1. Kuerz
Den internen Gewënd, deen duerch Längswellen benotzt gëtt a fir d'Benotzung ausgewielt gëtt, gëtt fixéiert duerchgewéinlech Schrauwena selbstverriegelnd Schrauben, déi duerch verschidde Spannstrategien kalibréiert sinn, an den Ënnerscheed tëscht Ankerschrauben an de selbstverriegelnd Kalibrierungsverankerungscharakteristikkurven gëtt analyséiert. Resultat: D'Kalibrierungsmethod vum Schrauben an dem Schrauben kritt verschidde Kalibrierungseigenschaften, d'Sperrzäitskala vun der Kette suergt dofir, datt d'Selbstkalibrierung an d'Selbstkalibrierungszäitskala vun der Selbstkalibrierung zu verschiddenen Ziler féieren. Wéinst der normaler Bewegungskurve beweege sech déi kritt verschidde Charakteristiken no riets.
2. Testphilosophie
De Moment gëtt d'Ultraschallmethod wäit verbreet an derAxialkraafttest vun der Schraubevum Befestigungspunkt vum Autosënnersystem, dat heescht, d'Bezéiungscharakteristikkurv (Schraubenkalibrierungskurv) tëscht der Achskraaft vun der Schraube an der Zäitdifferenz vum Ultraschallschall gëtt am Viraus bestëmmt, an den uschléissende Test vum aktuellen Deelsënnersystem gëtt duerchgefouert. D'Axialkraaft vun der Schraube an der Spannverbindung kann duerch Ultraschallmiessung vun der Zäitdifferenz vum Schraube bestëmmt ginn a Bezuch op d'Kalibrierungskurve. Dofir ass et besonnesch wichteg fir d'Genauegkeet vun de Resultater vun der Miessung vun der Achskraaft vun der Schraube am aktuellen Deelsënnersystem, déi richteg Kalibrierungskurve ze kréien. Am Moment ëmfaassen d'Ultraschalltestmethoden haaptsächlech d'Eenzelwellenmethod (dh Längswellenmethod) an d'Querlängswellenmethod.
Beim Prozess vun der Bolzenkalibrierung ginn et vill Faktoren, déi d'Kalibrierungsresultater beaflossen, wéi zum Beispill d'Spannlängt, d'Temperatur, d'Geschwindegkeet vun der Spannmaschinn, d'Befestigungsinstrumenter, etc. Am Moment ass déi am meeschte verbreet Bolzenkalibrierungsmethod d'Rotatiounsfestzugmethod. D'Bolzen ginn op der Bolzentestbank kalibréiert, wat d'Produktioun vun ënnerstëtzende Befestigungen fir den Axialkraaftsensor erfuerdert, nämlech d'Drockplack an d'intern Gewënnlachsbefestigung. D'Funktioun vun der interner Gewënnlachsbefestigung ass et, normal Muttern ze ersetzen. En Anti-Los-Design gëtt normalerweis an de Befestigungsverbindungspunkten mat héijem Sécherheetsfaktor vun Autoschassis benotzt, fir d'Zouverlässegkeet vun der Befestigung ze garantéieren. Eng vun den Anti-Los-Moossnamen, déi aktuell adoptéiert ginn, ass déi selbstspärend Mutter, dat heescht déi effektiv Dréimoment-Spannmutter.
Den Auteur benotzt d'Längswellenmethod a benotzt déi selbstgemaachte bannenzeg Gewënnbefestigung fir déi normal Mutter an déi selbstspärend Mutter ze wielen fir de Bolzen ze kalibréieren. Duerch verschidde Spannstrategien a Kalibratiounsmethoden gëtt den Ënnerscheed tëscht der normaler Mutter an der selbstspärender Mutter fir d'Kalibrierung vun der Bolzenkurve ënnersicht. D'Axialkraaftprüfung vu Befestigungselementer fir Autosënnersystemer gëtt e puer Empfehlungen.
D'Testung vun der axialer Kraaft vu Schrauwen duerch Ultraschalltechnologie ass eng indirekt Testmethod. Nom Prinzip vun der Sonoelastizitéit ass d'Geschwindegkeet vun der Schallausbreedung a Feststoffer mat der Spannung verbonnen, sou datt Ultraschallwellen benotzt kënne ginn fir d'Axialkraaft vu Schrauwen ze kréien [5-8]. De Schrauwen wäert sech während dem Spannprozess dehnen a gläichzäiteg axial Zuchspannung generéieren. Den Ultraschallimpuls gëtt vum Kapp vum Schrauwen op den Heck iwwerdroen. Wéinst der plötzlecher Ännerung vun der Dicht vum Medium geet en laanscht deen urspréngleche Wee zréck, an d'Uewerfläch vum Schrauwen empfänkt d'Signal duerch d'piezoelektresch Keramik. Zäitënnerscheed Δt. Dat schematescht Diagramm vum Ultraschalltest gëtt an der Figur 1 gewisen. D'Zäitënnerscheed ass proportional zu der Dehnung.
