Bolt momentining printsipi va oltita siqishni nazorat qilish usuli

Haqiqiy yig'ish sharoitida ulangan komponentlar orasidagi siqish kuchini va murvatlarning eksenel oldindan yuklanishini to'g'ridan-to'g'ri o'lchash yoki aniq nazorat qilish mumkin emas. Shu sababli, sanoat odatda standartlashtirilgan oldindan yuk nazoratiga erishish uchun momentga asoslangan bilvosita nazorat qilish usullarini qo'llaydi. Ushbu maqola siqish paytida moment va siqish kuchi o'rtasidagi mexanik munosabatlarga asoslangan asosiy murvatni siqishni boshqarish usullarini tizimli ravishda tushuntiradi.

1. Bolt momenti va siqish kuchi printsipi

Tortish momenti murvatga qo'llanilganda, dastani elastik tarzda cho'ziladi va bo'g'inni mahkamlash uchun eksenel siqish kuchini hosil qiladi. Asosiy moment formulasi quyidagicha aniqlanadi: Moment (M)=Kuch (F) × Moment qo'li (L). Nazariy jihatdan, kattaroq aylanish burchagi yuqori tork hosil qiladi; ammo, ko'p qo'llaniladigan moment haqiqiy ishda ishqalanish bilan iste'mol qilinadi.

Umumiy murvatni mahkamlash quyidagi tartibda amalga oshiriladi50-40-10 momentni taqsimlash qoidasi: momentning 50% murvat boshi ostidagi ishqalanishni yengib chiqadi, 40% ip juft ishqalanishni yengib chiqadi va faqat 10% samarali eksenel siqish kuchiga aylanadi.

Misol uchun, murvat har bir jarayon uchun 10N·m ga tortilganda, faqat taxminan 1N·m samarali eksenel siqishga hissa qo'shadi, momentning katta qismi ishqalanish tufayli yo'qoladi.

Ushbu momentni taqsimlash nisbati sobit emas. Ipning shikastlanishi, burmalar, axloqsizlik va sirt ifloslanishi ishqalanish yo'qotilishini sezilarli darajada oshiradi. Buzuq ip sharoitida taqsimlash 50% bosh ishqalanishiga, 45% ip ishqalanishiga va atigi 5% samarali siqish kuchiga o'zgaradi.

Bunday hollarda, kuzatilgan tortish momenti standartga javob bersa-da, haqiqiy siqish kuchi juda etarli emas, buning natijasidanoto'g'ri tortish. Volan va krank mili kabi yuqori tezlikda harakatlanuvchi qismlarga qo'llanilganda, noto'g'ri tortish osonlik bilan murvatning bo'shashishiga yoki ajralishiga olib keladi va uskunaning ishdan chiqishiga olib keladi.

Ip nuqsonlari bilan bir qatorda, yumshoq elastik qistirmalari, shuningdek, yumshoq bo'g'in momentining susayishi deb nomlanuvchi momentning parchalanishiga va oldindan yuklanishning yo'qolishiga olib keladi. Silindr boshi qistirmalari va moy panining qistirmalari kabi umumiy yumshoq komponentlar doimiy siqilish ostida deformatsiyalanadi va bo'shashadi, natijada oldindan yuklanish asta-sekin kamayadi. Ikkilamchi qayta mahkamlash jarayonlari yumshoq birikmalar uchun siqish kuchini pasaytirishni kamaytirish uchun keng qo'llaniladi.

Yuqori moment har doim ham yaxshiroq mahkamlashni anglatmaydi. Haddan tashqari tortish murvatni elastik chegarasidan tashqariga cho'zadi va plastik deformatsiyani keltirib chiqaradi. Stress oqim kuchidan oshib ketgandan so'ng, murvat doimiy sindirishga duchor bo'ladi va mahkamlash qobiliyatini butunlay yo'qotadi.

2. Oltita asosiy murvatni mahkamlashni nazorat qilish usullari

2.1 Momentni boshqarish usuli

Torkni nazorat qilish usuli eng oddiy va eng ko'p ishlatiladigan siqish strategiyasidir. Uning asosiy printsipi siqish momenti va eksenel oldingi yuk o'rtasidagi mutanosib bog'liqlik bo'lib, formula bilan ifodalanadi:T=K·F, bu erda T=siqish momenti, F=eksenel old yuk va K=moment koeffitsienti.

Bolt dizayni tugallangandan so'ng, maqsadli eksenel oldindan yuk F o'rnatiladi va standart tortish momenti T sozlanishi mumkin. Biroq, malakali moment qiymatlari har doim ham malakali yig'ish sifatini kafolatlamaydi, asosan K moment koeffitsientidagi tebranishlar tufayli.

