1. Tájékoztató
A hosszanti hullámok által használt és használatra kiválasztott belső menetet aközönséges csavarokés önzáró csavarokat, amelyeket különböző meghúzási stratégiákkal kalibráltak, valamint elemezték a horgonycsavarok és az önzáró kalibrációs horgonyzási jelleggörbék közötti különbséget. Eredmény: A csavar és a csavarkalibrációs módszer eltérő kalibrációs jellemzőket eredményez, a lánc reteszelési időskálája miatt az önkalibrálási önkalibráció és az önkalibrálás időskálája eltérő célokat eredményez. A normál mozgásgörbe miatt a kapott különböző jellemzők jobbra elmozdulnak.
2. Tesztelési filozófia
Jelenleg az ultrahangos módszert széles körben alkalmazzák acsavar axiális erővizsgálatAz autó alrendszerének rögzítési pontjának vizsgálatához, azaz a csavar axiális ereje és az ultrahangos hangidő-különbség közötti összefüggés-görbéhez (csavar kalibrációs görbe) előzetesen hozzák a kapcsolatot, és elvégzik a tényleges alkatrész alrendszer ezt követő vizsgálatát. A meghúzási csatlakozásban lévő csavar axiális erejét a csavar hangidő-különbségének ultrahangos mérésével és a kalibrációs görbéhez viszonyítva lehet meghatározni. Ezért a helyes kalibrációs görbe megszerzése különösen fontos a csavar axiális erőmérési eredményeinek pontossága szempontjából a tényleges alkatrész alrendszerben. Jelenleg az ultrahangos vizsgálati módszerek főként az egyhullámú módszert (azaz a longitudinális hullámmódszert) és a transzverzális longitudinális hullámmódszert foglalják magukban.
A csavarkalibrálás folyamatában számos tényező befolyásolja a kalibrálási eredményeket, például a befogási hossz, a hőmérséklet, a meghúzógép sebessége, a rögzítő szerszámok stb. Jelenleg a leggyakrabban használt csavarkalibrálási módszer a forgó meghúzási módszer. A csavarokat csavarpróbapadon kalibrálják, ami megköveteli az axiális erőérzékelő tartószerkezeteinek elkészítését, amelyek a nyomólap és a belső menetes furatú rögzítőelem. A belső menetes furatú rögzítőelem funkciója a hagyományos anyák helyettesítése. A kilazulásgátló kialakítást általában a gépjármű-alvázak nagy biztonsági tényezőjű rögzítési csatlakozási pontjainál alkalmazzák a rögzítés megbízhatóságának biztosítása érdekében. Az egyik jelenleg alkalmazott kilazulásgátló intézkedés az önzáró anya, azaz a hatékony nyomatékrögzítő anya.
A szerző a longitudinális hullám módszerét alkalmazza, és saját készítésű belső menetes szerelvényt használ a hagyományos anya és az önzáró anya kiválasztásához a csavar kalibrálásához. Különböző meghúzási stratégiákon és kalibrálási módszereken keresztül vizsgálja a hagyományos anya és az önzáró anya közötti különbséget a csavargörbe kalibrálásához. Az autóipari alrendszer rögzítőelemeinek axiális erővizsgálata néhány ajánlást tesz.
A csavarok axiális erejének ultrahangos vizsgálata egy közvetett vizsgálati módszer. A szonoelaszticitás elve szerint a hang terjedési sebessége szilárd anyagokban összefügg a feszültséggel, így ultrahangos hullámok segítségével meghatározható a csavarok axiális ereje [5-8]. A meghúzási folyamat során a csavar megnyúlik, és egyidejűleg axiális húzófeszültséget generál. Az ultrahangos impulzus a csavar fejétől a farokig terjed. A közeg sűrűségének hirtelen változása miatt az eredeti útvonalon tér vissza, és a csavar felülete a piezoelektromos kerámián keresztül veszi fel a jelet. Δt időkülönbség. Az ultrahangos vizsgálat vázlatos ábrája az 1. ábrán látható. Az időkülönbség arányos a megnyúlással.
