1. Lyhyesti
Pituusaaltojen käyttämä ja käytettäväksi valittu sisäkierre kiinnitetääntavalliset pultitja itselukittuvat pultit, jotka on kalibroitu erilaisilla kiristysstrategioilla, sekä analysoidaan ankkuripulttien ja itselukittuvien kalibrointiankkurointiominaisuuskäyrien välistä eroa. Tulos: Pultti ja pultin kalibrointimenetelmä saavat aikaan erilaisia kalibrointiominaisuuksia, ketjun lukitusaikaskaala johtaa itsekalibroinnin itsekalibrointiin ja itsekalibroinnin aikaskaala johtaa eri tavoitteisiin. Normaaliliikekäyrän ansiosta saadut erilaiset ominaispiirteet liikkuvat oikealle.
2. Testausfilosofia
Tällä hetkellä ultraäänimenetelmää käytetään laajalti mm.pultin aksiaalivoimakoeAuton osajärjestelmän kiinnityspisteen, eli pultin aksiaalivoiman ja ultraääniäänen aikaeron välinen suhdeominaiskäyrä (pultin kalibrointikäyrä), saadaan etukäteen, ja sen jälkeen suoritetaan todellisen osajärjestelmän testaus. Pultin aksiaalivoima kiristysliitoksessa voidaan saada mittaamalla pultin ääniaikaero ultraäänellä ja viittaamalla kalibrointikäyrään. Siksi oikean kalibrointikäyrän saaminen on erityisen tärkeää pultin aksiaalivoiman mittaustulosten tarkkuuden kannalta todellisessa osajärjestelmässä. Tällä hetkellä ultraäänitestausmenetelmiin kuuluvat pääasiassa yksiaaltomenetelmä (eli pitkittäisaaltomenetelmä) ja poikittainen pitkittäisaaltomenetelmä.
Pulttien kalibrointiprosessissa on monia tekijöitä, jotka vaikuttavat kalibrointituloksiin, kuten kiinnityspituus, lämpötila, kiristyskoneen nopeus, kiinnitystyökalut jne. Tällä hetkellä yleisimmin käytetty pulttien kalibrointimenetelmä on pyörivä kiristysmenetelmä. Pultit kalibroidaan pulttien testipenkissä, mikä edellyttää aksiaalivoima-anturin tukikiinnikkeiden, kuten painelevyn ja sisäkierteitetyn reiän kiinnittimen, valmistamista. Sisäkierteitetyn reiän kiinnittimen tehtävänä on korvata tavalliset mutterit. Löysyydenestorakennetta käytetään yleensä autojen alustojen kiinnityspisteissä, joissa on korkea turvallisuuskerroin, kiinnityksen luotettavuuden varmistamiseksi. Yksi nykyisin käytössä olevista löysyydenestotoimenpiteistä on itselukittuva mutteri eli tehokas vääntömomenttilukitusmutteri.
Kirjoittaja käyttää pitkittäisaaltomenetelmää ja itse tehtyä sisäkierrekiinnikettä valitakseen tavallisen mutterin ja itselukittuvan mutterin pultin kalibrointia varten. Erilaisten kiristysstrategioiden ja kalibrointimenetelmien avulla tutkitaan tavallisen mutterin ja itselukittuvan mutterin välistä eroa pultin käyrän kalibroimiseksi. Autoteollisuuden osajärjestelmien kiinnittimien aksiaalivoimatestaus antaa joitakin suosituksia.
Pulttien aksiaalivoiman testaus ultraäänitekniikalla on epäsuora testausmenetelmä. Sonoelastisuuden periaatteen mukaan äänen etenemisnopeus kiinteissä aineissa liittyy jännitykseen, joten ultraääniaaltoja voidaan käyttää pulttien aksiaalivoiman mittaamiseen [5-8]. Pultti venyy kiristysprosessin aikana ja samalla aiheuttaa aksiaalisen vetojännityksen. Ultraäänipulssi välittyy pultin päästä varteen. Väliaineen tiheyden äkillisen muutoksen vuoksi se palaa alkuperäistä reittiä pitkin ja pultin pinta vastaanottaa signaalin pietsosähköisen keraamin kautta. Aikaero Δt. Ultraäänitestauksen kaaviokuva on esitetty kuvassa 1. Aikaero on verrannollinen venymään.