K moment koeffitsienti keng qamrovli ishqalanish koeffitsientiga juda sezgir bo'lib, murvatning aniqligi, ipning shikastlanishi, ifloslanish va sirt sharoitlari ta'sir qiladi. Harorat ham hal qiluvchi rol o'ynaydi. Yaponiyaning Sumitomo tomonidan olib borilgan tajribalari atrof-muhit haroratining har 1 daraja oshishi uchun moment koeffitsienti K 0,31% ga kamayishini isbotlaydi.

VDI (Nemis muhandislari assotsiatsiyasi) sinov hisobotlariga ko'ra, nol moment xatosi bo'lsa ham, sof moment nazorati ostida eksenel oldindan yuklash xatosi ± 27,2% ga yetishi mumkin, bu cheklangan aniqlikni ko'rsatadi.

Ilova xususiyatlari: Siqish ichida amalga oshiriladimurvat elastik hudud. Maqsadli moment odatda rentabellik momentining 50% dan 85% gacha o'rnatiladi. Qo'llaniladigan momentning taxminan 90% ishqalanishni engib chiqadi, buning natijasida ± 25% oldindan yuklash aniqligi paydo bo'ladi.

Afzalliklar: Oddiy operatsiya, arzon narxlardagi va standart tork kalitlari bilan tekshirilishi mumkin, ommaviy umumiy yig'ish uchun mos.

Kamchiliklari: Kam siqilish aniqligi, materialdan etarli darajada foydalanish va haroratga, ip sharoitlariga va sirt ifloslanishiga yuqori sezuvchanlik, yomon barqarorlikka olib keladi.

2.2 Moment-burchakni boshqarish usuli (TA usuli / Super-elastik nazorat)

Tork-burchakni boshqarish usuli - bu asosiy momentni boshqarishga asoslangan takomillashtirilgan yuqori aniqlikdagi siqish strategiyasi. Jarayon ikki bosqichdan iborat: birinchidan, qo'shma bo'shliqlarni bartaraf etish va sirt bilan to'liq aloqa qilishni ta'minlash uchun murvatni oldindan o'rnatilgan dastlabki momentga torting (odatda standart momentning 40% -60%, jarayonni tekshirish orqali aniqlanadi); keyin aniq eksenel cho'zilishga erishish uchun murvatni belgilangan burchak bilan aylantiring.

Ruxsat etilgan burchakli aylanish murvatning cho'zilishi va bo'g'inlarning siqilishini aniq nazorat qiladi, notekis sirt aloqasi va ishqalanish nomuvofiqligini yo'q qiladi. Ikkinchi siqish bosqichida oldindan yuklanish burilish burchagi bilan aniq aniqlanadi, bu ishqalanish shovqinini sezilarli darajada kamaytiradi va sof momentni boshqarishga qaraganda ancha yuqori aniqlikka erishadi.

Ushbu usul nozik ishlab chiqarish liniyalari uchun dastlabki moment va aylanish burchaklarini aniq belgilash uchun motorlar, tishli uzatmalar va yuqori aniqlikdagi datchiklar bilan jihozlangan elektr siqish asboblarini talab qiladi.

Ilova xususiyatlari: Elastik diapazonda ikki bosqichli tortish (momentni ishga tushirish + burchakni aylantirish). Dastlabki moment va burchak parametrlari eksperimental kalibrlashni talab qiladi. Oldindan yuklash aniqligi ±15% ga etadi.

Afzalliklar: Yuqori aniqlik va barqaror eksenel qisish kuchi, o'rta va yuqori aniqlikdagi komponentlarni yig'ish uchun mos keladi.

Kamchiliklari: moment va burchakning ikki tomonlama monitoringini talab qiluvchi murakkab boshqaruv tizimi; an'anaviy tekshirish vositalari bilan sifatni tekshirish qiyin.

2.3 Hosildorlik nuqtasini nazorat qilish usuli (TG usuli)

Chiqish nuqtasini nazorat qilish usuli materialning plastik xususiyatlariga asoslangan yuqori aniqlikdagi siqish texnologiyasidir. U murvatning chiqish chegarasini aniqlash uchun moment-burchak egri chizig'ining qiyaligini doimiy ravishda kuzatib boradi va oqish nuqtasiga yetgandan so'ng darhol tortishni to'xtatadi.

Dastlabki siqish bosqichida moment-burchak nishabi tez ko'tariladi va keyin elastik diapazonda barqarorlashadi. Boltning plastik chiqishiga yaqinlashganda, nishab asta-sekin kamayadi. Nishab maksimal qiymatining 50% ga tushganda, siqilish avtomatik ravishda to'xtaydi, bu esa oqish nuqtasini ko'rsatadi.

