1. Breve
La rosca interna utilizada por las ondas longitudinales y seleccionada para ser utilizada se fija mediantepernos ordinariosy pernos autoblocantes, calibrados mediante diferentes estrategias de apriete, y se analiza la diferencia entre pernos de anclaje y curvas características de anclaje de calibración autoblocantes.Resultado: El método de calibración de perno y perno obtendrá diferentes características de calibración, la escala de tiempo de bloqueo de la cadena hace que la autocalibración sea autocalibrada y la escala de tiempo de autocalibración de la autocalibración conduzca a diferentes objetivos.Debido a la curva de movimiento normal, las diferentes características obtenidas se moverán hacia la derecha.
2. Filosofía de la prueba
En la actualidad, el método ultrasónico es ampliamente utilizado en elprueba de fuerza axial del pernodel punto de fijación del subsistema del automóvil, es decir, la curva característica de relación (curva de calibración del perno) entre la fuerza axial del perno y la diferencia de tiempo del sonido ultrasónico se obtiene de antemano, y se lleva a cabo la prueba posterior del subsistema de la pieza real.La fuerza axial del perno en la conexión de apriete se puede obtener midiendo ultrasónicamente la diferencia de tiempo del sonido del perno y consultando la curva de calibración.Por lo tanto, obtener la curva de calibración correcta es particularmente importante para la precisión de los resultados de la medición de la fuerza axial del perno en el subsistema de piezas real.En la actualidad, los métodos de prueba ultrasónicos incluyen principalmente el método de onda única (es decir, el método de onda longitudinal) y el método de onda longitudinal transversal.
En el proceso de calibración de pernos, hay muchos factores que afectan los resultados de la calibración, como la longitud de sujeción, la temperatura, la velocidad de la máquina de apriete, las herramientas del accesorio, etc. En la actualidad, el método de calibración de pernos más utilizado es el método de apriete por rotación.Los pernos se calibran en el banco de pruebas de pernos, lo que requiere la producción de accesorios de soporte para el sensor de fuerza axial, que son la placa de presión y el accesorio con orificio roscado interno.La función del accesorio con orificio roscado interno es reemplazar las tuercas normales.El diseño antisuelto se utiliza generalmente en los puntos de conexión de fijación con alto factor de seguridad del chasis de automóvil para garantizar la confiabilidad de su fijación.Una de las medidas antisuelto adoptadas actualmente es la tuerca autoblocante, es decir, la tuerca de bloqueo de torque efectivo.
El autor adopta el método de onda longitudinal y utiliza un accesorio de rosca interna de fabricación propia para seleccionar la tuerca ordinaria y la tuerca autoblocante para calibrar el perno.A través de diferentes estrategias de apriete y métodos de calibración se estudia la diferencia entre la tuerca ordinaria y la tuerca autoblocante para calibrar la curva del perno.Las pruebas de fuerza axial de sujetadores de subsistemas automotrices hacen algunas recomendaciones.
La prueba de la fuerza axial de los pernos mediante tecnología ultrasónica es un método de prueba indirecto.Según el principio de sonoelasticidad, la velocidad de propagación del sonido en los sólidos está relacionada con la tensión, por lo que se pueden utilizar ondas ultrasónicas para obtener la fuerza axial de los pernos [5-8].El perno se estirará durante el proceso de apriete y, al mismo tiempo, generará una tensión de tracción axial.El pulso ultrasónico se transmitirá desde la cabeza del perno hasta la cola.Debido al cambio repentino en la densidad del medio, volverá a su camino original y la superficie del perno recibirá la señal a través de la cerámica piezoeléctrica.diferencia horaria Δt.El diagrama esquemático de las pruebas ultrasónicas se muestra en la Figura 1. La diferencia de tiempo es proporcional al alargamiento.
La prueba de la fuerza axial de los pernos mediante tecnología ultrasónica es un método de prueba indirecto.Según el principio de sonoelasticidad, la velocidad de propagación del sonido en los sólidos está relacionada con la tensión, por lo que se pueden utilizar ondas ultrasónicas para obtenerla fuerza axial de los pernos.El perno se estirará durante el proceso de apriete y, al mismo tiempo, generará una tensión de tracción axial.El pulso ultrasónico se transmitirá desde la cabeza del perno hasta la cola.Debido al cambio repentino en la densidad del medio, volverá a su camino original y la superficie del perno recibirá la señal a través de la cerámica piezoeléctrica.diferencia horaria Δt.El diagrama esquemático de las pruebas ultrasónicas se muestra en la Figura 1. La diferencia de tiempo es proporcional al alargamiento.