A csavarok axiális erejének ultrahangos vizsgálata egy közvetett vizsgálati módszer. A szonoelaszticitás elve szerint a hang terjedési sebessége szilárd anyagokban összefügg a feszültséggel, így ultrahangos hullámok segítségével meghatározhatóa csavarok axiális erejeA meghúzási folyamat során a csavar megnyúlik, és ezzel egyidejűleg axiális húzófeszültséget generál. Az ultrahangos impulzus a csavar fejétől a farokig terjed. A közeg sűrűségének hirtelen változása miatt az impulzus visszatér az eredeti útvonalon, és a csavar felülete a piezoelektromos kerámián keresztül veszi fel a jelet. Δt időkülönbség. Az ultrahangos vizsgálat vázlatos rajza az 1. ábrán látható. Az időkülönbség arányos a megnyúlással.
M12 mm × 1,75 mm × 100 mm, majd a csavarok specifikációja alapján rögzítsenek 5 ilyen csavart hagyományos csavarokkal. Először végezzenek önrögzítő tesztet különböző kalibráló forrasztópasztákkal. Ez egy mesterséges spirállemez a csavar pereméhez illeszkedő és megnyomott csavar. A kezdeti hullám beolvasása (azaz az eredeti L0 rögzítése), majd 100 N m + 30°-os nyomatékkal történő meghúzása az egyik szerszámmal (az úgynevezett I. típusú módszer), a másik pedig a kezdeti hullám beolvasása és a célméretre csavarozása egy meghúzópisztollyal (az úgynevezett I. típusú módszer). A második típusú módszernél ebben a folyamatban egy bizonyos típus lesz (ahogy a 4. ábra mutatja). Az 5. ábra a hagyományos csavar és az önzáró módszer. A görbe az I. típusú módszer szerinti kalibrálás után. A 6. ábra az önzáró típust mutatja. A 6. ábra egy önzáró osztályt mutat. I. és II. osztályú görbék. A használati módszer lehet a hagyományos horgonyosztály egyedi görbéjének használata, pontosan ugyanaz (mindegyik áthalad az origón ugyanazzal a szegmenssebességgel és pontszámmal); rögzítse a horgonypont típusának indextípusát (I. típus és horgonyjel, az intervallumkülönbség meredeksége és a pontok száma); hasonlóságok keresése)
A 3. kísérlet célja, hogy az adatgyűjtő műszer szoftverében a Graph Setup Y3 koordinátáját állítsuk be hőmérséklet-koordinátaként (külső hőmérséklet-érzékelő használatával), a csavar alapjárati távolságát 60 mm-re állítsuk be a kalibráláshoz, és rögzítsük a nyomatékot/axiális erőt/hőmérsékletet és a szög görbéjét. Amint a 8. ábrán látható, látható, hogy a csavar folyamatos becsavarásával a hőmérséklet folyamatosan emelkedik, és a hőmérséklet-emelkedés lineárisnak tekinthető. A négy csavarmintát önzáró anyákkal választottuk ki a kalibráláshoz. A 9. ábra a négy csavar kalibrációs görbéit mutatja. Látható, hogy mind a négy görbe jobbra eltolódott, de az eltolás mértéke eltérő. A 2. táblázat a kalibrációs görbe jobbra eltolódásának távolságát és a hőmérséklet-emelkedést mutatja a meghúzási folyamat során. Látható, hogy a kalibrációs görbe jobbra eltolódásának mértéke alapvetően arányos a hőmérséklet-emelkedéssel.
3. Következtetés és megbeszélés
A csavar meghúzása során axiális és torziós feszültség együttes hatásának van kitéve, és a kettő eredő ereje végül a csavar engedését okozza. A csavar kalibrálásakor csak a csavar axiális ereje tükröződik a kalibrációs görbén, hogy biztosítsa a rögzítő alrendszer szorítóerejét. Az 5. ábrán látható teszteredményekből látható, hogy bár önzáró anyáról van szó, ha a kezdeti hosszt a csavar manuális elforgatása után rögzítjük addig a pontig, ahol az majdnem illeszkedik a nyomólap felfekvő felületéhez, a kalibrációs görbe eredményei teljesen megegyeznek a hagyományos anya eredményeivel. Ez azt mutatja, hogy ebben az állapotban az önzáró anya önzáró nyomatékának hatása elhanyagolható.