Elastik mintaqani kuchaytirish bilan solishtirganda, rentabellik zonasini kuchaytirish burchakning og'ishidan kelib chiqadigan oldindan yuklash xatolarini kamaytiradi, materialdan maksimal darajada foydalanishni va ishqalanish aralashuvini yo'q qiladi.

Ilova xususiyatlari: real vaqtda moment va gradient monitoringi; ±8% ichida oldindan yuklash aniqligi; murvatlar kritik rentabellik holatiga etadi va mahkamlangandan keyin qayta ishlatib bo'lmaydi.

Afzalliklar: Juda yuqori aniqlik, mukammal yuklanish barqarorligi va murvatning mexanik kuchidan to'liq foydalanish.

Kamchiliklari: Yuqori narxlardagi yuqori aniqlikdagi uskunalarni talab qiladi; izchil murvat oqish kuchi va xom ashyo sifatiga juda bog'liq.

2.4 O'rindiq nuqtasi burchagini boshqarish usuli (SPA usuli)

Seat-Point Angle (SPA) usuli an'anaviy TA usulidan optimallashtirilgan ilg'or yuqori aniqlikdagi mahkamlash texnikasidir. TA boshqaruvida qo'llaniladigan sobit momentli boshlang'ich nuqtasidan farqli o'laroq, SPA chiziqli moment-egri chiziqli qiyaligi va gorizontal o'qning kesishishi orqali aniq o'tirishning kelib chiqishini hisoblab chiqadi va bu momentning dastlabki og'ishini yo'q qiladi.

Sinovlar moment-burchak egri chiziqlari turli ishqalanish koeffitsientlari ostida sezilarli darajada farq qilishini tasdiqlaydi, shu bilan birga o'tirish mos yozuvlar nuqtasi deyarli barqaror bo'lib qoladi. Birlashtirilgan o'rindiqdan aylanish ishqalanish farqlari va dastlabki moment og'ishidan kelib chiqadigan oldindan yuklash xatolarini samarali ravishda yo'q qiladi va TA usuliga qaraganda yuqori aniqlikni ta'minlaydi.

Asosiy afzalliklari: Aerokosmik va nozik uskunalarni yig'ish kabi yuqori ishonchli ilovalar uchun mahkamlashning mustahkamligi va aniqligini sezilarli darajada yaxshilagan holda, dastlabki bosqichdagi moment xatolarini va ishqalanish buzilishlarini qoplaydi.

2.5 Bolt cho'zilishini nazorat qilish usuli (QA usuli)

Boltning cho'zilishini nazorat qilish usuli to'g'ridan-to'g'ri aniqlaydimurvat dastani cho'zilishini o'lchash orqali oldindan yuklash. Ultrasonik aniqlash asosiy yondashuv bo'lib, u cho'zilish va rentabellik holatini aniq aniqlash uchun ultratovushli aks-sado chastotasi va murvat cho'zish uzunligi o'rtasidagi chiziqli munosabatdan foydalanadi.

Bu usul moment va ishqalanishning bilvosita aralashuvidan qochadi, faqat murvatning oquvchanligidagi individual farqlardan kelib chiqadigan kichik xatolar bilan. Shuni ta'kidlash kerakki, ultratovush chastotasi egri chiziqlari siqilish va bo'shashish vaqtida farqlanadi; oldindan yuklanganda ko'tarilgan chastota gevşetme paytida bo'shatish chastotasidan past bo'lib, differentsial kalibrlashni talab qiladi.

2.6 Tork gradientini boshqarish usuli

Tork gradientini boshqarish usuli murvatning oqishi eksenel kuchini maqsad qilib olgan holda dastlabki oldindan yukni aniq nazorat qilish uchun moment-burchak egri chizig'ining real vaqtda qiyalik o'zgarishlarini kuzatadi. Oldindan yuklanishning minimal dispersiyasini va materialning maksimal quvvatidan foydalanishni talab qiluvchi yuqori standartli yig'ilishlarda qo'llaniladi.

Uning nazorat qilish mantig'i plastik mintaqaviy burchakni boshqarishga o'xshaydi, lekin takroriy plastik deformatsiyadan kelib chiqadigan ishlashning pasayishini kamaytiradigan aniqroq rentabellik nuqtasini tartibga solishni ta'minlaydi. Bu an'anaviy plastik siqish usullari bilan solishtirganda yuqori barqarorlikni ta'minlaydi.

Kamchiliklari: Yuqori aniqlikdagi jarayonni kalibrlash va disk raskadrovka talablari bilan murakkab va qimmat mahkamlash uskunasini talab qiladi.