1. Breve
A rosca interna utilizada pelas ondas longitudinais e selecionada para ser utilizada é fixada porparafusos comunse parafusos autotravantes, calibrados por diferentes estratégias de aperto, e é analisada a diferença entre chumbadores e curvas características de ancoragem de calibração autotravante. Resultado: O método de calibração de parafuso e parafuso obterá diferentes recursos de calibração, a escala de tempo de travamento da corrente faz com que a autocalibração seja autocalibrada e a escala de tempo de autocalibração da autocalibração leve a objetivos diferentes. Devido à curva de movimento normal, as diferentes características obtidas se moverão para a direita.
2. Teste de Filosofia
Atualmente, o método ultrassônico é amplamente utilizado nateste de força axial do parafusodo ponto de fixação do subsistema automotivo, ou seja, a curva característica da relação (curva de calibração do parafuso) entre a força axial do parafuso e a diferença de tempo do som ultrassônico é obtida antecipadamente, e o teste subsequente do subsistema de peça real é realizado. A força axial do parafuso na conexão de aperto pode ser obtida medindo ultrassonicamente a diferença de tempo de som do parafuso e consultando a curva de calibração. Portanto, obter a curva de calibração correta é particularmente importante para a precisão dos resultados da medição da força axial do parafuso no subsistema de peça real. Atualmente, os métodos de teste ultrassônico incluem principalmente o método de onda única (ou seja, método de onda longitudinal) e o método de onda longitudinal transversal.
No processo de calibração do parafuso, há muitos fatores que afetam os resultados da calibração, como comprimento de fixação, temperatura, velocidade da máquina de aperto, ferramentas de fixação, etc. Atualmente, o método de calibração de parafuso mais comumente usado é o método de aperto por rotação. Os parafusos são calibrados na bancada de testes de parafusos, o que requer a produção de acessórios de suporte para o sensor de força axial, que são a placa de pressão e o furo roscado interno. A função do furo rosqueado interno é substituir as porcas normais. O design anti-solto é normalmente utilizado nos pontos de conexão de fixação com alto fator de segurança de chassis de automóveis para garantir a confiabilidade de sua fixação. Uma das medidas anti-frouxas adotadas atualmente é a porca autotravante, ou seja, a porca de travamento com torque efetivo.
O autor adota o método de onda longitudinal e usa o acessório de rosca interna feito por ele mesmo para selecionar a porca comum e a porca autotravante para calibrar o parafuso. Através de diferentes estratégias de aperto e métodos de calibração, estuda-se a diferença entre a porca comum e a porca autotravante para calibrar a curva do parafuso. O teste de força axial de fixadores de subsistemas automotivos faz algumas recomendações.
Testar a força axial dos parafusos por tecnologia ultrassônica é um método de teste indireto. De acordo com o princípio da sonoelasticidade, a velocidade de propagação do som em sólidos está relacionada à tensão, portanto ondas ultrassônicas podem ser utilizadas para obter a força axial dos parafusos [5-8]. O parafuso irá esticar-se durante o processo de aperto e, ao mesmo tempo, gerar tensão de tração axial. O pulso ultrassônico será transmitido da cabeça do parafuso para a cauda. Devido à mudança repentina na densidade do meio, ele retornará ao longo do caminho original, e a superfície do parafuso receberá o sinal através da cerâmica piezoelétrica. diferença horária Δt. O diagrama esquemático do teste ultrassônico é mostrado na Figura 1. A diferença de tempo é proporcional ao alongamento.
Testar a força axial dos parafusos por tecnologia ultrassônica é um método de teste indireto. De acordo com o princípio da sonoelasticidade, a velocidade de propagação do som nos sólidos está relacionada com a tensão, portanto ondas ultrassônicas podem ser utilizadas para obtera força axial dos parafusos. O parafuso irá esticar-se durante o processo de aperto e, ao mesmo tempo, gerar tensão de tração axial. O pulso ultrassônico será transmitido da cabeça do parafuso para a cauda. Devido à mudança repentina na densidade do meio, ele retornará ao longo do caminho original, e a superfície do parafuso receberá o sinal através da cerâmica piezoelétrica. diferença horária Δt. O diagrama esquemático do teste ultrassônico é mostrado na Figura 1. A diferença de tempo é proporcional ao alongamento.