D'Testung vun der Axialkraaft vu Schrauwen mat Ultraschalltechnologie ass eng indirekt Testmethod. Nom Prinzip vun der Sonoelastizitéit ass d'Geschwindegkeet vun der Schallausbreedung a Feststoffer mat der Spannung verbonnen, sou datt Ultraschallwellen benotzt kënne ginn fir ... ze kréiend'Axialkraaft vun de SchrauwenDe Bolt wäert sech beim Zuzéien dehnen a gläichzäiteg axial Zuchspannung generéieren. Den Ultraschallpuls gëtt vum Kapp vum Bolt bis zum Schwanz iwwerdroen. Wéinst der plötzlecher Ännerung vun der Dicht vum Medium geet en laanscht deen urspréngleche Wee zréck, an d'Uewerfläch vum Bolt empfänkt d'Signal iwwer d'piezoelektresch Keramik. Zäitënnerscheed Δt. Dat schematescht Diagramm vun der Ultraschalltester ass an der Figur 1 gewisen. D'Zäitënnerscheed ass proportional zu der Dehnung.
M12 mm × 1,75 mm × 100 mm an dann d'Spezifikatioun vun de Bolzen, benotzt normal Bolzen fir 5 sou Bolzen ze fixéieren, benotzt als éischt den Selbstankertest mat verschiddene Forme vu Kalibrierungslötpaste, et ass eng künstlech Spiralplack fir de Bolzenflansch unzepassen an ze drécken Beim Scannen vun der initialer Well (dh, den ursprénglechen L0 opzehuelen), an dann mat engem Tool op 100 N m + 30° geschrauft (sougenannte Typ I Method), an deen aneren ass d'Ufankswell ze scannen an se mat enger Spannpistoul op d'Zilgréisst ze schrauwen (sougenannte Typ I Method). Fir déi zweet Typ Method) gëtt et e bestëmmten Typ an dësem Prozess (wéi an der Figur 4 gewisen): 5 ass déi normal Bolzen an d'Selbstverriegelungsmethod. D'Kurve nom Kalibrieren no der Typ I Method Figur 6 ass den Selbstverriegelungstyp. Figur 6 ass eng Selbstverriegelungsklass. Klass I a Klass II Kurven. D'Benotzungsmethod kann sinn, andeems déi personaliséiert Kurve vun der gemeinsamer Ankerklass benotzt gëtt, genau d'selwecht (all ginn duerch den Urspronk mat der selwechter Segmentrate an Zuel vu Punkten); Spärt den Indextyp vum Ankerpunkttyp (Typ I an Ankermark, d'Steigung vum Intervallënnerscheed an d'Zuel vun de Punkten); kritt Ähnlechkeeten)
Experiment 3 besteet doran, d'Y3-Koordinat vum Graph Setup an der Software vum Datenerfassungsinstrument als Temperaturkoordinat ze setzen (mat engem externen Temperatursensor), d'Leerlafdistanz vum Schrauf op 60 mm fir d'Kalibrierung ze setzen, an den Dréimoment/d'Axialkraaft/d'Temperatur an d'Kurve vum Wénkel opzehuelen. Wéi an der Figur 8 gewisen, kann een gesinn, datt beim kontinuéierlechen Undréie vum Schrauf d'Temperatur kontinuéierlech eropgeet, an den Temperaturanstieg als linear ka betruecht ginn. Déi véier Schraufprouwen goufe fir d'Kalibrierung mat selbstspärenden Mutteren ausgewielt. Figur 9 weist d'Kalibratiounskurve vun de véier Schrauben. Et ass ze gesinn, datt déi véier Kurven all no riets transléiert sinn, awer de Grad vun der Translatioun ass ënnerschiddlech. Tabelle 2 weist den Ofstand op, zu deem d'Kalibratiounskurve no riets verréckelt gëtt, an d'Temperatur während dem Unzéien eropgeet. Et ass ze gesinn, datt de Grad vun der Verrécklung vun der Kalibrierungskurve no riets am Fong proportional zum Temperaturanstieg ass.
3. Schlussfolgerung an Diskussioun
De Bolt gëtt beim Unzéien der kombinéierter Wierkung vun Axialspannung an Torsiounsspannung ausgesat, an déi resultéierend Kraaft vun deenen zwee bewierkt schlussendlech, datt de Bolt nobéit. Bei der Kalibrierung vum Bolt gëtt nëmmen d'Axialkraaft vum Bolt op der Kalibrierungskurv reflektéiert, fir d'Spannkraaft vum Befestigungsënnersystem ze liwweren. Aus den Testergebnisse an der Figur 5 kann een erkennen, datt, obwuel et eng selbstspärend Mutter ass, wann d'Ufankslängt opgeholl gëtt, nodeems de Bolt manuell bis zu deem Punkt gedréit gouf, wou en op d'Lagerfläch vun der Drockplack passt, d'Resultater vun der Kalibrierungskurv komplett mat deene vun der normaler Mutter iwwereneestëmmen. Dëst weist, datt an dësem Zoustand den Afloss vum selbstspärenden Dréimoment vun der selbstspärender Mutter vernoléissegbar ass.