Pulttien aksiaalivoiman testaus ultraäänitekniikalla on epäsuora testausmenetelmä. Sonoelastisuuden periaatteen mukaan äänen etenemisnopeus kiinteissä aineissa liittyy jännitykseen, joten ultraääniaaltoja voidaan käyttääpulttien aksiaalinen voimaPultti venyy kiristysprosessin aikana ja samalla aiheuttaa aksiaalista vetojännitystä. Ultraäänipulssi välittyy pultin päästä varteen. Väliaineen tiheyden äkillisen muutoksen vuoksi se palaa alkuperäistä reittiä pitkin ja pultin pinta vastaanottaa signaalin pietsosähköisen keraamin kautta. Aikaero Δt. Ultraäänitestauksen kaaviokuva on esitetty kuvassa 1. Aikaero on verrannollinen venymään.
M12 mm × 1,75 mm × 100 mm ja sitten pulttien erittely, käytä tavallisia pultteja kiinnittääksesi 5 tällaista pulttia, käytä ensin itseankkuroiduvuustestiä erilaisilla kalibrointijuotospastan muodoilla, se on keinotekoinen spiraalilevy pultin laippaan sopivaksi ja puristettu. Kun skannataan alkuperäinen aalto (eli tallennetaan alkuperäinen L0) ja sitten ruuvataan se 100 N m + 30°:een yhdellä työkalulla (ns. tyypin I menetelmä), ja toisella on skannata alkuperäinen aalto ja ruuvata se kohdekokoon kiristyspistoolilla (ns. tyypin I menetelmä). Toisessa tyypin menetelmässä tässä prosessissa on tietty tyyppi (kuten kuvassa 4 on esitetty): 5 on tavallinen pultti ja itselukittuva menetelmä. Käyrä kalibroinnin jälkeen tyypin I menetelmän mukaisesti. Kuva 6 on itselukittuva tyyppi. Kuva 6 on itselukittuva luokka. Luokan I ja luokan II käyrät. Käyttömenetelmänä voi olla käyttää yhteisen ankkuriankkuluokan mukautettua käyrää, täsmälleen sama (kaikki kulkevat alkuperän läpi samalla segmenttinopeudella ja pisteiden lukumäärällä); lukitse ankkuripisteen tyypin indeksityyppi (tyyppi I ja ankkurimerkki, välien erotuksen kulmakerroin ja pisteiden lukumäärä); hae yhtäläisyyksiä)
Kokeilussa 3 asetetaan tiedonkeruulaitteen ohjelmiston Graph Setup -ohjelman Y3-koordinaatti lämpötilakoordinaatiksi (käyttäen ulkoista lämpötila-anturia), asetetaan pultin tyhjäkäyntimatkaksi 60 mm kalibrointia varten ja tallennetaan vääntömomentti/aksiaalivoima/lämpötila ja kulmakäyrä. Kuten kuvassa 8 on esitetty, voidaan nähdä, että pultin jatkuvan ruuvauksen yhteydessä lämpötila nousee jatkuvasti, ja lämpötilan nousua voidaan pitää lineaarisena. Neljä pulttinäytettä valittiin kalibrointia varten itselukittuvilla muttereilla. Kuva 9 esittää neljän pultin kalibrointikäyrät. Voidaan nähdä, että kaikki neljä käyrää on siirretty oikealle, mutta siirtymän aste on erilainen. Taulukossa 2 on esitetty kalibrointikäyrän siirtymä oikealle ja lämpötilan nousu kiristysprosessin aikana. Voidaan nähdä, että kalibrointikäyrän siirtymä oikealle on periaatteessa verrannollinen lämpötilan nousuun.
3. Johtopäätökset ja keskustelu
Pulttiin kohdistuu kiristämisen aikana sekä aksiaalinen että vääntöjännitys, ja näiden kahden voima lopulta aiheuttaa pultin myötäämisen. Pultin kalibroinnissa vain pultin aksiaalinen voima heijastuu kalibrointikäyrään kiinnitysjärjestelmän puristusvoiman aikaansaamiseksi. Kuvan 5 testituloksista voidaan nähdä, että vaikka kyseessä on itselukittuva mutteri, jos alkuperäinen pituus tallennetaan sen jälkeen, kun pulttia on kierretty manuaalisesti pisteeseen, jossa se on juuri sopivan painelevyn laakeripintaan, kalibrointikäyrän tulokset ovat täysin samat kuin tavallisen mutterin tulokset. Tämä osoittaa, että tässä tilassa itselukittuvan mutterin itselukittuvan vääntömomentin vaikutus on merkityksetön.