M12 mm × 1,75 mm × 100 mm e depois a especificação dos parafusos, use parafusos comuns para fixar 5 desses parafusos, primeiro use o teste de auto-âncora com diferentes formas de pasta de solda de calibração, é uma placa espiral artificial para ajustar o flange do parafuso e pressione Ao digitalizar a onda inicial (ou seja, registrar o L0 original) e, em seguida, parafuse-a a 100 N m + 30 ° com uma ferramenta (chamada de método tipo I), e a outra é digitalizar a onda inicial e parafusar ao tamanho alvo com uma pistola de aperto (chamado método tipo I). Para o método do segundo tipo), haverá um certo tipo neste processo (conforme mostrado na Figura 4) 5 é o parafuso comum e o método de travamento automático A curva após calibração de acordo com o método tipo I Figura 6 é o auto- tipo de bloqueio. A Figura 6 é uma classe de travamento automático. Curvas Classe I e Classe II. O método de utilização pode ser, utilizar a curva customizada da classe âncora comum, exatamente igual (todas passam pela origem com a mesma taxa de segmento e número de pontos); bloquear o tipo de índice do tipo de ponto de ancoragem (tipo I e marca de ancoragem, inclinação da diferença de intervalo e número de pontos); obter semelhanças)
O experimento 3 consiste em definir a coordenada Y3 da configuração do gráfico no software do instrumento de aquisição de dados como a coordenada de temperatura (usando um sensor de temperatura externo), definir a distância de marcha lenta do parafuso para 60 mm para calibração e registrar o torque/força axial/ temperatura e a curva do ângulo. Conforme mostrado na Figura 8, pode-se observar que com o aparafusamento contínuo do parafuso, a temperatura aumenta continuamente, e o aumento da temperatura pode ser considerado linear. As quatro amostras de parafusos foram selecionadas para calibração com porcas autotravantes. A Figura 9 mostra as curvas de calibração dos quatro parafusos. Pode-se observar que as quatro curvas estão todas transladadas para a direita, mas o grau de translação é diferente. A Tabela 2 registra a distância que a curva de calibração se desloca para a direita e o aumento da temperatura durante o processo de aperto. Pode-se observar que o grau de deslocamento da curva de calibração para a direita é basicamente proporcional ao aumento da temperatura.
3. Conclusão e Discussão
O parafuso é submetido à ação combinada de tensão axial e tensão de torção durante o aperto, e a força resultante das duas eventualmente faz com que o parafuso ceda. Na calibração do parafuso, apenas a força axial do parafuso é refletida na curva de calibração para fornecer a força de fixação do subsistema de fixação. Pode-se observar pelos resultados do teste na Figura 5 que, embora seja uma porca autotravante, se o comprimento inicial for registrado após o parafuso ter sido girado manualmente até o ponto em que está prestes a se encaixar na superfície de apoio do pressão placa, os resultados da curva de calibração são completamente coincidentes com os da porca comum. Isto mostra que neste estado a influência do torque de autotravamento da porca autotravante é insignificante.
Se o parafuso for apertado diretamente na porca autotravante com uma pistola elétrica, a curva se deslocará para a direita como um todo, conforme mostrado na Figura 6. Isso mostra que o torque autotravante afeta a diferença de tempo acústico na calibração curva. Observe o segmento inicial da curva deslocado para a direita, indicando que a força axial ainda não é gerada sob a condição de o parafuso ter um certo alongamento, ou a força axial é muito pequena, o que equivale a que o parafuso tem não foi pressionado contra o sensor de força axial. Alongamento, obviamente o alongamento do parafuso neste momento é um alongamento falso, não um alongamento real. A razão para o falso alongamento é que o calor gerado pelo torque de autotravamento durante o processo de aperto do ar afeta a propagação das ondas ultrassônicas, que se refletem na curva. Mostra que o parafuso foi alongado, indicando que a temperatura afeta a onda ultrassônica. Para a Figura 6, a porca autotravante também é usada para calibração, mas a razão pela qual a curva de calibração não se desloca para a direita é que embora haja atrito ao aparafusar a porca autotravante, é gerado calor, mas o calor foi incluído no registro do comprimento inicial do parafuso. Foi apagado e o tempo de calibração do parafuso é muito curto (geralmente inferior a 5s), portanto o efeito da temperatura não aparece na curva característica de calibração.
Pode-se observar pela análise acima que o atrito da rosca no aparafusamento a ar faz com que a temperatura do parafuso aumente, o que reduz a velocidade da onda ultrassônica, que se manifesta como um deslocamento paralelo da curva de calibração para a direita. Torque, ambos proporcionais ao calor gerado pelo atrito da rosca, conforme mostrado na Figura 10. Na Tabela 2, são contados a magnitude do deslocamento para a direita da curva de calibração e o aumento da temperatura do parafuso durante todo o processo de aperto. Pode-se observar que a magnitude do deslocamento para a direita da curva de calibração é consistente com o grau de aumento da temperatura e possui uma relação linear proporcional. A proporção é de cerca de 10,1. Supondo que a temperatura aumente em 10°C, a diferença de tempo acústico aumenta em 101ns, correspondendo à força axial de 24,4kN na curva de calibração do parafuso M12. Do ponto de vista físico, é explicado que o aumento da temperatura fará com que a propriedade ressonante do material do parafuso mude, de modo que a velocidade da onda ultrassônica através do meio do parafuso mude e então afete o tempo de propagação ultrassônica.
4. Sugestão
Ao usar porca comum eporca autotravantepara calibrar a curva característica do parafuso, diferentes curvas características de calibração serão obtidas devido a diferentes métodos. O torque de aperto da porca autotravante aumenta a temperatura do parafuso, o que aumenta a diferença de tempo ultrassônica, e a curva característica de calibração obtida se deslocará para a direita em paralelo.
Durante o teste de laboratório, a influência da temperatura na onda ultrassônica deve ser eliminada tanto quanto possível, ou o mesmo método de calibração deve ser adotado nas duas etapas de calibração do parafuso e teste de força axial.
Horário da postagem: 19 de outubro de 2022