Wann de Schraube direkt mat enger elektrescher Pistoul an d'selbstspärend Mutter ugezunn gëtt, verréckelt sech d'Kurve als Ganzt no riets, wéi an der Figur 6 gewisen. Dëst weist, datt den selbstspärenden Dréimoment den akusteschen Zäitënnerscheed an der Kalibrierungskurv beaflosst. Observéiert den initialen Segment vun der Kurve, deen no riets verréckelt ass, wat beweist, datt d'Axialkraaft nach ëmmer net generéiert gëtt, ënner der Bedingung, datt de Schraube eng gewëssen Dehnung huet, oder d'Axialkraaft ganz kleng ass, wat gläichwäerteg ass mat der Tatsaach, datt de Schraube net géint den Axialkraaftsensor gedréckt gouf. Beim Strecken ass d'Dehnung vum Schraube zu dësem Zäitpunkt offensichtlech eng falsch Dehnung, keng richteg Dehnung. De Grond fir déi falsch Dehnung ass, datt d'Hëtzt, déi duerch den selbstspärenden Dréimoment während dem Loftzéieprozess generéiert gëtt, d'Ausbreedung vun Ultraschallwellen beaflosst, wat sech op der Kurve reflektéiert. Dëst weist, datt de Schraube verlängert gouf, wat beweist, datt d'Temperatur en Afloss op d'Ultraschallwell huet. Fir Figur 6 gëtt d'selbstsécherend Mutter och fir d'Kalibrierung benotzt, awer de Grond firwat d'Kalibrierungskurv sech net no riets verréckelt ass, datt obwuel et Reibung beim Anschrauwe vun der selbstsécherender Mutter gëtt, Hëtzt generéiert gëtt, awer d'Hëtzt an der Opzeechnung vun der initialer Längt vum Bolzen abegraff gouf. Si gouf gereinegt, an d'Kalibrierungszäit vum Bolzen ass ganz kuerz (normalerweis manner wéi 5 Sekonnen), sou datt den Effekt vun der Temperatur net op d'Kalibrierungscharakteristikkurv optrieden.
Aus der uewe genannter Analyse kann een erkennen, datt d'Gewënnreibung beim Loftschrauwen d'Temperatur vun der Schraube eropgeet, wat d'Ultraschallwellgeschwindegkeet reduzéiert, déi sech als eng parallel Verrécklung vun der Kalibrierungskurv no riets manifestéiert. Dréimoment, béid sinn proportional zu der Hëtzt, déi duerch d'Gewënnreibung generéiert gëtt, wéi an der Figur 10 gewisen. An der Tabell 2 ginn d'Gréisst vun der rietser Verrécklung vun der Kalibrierungskurv an d'Temperaturerhéijung vun der Schraube während dem ganze Spannprozess gezielt. Et kann een erkennen, datt d'Gréisst vun der rietser Verrécklung vun der Kalibrierungskurv mam Grad vun der Temperaturerhéijung iwwereneestëmmt an eng linear proportional Bezéiung huet. D'Verhältnis ass ongeféier 10,1. Ënner der Viraussetzung, datt d'Temperatur ëm 10°C eropgeet, klëmmt den akusteschen Zäitënnerscheed ëm 101ns, wat der Axialkraaft vun 24,4kN op der M12-Schraubekalibrierungskurv entsprécht. Aus physikalescher Siicht gëtt erkläert, datt d'Temperaturerhéijung d'Resonanzeigenschaft vum Schraubematerial ännert, sou datt d'Ultraschallwellgeschwindegkeet duerch de Schraubemedium sech ännert an dann d'Ultraschallausbreedungszäit beaflosst.
4. Virschlag
Wann Dir normal Nëss aselbstsécherend MutterFir d'Charakteristik vum Schraube ze kalibréieren, ginn duerch verschidde Methoden ënnerschiddlech Kalibrierungscharakteristikkurven erhalen. Den Unzéihmoment vun der selbstsécherender Mutter erhéicht d'Temperatur vum Schraube, wat den Ultraschallzäitënnerscheed erhéicht, an déi kritt Kalibrierungscharakteristikkurv verréckelt sech parallel no riets.
Wärend dem Labortest soll den Afloss vun der Temperatur op d'Ultraschallwell sou vill wéi méiglech eliminéiert ginn, oder déiselwecht Kalibratiounsmethod soll an den zwou Etappen vun der Bolzenkalibratioun an dem Axialkraafttest ugewannt ginn.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 19. Oktober 2022