Jos pultti kiristetään suoraan itselukittuvaan mutteriin sähköpistoolilla, käyrä siirtyy kokonaisuudessaan oikealle, kuten kuvassa 6 on esitetty. Tämä osoittaa, että itselukittuva vääntömomentti vaikuttaa kalibrointikäyrän akustiseen aikaeroon. Tarkkaile käyrän alkusegmentin siirtymistä oikealle, mikä osoittaa, että aksiaalista voimaa ei vieläkään synny, vaikka pultilla on tietty venymä tai aksiaalivoima on hyvin pieni, mikä vastaa sitä, että pulttia ei ole painettu aksiaalivoima-anturia vasten. Venytyksen yhteydessä pultin venymä tällä hetkellä on ilmeisesti väärä venymä, ei todellinen venymä. Väärän venymän syynä on se, että itselukittuvan vääntömomentin aiheuttama lämpö ilmakiristysprosessin aikana vaikuttaa ultraääniaaltojen etenemiseen, mikä heijastuu käyrään. Tämä osoittaa, että pultti on venynyt, mikä osoittaa, että lämpötilalla on vaikutusta ultraääniaaltoon. Kuvassa 6 itselukittuvaa mutteria käytetään myös kalibrointiin, mutta syy siihen, miksi kalibrointikäyrä ei siirry oikealle, on se, että vaikka itselukittuvaa mutteria ruuvattaessa on kitkaa, lämpöä syntyy. Lämpö on kuitenkin otettu huomioon pultin alkuperäisen pituuden mittauksessa. Se on poistettu, ja pultin kalibrointiaika on hyvin lyhyt (yleensä alle 5 sekuntia), joten lämpötilan vaikutus ei näy kalibrointikäyrässä.
Yllä olevasta analyysistä voidaan nähdä, että kierteiden kitka ilmaruuvauksessa aiheuttaa pultin lämpötilan nousun, mikä vähentää ultraääniaallon nopeutta, mikä ilmenee kalibrointikäyrän yhdensuuntaisena siirtymänä oikealle. Vääntömomentti, jotka molemmat ovat verrannollisia kierteiden kitkan tuottamaan lämpöön, kuten kuvassa 10 on esitetty. Taulukossa 2 lasketaan kalibrointikäyrän oikealle siirtymisen suuruus ja pultin lämpötilan nousu koko kiristysprosessin aikana. Voidaan nähdä, että kalibrointikäyrän oikealle siirtymisen suuruus on yhdenmukainen lämpötilan nousun asteen kanssa ja sillä on lineaarinen verrannollinen suhde. Suhde on noin 10,1. Olettaen, että lämpötila nousee 10 °C, akustinen aikaero kasvaa 101 ns, mikä vastaa 24,4 kN:n aksiaalivoimaa M12-pultin kalibrointikäyrällä. Fysikaalisesta näkökulmasta lämpötilan nousu aiheuttaa pultin materiaalin resonanssiominaisuuden muutoksen, jolloin ultraääniaallon nopeus pultin väliaineen läpi muuttuu ja vaikuttaa sitten ultraäänen etenemisaikaan.
4. Ehdotus
Kun käytetään tavallista pähkinää jaitselukittuva mutteriPultin ominaiskäyrän kalibroimiseksi saadaan erilaisia kalibrointikäyriä eri menetelmien vuoksi. Itselukittuvan mutterin kiristysmomentti lisää pultin lämpötilaa, mikä lisää ultraäänen aikaeroa ja saatu kalibrointikäyrä siirtyy oikealle rinnakkain.
Laboratoriokokeen aikana lämpötilan vaikutus ultraääniaaltoon tulisi eliminoida mahdollisimman paljon tai käyttää samaa kalibrointimenetelmää pultin kalibroinnin ja aksiaalivoimakokeen kahdessa vaiheessa.
Julkaisun aika: 19.10.2022