M12 mm × 1,75 mm × 100 mm y luego la especificación de los pernos, use pernos comunes para fijar 5 de esos pernos, primero use la prueba de autoanclaje con diferentes formas de pasta de soldadura de calibración, es una placa en espiral artificial para atornillar la brida y presione Al escanear la onda inicial (es decir, registrar el L0 original), y luego atorníllelo a 100 N m + 30 ° con una herramienta (llamado método tipo I), y la otra es para escanear la onda inicial y atornillarla al tamaño objetivo con una pistola de apriete (llamado método tipo I).Para el segundo tipo de método), habrá un cierto tipo en este proceso (como se muestra en la Figura 4) 5 es el perno ordinario y el método de autobloqueo La curva después de la calibración según el método tipo I La Figura 6 es el método de autobloqueo tipo de bloqueo.La Figura 6 es una clase autoblocante.Curvas Clase I y Clase II.El método de uso puede ser, usar la curva personalizada de la clase de anclaje común, exactamente la misma (todos pasan por el origen con la misma velocidad de segmento y número de puntos);bloquear el tipo de índice del tipo de punto de anclaje (tipo I y marca de anclaje, la pendiente de la diferencia de intervalo y el número de puntos);obtener similitudes)
El experimento 3 consiste en establecer la coordenada Y3 de Graph Setup en el software del instrumento de adquisición de datos como coordenada de temperatura (usando un sensor de temperatura externo), establecer la distancia de ralentí del perno en 60 mm para la calibración y registrar el par/fuerza axial/ temperatura y la curva del ángulo.Como se muestra en la Figura 8, se puede ver que con el atornillado continuo del perno, la temperatura aumenta continuamente y el aumento de temperatura puede considerarse lineal.Las cuatro muestras de pernos fueron seleccionadas para calibración con tuercas autoblocantes.La Figura 9 muestra las curvas de calibración de los cuatro pernos.Se puede ver que las cuatro curvas están todas trasladadas hacia la derecha, pero el grado de traslación es diferente.La Tabla 2 registra la distancia que la curva de calibración se desplaza hacia la derecha y el aumento de temperatura durante el proceso de apriete.Se puede observar que el grado de desplazamiento de la curva de calibración hacia la derecha es básicamente proporcional al aumento de temperatura.
3. Conclusión y discusión
El perno está sujeto a la acción combinada de tensión axial y tensión de torsión durante el apriete, y la fuerza resultante de ambas eventualmente hace que el perno ceda.En la calibración del perno, sólo la fuerza axial del perno se refleja en la curva de calibración para proporcionar la fuerza de sujeción del subsistema de sujeción.Se puede ver en los resultados de la prueba en la Figura 5 que, aunque es una tuerca autoblocante, si la longitud inicial se registra después de que el perno ha sido girado manualmente hasta el punto en que está a punto de encajar en la superficie de apoyo de la presión placa, los resultados de la curva de calibración coinciden completamente con los de la tuerca ordinaria.Esto muestra que en este estado, la influencia del par de autobloqueo de la tuerca autoblocante es despreciable.
Si el perno se aprieta directamente en la tuerca autoblocante con una pistola eléctrica, la curva se desplazará hacia la derecha en su conjunto, como se muestra en la Figura 6. Esto muestra que el par autoblocante afecta la diferencia de tiempo acústico en la calibración. curva.Observe el segmento inicial de la curva desplazado hacia la derecha, lo que indica que la fuerza axial aún no se genera bajo la condición de que el perno tenga una cierta cantidad de alargamiento, o que la fuerza axial sea muy pequeña, lo que equivale a que el perno tenga no ha sido presionado contra el sensor de fuerza axial.Estiramiento, obviamente el alargamiento del perno en este momento es un alargamiento falso, no un alargamiento real.La razón del falso alargamiento es que el calor generado por el par de autobloqueo durante el proceso de apriete del aire afecta la propagación de ondas ultrasónicas, que se reflejan en la curva.Muestra que el perno se ha alargado, lo que indica que la temperatura tiene un efecto sobre la onda ultrasónica.Para la Figura 6, la tuerca autoblocante también se usa para la calibración, pero la razón por la cual la curva de calibración no se desplaza hacia la derecha es que aunque hay fricción al atornillar la tuerca autoblocante, se genera calor, pero el calor se ha incluido en el registro de la longitud inicial del perno.Se ha aprobado y el tiempo de calibración del perno es muy corto (generalmente menos de 5 segundos), por lo que el efecto de la temperatura no aparece en la curva característica de calibración.
Del análisis anterior se puede ver que la fricción de la rosca en el atornillado con aire hace que la temperatura del perno aumente, lo que reduce la velocidad de la onda ultrasónica, lo que se manifiesta como un desplazamiento paralelo de la curva de calibración hacia la derecha.Torque, los cuales son proporcionales al calor generado por la fricción de la rosca, como se muestra en la Figura 10. En la Tabla 2, se cuentan la magnitud del desplazamiento hacia la derecha de la curva de calibración y el aumento de temperatura del perno durante todo el proceso de apriete.Se puede ver que la magnitud del desplazamiento hacia la derecha de la curva de calibración es consistente con el grado de aumento de temperatura y tiene una relación proporcional lineal.La proporción es de aproximadamente 10,1.Suponiendo que la temperatura aumenta 10 °C, la diferencia de tiempo acústico aumenta en 101 ns, correspondiente a la fuerza axial de 24,4 kN en la curva de calibración del perno M12.Desde un punto de vista físico, se explica que el aumento de temperatura hará que cambie la propiedad resonante del material del perno, de modo que la velocidad de la onda ultrasónica a través del medio del perno cambie y luego afecte el tiempo de propagación ultrasónica.
4. Sugerencia
Cuando se utilizan nueces comunes yauto tuerca de bloqueoPara calibrar la curva característica del perno, se obtendrán diferentes curvas características de calibración debido a diferentes métodos.El par de apriete de la tuerca autoblocante aumenta la temperatura del perno, lo que aumenta la diferencia de tiempo ultrasónico, y la curva característica de calibración obtenida se desplazará hacia la derecha en paralelo.
Durante la prueba de laboratorio, se debe eliminar en la medida de lo posible la influencia de la temperatura sobre la onda ultrasónica, o se debe adoptar el mismo método de calibración en las dos etapas de calibración del perno y prueba de fuerza axial.
Hora de publicación: 19 de octubre de 2022