(Последнее обновление: 9 января 2023 г.)

Как затянуть болт?

Эта задача выглядит как «как поместить слона в холодильник», открыть холодильник и положить слона в холодильник.

Так неужели так просто затянуть болт? Позволять ТоркСтарк подробно объясните ниже.

Способ, которым мы гарантируем крутящий момент, обычно заключается в использовании динамометрического ключа (широко известного как щелчок) для затягивания крутящего момента, и множитель крутящего момента имеет аналогичную функцию. Но крутящий момент — это не тот элемент, который нам нужен для затягивания болтов. Настоящая затяжка заключается в зажиме соединительных деталей за счет силы зажима, создаваемой резьбой.

Поэтому стандартом для нас, чтобы судить о том, затянут ли болт, является усилие зажима.

Процесс затяжки болта выглядит следующим образом: после предварительной затяжки винта с помощью пневматического пистолета возьмите динамометрический ключ и вставьте его в головку винта, приложите крутящий момент вертикально, вращайте динамометрический ключ с постоянной скоростью и услышите щелчок. и вы сделали.

Что случилось с болтом в этот момент?

После поворота болта винтовой стержень под действием силы растягивается, а удлинение винтового стержня создает зажимное усилие для зажима соединительного элемента.

Приложенный крутящий момент не так прост, как усилие зажима.

В общей формуле: сила (F) * момент (L) = крутящий момент M. Другими словами, чем больше вращается болт, тем больше получаемый крутящий момент.

Но 90% крутящего момента расходуется на трение, и только 10% преобразуется в прижимную силу.

Например, когда вы затягиваете болт с технологическим требованием крутящего момента 10 Нм, нам действительно нужен осевой крутящий момент 1 Нм, который потребляется трением.

Какая связь между трением и усилием прижима?

Обычно работает по принципу 50-40-10, то есть 501ТР3Т трения под головкой болта, 401ТР3Т трения в резьбовой паре и 101ТР3Т усилия зажима. Но соотношение прижимной силы может быть изменено при некоторых условиях.

Например, когда на резьбе болта обнаруживаются помятости или загрязнения, как только вы вставите его в отверстие для винта, какое усилие зажима будет создавать такой болт? Принято считать, что в паре нитей есть дефекты (примеси, бугры и т.п.). После сборки в соответствии с крутящим моментом сборки будет 50% силы трения под головкой болта, 45% силы трения в резьбовой паре и только 5% требуемой силы зажима. На данный момент момент сборки этого болта достигнут, но он далек от необходимого нам усилия прижима. Если болты находятся на движущихся частях, таких как маховик и коленчатый вал, они очень легко отваливаются, что вызывает то, что мы часто называем «ложной затяжкой».

Размягчение эластичного материала также ослабит усилие зажима, которое также является ослаблением крутящего момента того, что мы обычно называем мягким соединением. Например, если материал прокладки головки блока цилиндров мягкий, мы используем метод вторичной затяжки, чтобы уменьшить ослабление прижимной силы, а ослабление прижимной силы болтов масляного поддона часто вызывается прокладкой масляного поддона. (мягкий материал) под болты.

Представьте, что нам нужно, чтобы винт растянулся, чтобы создать прижимную силу. Чем больше крутящий момент, тем дольше можно растянуть винт. Чем больше крутящий момент, тем лучше? Чем больший крутящий момент мы прикладываем, тем более удлиненным будет болт, и болт будет разрушаться под напряжением за пределом своего предела текучести.

Тем самым теряется эффект звена болта.

Несколько способов затяжки болтов

1. Метод управления крутящим моментом (T)

Метод управления крутящим моментом является самым простым методом. Он основан на резьбовом соединении, когда осевое усилие зажима F затянуто пропорционально моменту затяжки T, который можно выразить формулой T=K·F, и этот K является коэффициентом крутящего момента. Когда болт проектируется, известно его осевое усилие зажима F, а момент затяжки Т устанавливается в процессе. Наш момент затяжки также регулируется технологическим отделом. Однако в сборочном цеху часто достигается момент затяжки, но собранные болты остаются некачественными. Почему это?

