1. Scurtă descriere
Filetul interior utilizat de undele longitudinale și selectat pentru utilizare este fixat prinșuruburi obișnuiteși șuruburi autoblocante, calibrate prin diferite strategii de strângere, și este analizată diferența dintre șuruburile de ancorare și curbele caracteristice de ancorare cu calibrare autoblocantă. Rezultat: Șurubul și metoda de calibrare a șuruburilor va obține caracteristici de calibrare diferite, scala de timp de blocare a lanțului face ca autocalibrarea și scala de timp de autocalibrare a autocalibrării să conducă la ținte diferite. Datorită curbei de mișcare normală, diferitele caracteristici obținute se vor deplasa spre dreapta.
2. Filosofia testului
În prezent, metoda cu ultrasunete este utilizată pe scară largă întestul forței axiale a șurubuluia punctului de fixare al subsistemului auto, adică se obține în prealabil curba caracteristică a relației (curba de calibrare a șurubului) dintre forța axială a șurubului și diferența de timp a sunetului ultrasonic, iar testul ulterior al subsistemului piesei reale se efectuează. Forța axială a șurubului în conexiunea de strângere poate fi obținută prin măsurarea cu ultrasunete a diferenței de timp a sunetului șurubului și prin referire la curba de calibrare. Prin urmare, obținerea curbei de calibrare corecte este deosebit de importantă pentru acuratețea rezultatelor măsurării forței axiale a șurubului în subsistemul piesei reale. În prezent, metodele de testare cu ultrasunete includ în principal metoda cu undă unică (adică metoda cu unde longitudinale) și metoda cu unde longitudinale transversale.
În procesul de calibrare a șuruburilor, există mulți factori care afectează rezultatele calibrării, cum ar fi lungimea de strângere, temperatura, viteza mașinii de strângere, sculele de fixare etc. În prezent, cea mai frecvent utilizată metodă de calibrare a șuruburilor este metoda de strângere prin rotație. Șuruburile sunt calibrate pe bancul de testare a șuruburilor, ceea ce necesită producerea de dispozitive de susținere pentru senzorul de forță axială, care sunt placa de presiune și dispozitivul de fixare cu găuri filetate interne. Funcția dispozitivului de fixare cu găuri filetate interne este de a înlocui piulițele obișnuite. Designul anti-slăbire este de obicei utilizat în punctele de conectare de fixare cu factor de siguranță ridicat al șasiurilor automobilelor pentru a asigura fiabilitatea fixării acestora. Una dintre măsurile anti-slăbire adoptate în prezent este piulița autoblocantă, adică piulița de blocare cu cuplu efectiv.
Autorul adoptă metoda ondulației longitudinale și folosește un dispozitiv de fixare cu filet interior fabricat manual pentru a selecta piulița obișnuită și piulița autoblocantă pentru calibrarea șurubului. Prin diferite strategii de strângere și metode de calibrare, este studiată diferența dintre piulița obișnuită și piulița autoblocantă pentru calibrarea curbei șurubului. Testarea forței axiale a elementelor de fixare ale subsistemelor auto oferă câteva recomandări.
Testarea forței axiale a șuruburilor prin tehnologia cu ultrasunete este o metodă de testare indirectă. Conform principiului sonoelasticității, viteza de propagare a sunetului în solide este legată de tensiune, astfel încât undele ultrasonice pot fi utilizate pentru a obține forța axială a șuruburilor [5-8]. Șurubul se va întinde în timpul procesului de strângere și, în același timp, va genera o tensiune axială de tracțiune. Impulsul ultrasonic va fi transmis de la capul șurubului la coadă. Datorită schimbării bruște a densității mediului, acesta va reveni pe traiectoria inițială, iar suprafața șurubului va primi semnalul prin ceramica piezoelectrică. Diferența de timp Δt. Diagrama schematică a testării cu ultrasunete este prezentată în Figura 1. Diferența de timp este proporțională cu alungirea.
Testarea forței axiale a șuruburilor prin tehnologia cu ultrasunete este o metodă de testare indirectă. Conform principiului sonoelasticității, viteza de propagare a sunetului în solide este legată de tensiune, astfel încât undele ultrasonice pot fi utilizate pentru a obține...forța axială a șuruburilorȘurubul se va întinde în timpul procesului de strângere și, în același timp, va genera o tensiune axială de tracțiune. Impulsul ultrasonic va fi transmis de la capul șurubului la coadă. Datorită schimbării bruște a densității mediului, acesta va reveni pe traiectoria inițială, iar suprafața șurubului va primi semnalul prin ceramica piezoelectrică. Diferența de timp Δt. Diagrama schematică a testării cu ultrasunete este prezentată în Figura 1. Diferența de timp este proporțională cu alungirea.
