Um dem Groß- und Montagelinien-Produktionsmodus in der Automobil- oder Baumaschinenindustrie gerecht zu werden, werden die Unterteile in der Regel von jedem Zulieferer gefertigt, und dann werden die Unterteile durch Schweißen, Nieten, Kleben und Schraubenverbindungen montiert. Die Schraubenverbindung Design ist einfach, die Teile sind standardisiert und die Montage ist einfach Es ist weit verbreitet wegen seiner hohen Effizienz und Demontage verwendet. Die Schraubenverbindung wird in der Regel durch voreingestelltes Drehmoment gesteuert. Durch die Reibung zwischen Flansch und Gewindepaar werden ca. 90% des Drehmoments verwendet, um die Reibung zu überwinden. Die Schraube kann eine gute Spannung erzeugen, um das Werkstück vor dem Streckpunkt der Schraube zu klemmen. Doch je größer die Kraft nicht gesetzt ist, desto besser. Wenn der Streckpunkt der Schraube überschritten wird, desto größer ist die Kraft, desto besser, plastische Verformung und sogar Bruch auftreten können. Daher kann bei der Montage und Demonstierung von Schlüsselteilen der zuverlässige Anzugsprozess durch Die Analyse der Schließkraft hergestellt werden, um die Zuverlässigkeit der Verbindung zu gewährleisten.
1. Prinzip der Schraubenverbindung und Befestigung
Bohren Sie Löcher an der Verbindung der beiden Komponenten und verbinden Sie sie durch Schrauben. Beim Anziehen werden die Schrauben axial durch die Anzugskraft gespannt. Nach Erreichen des Drehmomentpunkts werden die beiden Komponenten durch die Spannung der Schrauben angezogen (siehe Abbildung 1). Unter den gleichen Bedingungen kann die Erhöhung der Schraubenlänge die Schraube besser ausdehnen und eine größere Schließkraft erhalten.
Es ist zu beachten, dass es eine lineare Beziehung zwischen Drehmoment und Spannkraft im Bereich der elastischen Verformung der Schraube gibt. Das Anziehen der Schraube sollte die Einsatzgrenze nicht überschreiten. Wenn es den Streckpunkt erreicht, verliert es die Fähigkeit des Springbacks und erzeugt plastische Verformung oder sogar Fraktur. Mit der Erhöhung der Schraubengüte wird auch seine Zugfestigkeit zunehmen. Daher sollten die Schraubengüte und das zum Anziehen erforderliche Drehmoment entsprechend der tatsächlichen Ertragssituation bestimmt werden. Für die Schlüsselschrauben im Motor werden in der Regel Schrauben der Klasse 12,9 ausgewählt, um eine höhere Zugfestigkeit zu erhalten.
Das Drehmoment kann direkt mit dem manuellen Drehmomentschlüssel und der elektrischen Anzugspistole gemessen werden, aber die Schließkraft ist mehr betroffen. Die Spannkraft ist nicht so einfach wie das eingesetzte Drehmoment. Im gleichen Schraubenanzugprozess, bevor plastische Verformung auftritt, je mehr die Schraube gedreht wird, desto größer ist das Drehmoment. Mit der Erhöhung des Drehmoments erhöht sich die Spannkraft jedoch nicht notwendigerweise linear, da 90% des Drehmoments durch die Reibung zwischen Schraube und Flansch und die Reibung im Gewindepaar verbraucht wird und der Reibungsfaktor eine große Dispersion aufweist. Nehmen Sie zwei Beispiele, z. B. wenn schweißschlacken oder Gewindeschäden an der Schraube einer Schraube auftreten, kann die Schraube möglicherweise nicht an Ort und Stelle sein, wenn sie am Zieldrehmoment angezogen wird; Wenn das Gewinde vor dem Anziehen der Schraube geölt wird, kann eine höhere Spannkraft durch Reduzierung der Reibung unter dem gleichen Drehmoment erreicht werden. Daher können höhere Anforderungen an die Spannkraft zusätzlich zur Drehmomentmethode die Drehmomentregelung und Winkelüberwachung oder winkelweise Spannen und andere fortschrittliche Anzugsverfahren verwenden.