Ключ заключается в коэффициенте крутящего момента. Основным фактором колебаний для изменения коэффициента крутящего момента K является общий коэффициент трения u, то есть точность болтов и отверстий под винты, загрязнения и неровности будут влиять на общий коэффициент трения u. Кроме того, это значение K также связано с температурой. Эксперимент Sumitomo Corporation в Японии доказывает, что коэффициент крутящего момента K будет уменьшаться на 0,31% при повышении температуры окружающей среды на каждый 1°C.

Может ли метод контроля крутящего момента быть точным? Согласно отчету об испытаниях на затяжку Немецкой ассоциации инженеров, когда погрешность момента затяжки T составляет ± 0 (то есть приложенный крутящий момент без ошибки), погрешность осевого усилия зажима болта может достигать ± 27,2%. .

Таким образом, преимущества метода контроля крутящего момента: низкая стоимость и возможность использования простого динамометрического ключа для затяжки для проверки качества затяжки.

Его недостатки: недостаточная точность затяжки, невозможность полностью реализовать потенциал материала и большое влияние окружающей среды (температура, резьба болтов, загрязнения, удары и т. д.).

2. Метод управления крутящим моментом (ТА) также называют методом гиперупругого управления.

Метод контроля крутящего момента и угла поворота заключается в том, чтобы затянуть болт до небольшого крутящего момента, обычно 40%-60% момента затяжки (разработанного после проверки процесса), а затем начать с этой точки затягивать заданный метод контроля угла поворота.

Этот метод основан на определенном угле поворота, определенном осевом удлинении болта и сжатии соединения. Целью этого является привинчивание болтов к плотной контактной поверхности и преодоление некоторых неровностей и неровностей поверхности, а осевая сила зажима, необходимая позже, создается углом поворота. После расчета угла поворота влияние сопротивления трения на осевую силу зажима больше не существует, поэтому его точность выше, чем у простого метода контроля крутящего момента. Суть метода контроля крутящего момента заключается в измерении начальной точки угла поворота. Как только угол поворота определен, мы можем получить достаточно высокую точность затяжки.

Из-за более совершенного метода затяжки был произведен инструмент, который адаптируется к производительности, который представляет собой электрический инструмент для затяжки (такие инструменты, как электрический динамометрический ключ). Он состоит из зубчато-локтевого датчика с моторным приводом и т. д. Относительно легко установить крутящий момент раннего предупреждения и начальный угол.

Метод управления крутящим моментом (TA) Преимущества: можно получить высокую точность затяжки и большое осевое усилие зажима.

Недостатки: система управления относительно сложна, и необходимо измерять два параметра: крутящий момент предварительной затяжки и угол поворота. Отделу качества трудно найти подходящий метод для проверки и отслеживания результатов затяжки.

3. Метод предела текучести

В настоящее время этот метод используется только производителями автомобильных двигателей, которые выпускают высокотехнологичные марки, поскольку стоимость необходимого оборудования слишком высока, и мы можем только строить предположения о применяемом оборудовании, исходя из его принципа.

Этот метод разработан на основе метода управления крутящим моментом и углом поворота, и предел текучести рассчитывается путем непрерывного расчета и оценки наклона кривой крутящего момента и угла поворота.

В процессе затяжки необходимо измерить естественную длину болта. Необходимо постоянно следить за болтом, чтобы знать длину растяжения болта при его затягивании. Для этого требуются рентгеновские или инфракрасные устройства, которые могут видеть насквозь и измерять. Для каждого болта и оценки максимального уклона и предела текучести при падении максимального уклона требуется компьютер и соответствующее программное обеспечение для расчета, чтобы управлять автоматическим затяжным оборудованием для приложения крутящего момента, и здесь требуется автоматическое затяжное оборудование.

Плюсы: очень точные, болты можно использовать повторно, используя максимальное усилие сжатия.

Минусы: дорогое оборудование

Выше приведено описание TorcStark, как затянуть болт. Итак, какие вопросы или передовой опыт у вас есть о том, как затянуть болт? Пожалуйста, оставьте сообщение, чтобы обсудить это!