M12 mm × 1,75 mm × 100 mm și apoi specificațiile șuruburilor, utilizați șuruburi obișnuite pentru a fixa 5 astfel de șuruburi, utilizați mai întâi testul de auto-ancorare cu diferite forme de pastă de lipit de calibrare, este o placă spiralată artificială pentru a se potrivi flanșa șurubului și apăsați. La scanarea undei inițiale (adică înregistrarea L0 originală), apoi înșurubați-o la 100 N m+30° cu o unealtă (numită metodă de tip I), iar cealaltă este scanarea undei inițiale și înșurubarea acesteia la dimensiunea țintă cu un pistol de strângere (numită metodă de tip I). Pentru a doua metodă de tip), va exista un anumit tip în acest proces (așa cum se arată în Figura 4) 5 este șurubul obișnuit și metoda de auto-blocare. Curba după calibrare conform metodei de tip I Figura 6 este tipul de auto-blocare. Figura 6 este o clasă de auto-blocare. Curbe de clasa I și clasa II. Metoda de utilizare poate fi, utilizând curba personalizată a clasei comune de ancore de ancoră, exact aceeași (toate trec prin origine cu aceeași rată de segment și număr de puncte); blocați tipul de index al tipului de punct de ancorare (tipul I și marcajul de ancorare, panta diferenței de interval și numărul de puncte); obțineți similarități)
Experimentul 3 constă în setarea coordonatei Y3 din Configurarea Graficului în software-ul instrumentului de achiziție de date ca și coordonată de temperatură (folosind un senzor de temperatură extern), setarea distanței de mers în gol a șurubului la 60 mm pentru calibrare și înregistrarea cuplului/forței axiale/temperaturii și a curbei unghiului. După cum se arată în Figura 8, se poate observa că, odată cu înșurubarea continuă a șurubului, temperatura crește continuu, iar creșterea temperaturii poate fi considerată liniară. Cele patru mostre de șuruburi au fost selectate pentru calibrare cu piulițe autoblocante. Figura 9 prezintă curbele de calibrare ale celor patru șuruburi. Se poate observa că toate cele patru curbe sunt translatate spre dreapta, dar gradul de translație este diferit. Tabelul 2 înregistrează distanța cu care curba de calibrare se deplasează spre dreapta și creșterea temperaturii în timpul procesului de strângere. Se poate observa că gradul de deplasare a curbei de calibrare spre dreapta este practic proporțional cu creșterea temperaturii.
3. Concluzie și discuții
Șurubul este supus acțiunii combinate a solicitării axiale și a solicitării de torsiune în timpul strângerii, iar forța rezultantă a celor două determină în cele din urmă cedarea șurubului. La calibrarea șurubului, doar forța axială a șurubului este reflectată pe curba de calibrare pentru a furniza forța de strângere a subsistemului de fixare. Din rezultatele testelor din Figura 5 se poate observa că, deși este o piuliță autoblocantă, dacă lungimea inițială este înregistrată după ce șurubul a fost rotit manual până la punctul în care este pe cale să se potrivească pe suprafața de sprijin a plăcii de presiune, rezultatele curbei de calibrare coincid complet cu cele ale piuliței obișnuite. Acest lucru arată că, în această stare, influența cuplului autoblocant al piuliței autoblocante este neglijabilă.
Dacă șurubul este strâns direct în piulița autoblocantă cu un pistol electric, curba se va deplasa spre dreapta în ansamblu, așa cum se arată în Figura 6. Aceasta arată că cuplul de autoblocare afectează diferența de timp acustică din curba de calibrare. Observați segmentul inițial al curbei deplasat spre dreapta, indicând faptul că forța axială încă nu este generată în condițiile în care șurubul are o anumită alungire sau forța axială este foarte mică, ceea ce este echivalent cu faptul că șurubul nu a fost presat pe senzorul de forță axială. Întinderea, evident, alungirea șurubului în acest moment este o alungire falsă, nu o alungire reală. Motivul alungirii false este că, în timpul procesului de strângere cu aer, căldura generată de cuplul de autoblocare afectează propagarea undelor ultrasonice, care se reflectă pe curbă. Aceasta arată că șurubul a fost alungit, indicând faptul că temperatura are un efect asupra undei ultrasonice. Pentru Figura 6, piulița autoblocantă este utilizată și pentru calibrare, dar motivul pentru care curba de calibrare nu se deplasează spre dreapta este că, deși există frecare la înșurubarea piuliței autoblocante, se generează căldură, dar căldura a fost inclusă în înregistrarea lungimii inițiale a șurubului. Aceasta a fost ștersă, iar timpul de calibrare a șurubului este foarte scurt (de obicei mai puțin de 5 secunde), astfel încât efectul temperaturii nu apare asupra curbei caracteristice de calibrare.
Din analiza de mai sus se poate observa că frecarea filetului în înșurubarea cu aer determină creșterea temperaturii șurubului, ceea ce reduce viteza undei ultrasonice, care se manifestă ca o deplasare paralelă spre dreapta a curbei de calibrare. Cuplul de torsiune, ambele fiind proporționale cu căldura generată de frecarea filetului, așa cum se arată în Figura 10. În Tabelul 2, sunt calculate magnitudinea deplasării spre dreapta a curbei de calibrare și creșterea temperaturii șurubului pe parcursul întregului proces de strângere. Se poate observa că magnitudinea deplasării spre dreapta a curbei de calibrare este în concordanță cu gradul de creștere a temperaturii și are o relație proporțională liniară. Raportul este de aproximativ 10,1. Presupunând că temperatura crește cu 10°C, diferența de timp acustic crește cu 101ns, corespunzând forței axiale de 24,4kN pe curba de calibrare a șurubului M12. Din punct de vedere fizic, se explică faptul că creșterea temperaturii va determina modificarea proprietății rezonante a materialului șurubului, astfel încât viteza undei ultrasonice prin mediul șurubului se modifică și apoi afectează timpul de propagare a ultrasunetelor.
4. Sugestie
Când se utilizează nuci obișnuite șipiuliță autoblocantăPentru a calibra curba caracteristică a șurubului, se vor obține diferite curbe caracteristice de calibrare datorită diferitelor metode. Cuplul de strângere a piuliței autoblocante crește temperatura șurubului, ceea ce crește diferența de timp cu ultrasunete, iar curba caracteristică de calibrare obținută se va deplasa spre dreapta în paralel.
În timpul testului de laborator, influența temperaturii asupra undei ultrasonice trebuie eliminată pe cât posibil sau trebuie adoptată aceeași metodă de calibrare în cele două etape de calibrare a șuruburilor și de testare a forței axiale.
Data publicării: 19 oct. 2022