Ha a csavart közvetlenül az önzáró anyába húzzuk elektromos pisztollyal, a görbe egészében jobbra tolódik, ahogy a 6. ábra mutatja. Ez azt mutatja, hogy az önzáró nyomaték befolyásolja az akusztikus időkülönbséget a kalibrációs görbében. Figyeljük meg a görbe kezdeti szakaszának jobbra tolódását, ami azt jelzi, hogy az axiális erő még mindig nem keletkezik bizonyos mértékű megnyúlás esetén, vagy az axiális erő nagyon kicsi, ami egyenértékű azzal, mintha a csavart nem nyomták volna az axiális erőérzékelőhöz. Nyújtás esetén nyilvánvaló, hogy a csavar megnyúlása ebben az időpontban hamis megnyúlás, nem valódi megnyúlás. A hamis megnyúlás oka az, hogy a levegővel történő meghúzási folyamat során az önzáró nyomaték által termelt hő befolyásolja az ultrahangos hullámok terjedését, ami tükröződik a görbén. Ez azt mutatja, hogy a csavar megnyúlt, ami azt jelzi, hogy a hőmérséklet hatással van az ultrahangos hullámra. A 6. ábrán az önzáró anyát szintén használják kalibráláshoz, de a kalibrációs görbe azért nem tolódik el jobbra, mert bár az önzáró anya becsavarásakor súrlódás keletkezik, hő keletkezik, de ezt a hőt beleszámították a csavar kezdeti hosszának rögzítésébe. Ezt kiürítették, és a csavar kalibrálási ideje nagyon rövid (általában kevesebb, mint 5 másodperc), így a hőmérséklet hatása nem jelenik meg a kalibrációs jelleggörbén.
A fenti elemzésből látható, hogy a levegős csavarozás során a menet súrlódása a csavar hőmérsékletének emelkedését okozza, ami csökkenti az ultrahangos hullám sebességét, ami a kalibrációs görbe párhuzamos jobbra tolódásaként nyilvánul meg. A nyomaték mindkettő arányos a menet súrlódása által termelt hővel, amint az a 10. ábrán látható. A 2. táblázatban a kalibrációs görbe jobbra eltolódásának nagyságát és a csavar hőmérséklet-növekedését számoljuk a teljes meghúzási folyamat során. Látható, hogy a kalibrációs görbe jobbra eltolódásának nagysága összhangban van a hőmérséklet-növekedés mértékével, és lineáris arányos összefüggésben áll. Az arány körülbelül 10,1. Feltételezve, hogy a hőmérséklet 10°C-kal emelkedik, az akusztikus időkülönbség 101 ns-szal nő, ami 24,4 kN axiális erőnek felel meg az M12-es csavar kalibrációs görbéjén. Fizikai szempontból a hőmérséklet növekedése a csavaranyag rezonáns tulajdonságának megváltozását okozza, így az ultrahangos hullám sebessége a csavarközegben megváltozik, és ezáltal befolyásolja az ultrahang terjedési idejét.
4. Javaslat
Hagyományos dió ésönzáró anyaA csavar jelleggörbéjének kalibrálásához a különböző módszerek miatt eltérő kalibrációs jelleggörbéket kapunk. Az önzáró anya meghúzási nyomatéka növeli a csavar hőmérsékletét, ami növeli az ultrahangos időkülönbséget, és a kapott kalibrációs jelleggörbe ezzel párhuzamosan jobbra tolódik.
A laboratóriumi vizsgálat során a lehető legnagyobb mértékben ki kell küszöbölni a hőmérséklet ultrahangos hullámra gyakorolt hatását, vagy ugyanazt a kalibrációs módszert kell alkalmazni a csavarkalibrálás és az axiális erővizsgálat két szakaszában.
Közzététel ideje: 2022. október 19.