2. Ultraschall-Spannkraft-Messverfahren
Um den Anzugseffekt besser steuern zu können, ist es im Motorenwerk generell notwendig, die Schließkraft für wichtige Schraubenverbindungen wie Zylinderkopfschraube, Verbindungsstangenbolzen und Hauptlagerkappenbolzen zu analysieren, um eine bessere Prozesskontrolle zu erhalten.
Der Prozess der Spannkraftmessung und -analyse kann durch Ultraschallmessanalysator erheblich reduziert werden. Das Messgerät besteht aus Pulsgenerator, Temperatursensor, Mess- und Analysesoftware, Ultraschall-Pick-up-Sensor und Kabel. Die Axiallast ist proportional zur Dehnung, wenn die Schraube angezogen wird, was der Ausbreitungszeitdifferenz der Ultraschallwelle entlang der Axialkraftrichtung im Bolzenmedium förderlich ist, und kann entsprechend der Axiallast geändert werden Die Hauptschritte sind wie folgt: 1
(1) Bestimmen Sie das Verhältnis zwischen Schraubenvorspannkraft und Dehnung: Um die Streuung zu reduzieren, sollten die geprüften Schrauben bei der Messung der Spannkraft aus der gleichen Charge wie die Schrauben stammen. Die Schraube wird auf dem Kalibrierwerkzeug montiert. Nach einstellung der Schraubengüte, Schraubenspezifikation, Gesamtlänge, Spannlänge und anderen Informationen wird die Beziehung zwischen Vorspannung und Dehnung durch Messgerät während der Drehmomentanwendung ermittelt und die Kalibrierdatei erzeugt.
(2) Kalibrierung der Anfangslänge der Schraube: Vor der Messung der Schließkraft die Anfangslänge der zu analysierenden Schraube kalibrieren, den akustischen Aufnahmesensor auf die Oberseite der Schraube kleben und mit dem Messgerät die anfängliche Längenwelligkeit aufnehmen.
(3) Messung und Analyse der Schließkraft: Nach der Montage der Teile nach dem eingestellten Verfahren die Schrauben festziehen, die Probenoberfläche reinigen, den akustischen Aufnahmesensor an das Bolzenpflaster anschließen und das Messgerät das Ultraschallsignal aussendet. Je nach reflektierter Welligkeit und Zeit wird in Kombination mit der Anfangslänge der Schraube die Dehnung der Schraube nach dem Anziehen berechnet, und die Schließkraft wird schließlich entsprechend der Beziehung zwischen den Kalibrierdokumenten bestimmt.
(4) Qualitätskontrolle der Spannkraftanalyse: Bei Verwendung der Ultraschallanalyse, da die Umgebungstemperatur konstant gehalten wird, müssen die Ober- und Unterseite der Schraube geschliffen werden, um eine ausreichende parallele glatte Ebene zu erhalten, um die Ultraschallreflexion zu erleichtern und genauere Ergebnisse zu erzielen. In der Forschung sollten mehr Proben für die Messung verwendet werden, und die Messergebnisse sollten in Echtzeit analysiert werden. Wenn ungewöhnliche Werte vorhanden sind, sollte eine mehrfache Überprüfung durchgeführt werden, um den Messfehler zu beseitigen. Nach dem Prinzip der Statistik sollte der Stichprobenumfang mindestens mehr als 30 betragen, und die Daten werden der Normalverteilung gehorchen oder annähernd gehorchen.
3 Zusammenfassung
Der Einsatz von Ultraschall-Mess- und Analysetechnologie kann zerstörungsfreie, schnelle Detektion erreichen, Detektionsergebnisse können gefunden werden, was die Effizienz und Genauigkeit der Messung erheblich verbessert. Durch die Analyse der Spannkraft kann es Anleitung und Korrektur für den Anzugsprozess bieten, der den Anzugsprozess besser steuern und die Qualität verbessern kann, als den Drehmomentschlüssel zu verwenden, um statisches Drehmoment zu erkennen.
