۱. مختصر
رزوه داخلی که توسط امواج طولی استفاده میشود و برای استفاده انتخاب شده است، توسط ... ثابت میشود.پیچ و مهره های معمولیو پیچهای خود قفل شونده، که با استراتژیهای مختلف سفت کردن کالیبره شدهاند، و تفاوت بین پیچهای لنگری و منحنیهای مشخصه لنگری کالیبراسیون خود قفل شونده مورد تجزیه و تحلیل قرار میگیرد. نتیجه: روش کالیبراسیون پیچ و مهره، ویژگیهای کالیبراسیون متفاوتی را به دست میآورد، مقیاس زمانی قفل شدن زنجیر باعث میشود که خود کالیبراسیون و مقیاس زمانی خود کالیبراسیون به اهداف متفاوتی منجر شوند. با توجه به منحنی حرکت عادی، ویژگیهای مشخصه مختلف به دست آمده به سمت راست حرکت میکنند.
۲. فلسفه آزمون
در حال حاضر، روش اولتراسونیک به طور گسترده در ... مورد استفاده قرار میگیرد.آزمایش نیروی محوری پیچاز نقطه اتصال زیرسیستم خودرو، یعنی منحنی مشخصه رابطه (منحنی کالیبراسیون پیچ) بین نیروی محوری پیچ و اختلاف زمان صدای اولتراسونیک از قبل بدست میآید و آزمایش بعدی زیرسیستم قطعه واقعی انجام میشود. نیروی محوری پیچ در اتصال سفت کننده را میتوان با اندازهگیری اولتراسونیک اختلاف زمان صدای پیچ و مراجعه به منحنی کالیبراسیون بدست آورد. بنابراین، بدست آوردن منحنی کالیبراسیون صحیح برای دقت نتایج اندازهگیری نیروی محوری پیچ در زیرسیستم قطعه واقعی بسیار مهم است. در حال حاضر، روشهای آزمایش اولتراسونیک عمدتاً شامل روش تک موج (یعنی روش موج طولی) و روش موج طولی عرضی است.
در فرآیند کالیبراسیون پیچ، عوامل زیادی بر نتایج کالیبراسیون تأثیر میگذارند، مانند طول گیره، دما، سرعت دستگاه سفت کردن، ابزار فیکسچر و غیره. در حال حاضر، رایجترین روش کالیبراسیون پیچ، روش سفت کردن چرخشی است. پیچها روی میز تست پیچ کالیبره میشوند که نیاز به تولید فیکسچرهای نگهدارنده برای سنسور نیروی محوری دارد که عبارتند از صفحه فشار و فیکسچر سوراخ رزوه داخلی. عملکرد فیکسچر سوراخ رزوه داخلی جایگزینی مهرههای معمولی است. طراحی ضد شل معمولاً در نقاط اتصال چفت و بست با ضریب ایمنی بالا در شاسی خودرو استفاده میشود تا از قابلیت اطمینان چفت و بست آن اطمینان حاصل شود. یکی از اقدامات ضد شل که در حال حاضر اتخاذ شده است، مهره خود قفل شونده است، یعنی مهره قفل گشتاور مؤثر.
نویسنده روش موج طولی را اتخاذ میکند و از فیکسچر رزوه داخلی خودساخته برای انتخاب مهره معمولی و مهره خود قفل شونده برای کالیبره کردن پیچ استفاده میکند. از طریق استراتژیهای مختلف سفت کردن و روشهای کالیبراسیون، تفاوت بین مهره معمولی و مهره خود قفل شونده برای کالیبره کردن منحنی پیچ مورد مطالعه قرار میگیرد. آزمایش نیروی محوری اتصالدهندههای زیرسیستم خودرو، توصیههایی را ارائه میدهد.
آزمایش نیروی محوری پیچها با استفاده از فناوری اولتراسونیک یک روش آزمایش غیرمستقیم است. طبق اصل سونوالاستیسیته، سرعت انتشار صدا در جامدات با تنش مرتبط است، بنابراین میتوان از امواج اولتراسونیک برای بدست آوردن نیروی محوری پیچها استفاده کرد [5-8]. پیچ در طول فرآیند سفت شدن خود را کش میدهد و همزمان تنش کششی محوری ایجاد میکند. پالس اولتراسونیک از سر پیچ به انتهای آن منتقل میشود. به دلیل تغییر ناگهانی در چگالی محیط، در امتداد مسیر اصلی باز میگردد و سطح پیچ سیگنال را از طریق سرامیک پیزوالکتریک دریافت میکند. اختلاف زمانی Δt. نمودار شماتیک آزمایش اولتراسونیک در شکل 1 نشان داده شده است. اختلاف زمانی متناسب با کشیدگی است.
آزمایش نیروی محوری پیچها با استفاده از فناوری اولتراسونیک یک روش آزمایش غیرمستقیم است. طبق اصل سونوالاستیسیته، سرعت انتشار صدا در جامدات با تنش مرتبط است، بنابراین میتوان از امواج اولتراسونیک برای بدست آوردننیروی محوری پیچهاپیچ در طول فرآیند سفت شدن، خود را کش میدهد و همزمان تنش کششی محوری ایجاد میکند. پالس اولتراسونیک از سر پیچ به انتهای آن منتقل میشود. به دلیل تغییر ناگهانی در چگالی محیط، در امتداد مسیر اصلی باز میگردد و سطح پیچ سیگنال را از طریق سرامیک پیزوالکتریک دریافت میکند. اختلاف زمانی Δt. نمودار شماتیک تست اولتراسونیک در شکل 1 نشان داده شده است. اختلاف زمانی متناسب با افزایش طول است.
M12 mm × 1.75 mm × 100 mm و سپس مشخصات پیچها، از پیچهای معمولی برای ثابت کردن 5 عدد از این پیچها استفاده کنید، ابتدا از تست خود-لنگر با اشکال مختلف خمیر لحیم کالیبراسیون استفاده کنید، این یک صفحه مارپیچ مصنوعی است که فلنج پیچ را جا میدهد و فشار میدهد هنگام اسکن موج اولیه (یعنی ثبت L0 اصلی)، و سپس آن را با یک ابزار (به نام روش نوع I) به 100 N m + 30° پیچ کنید، و دیگری این است که موج اولیه را اسکن کنید و آن را با یک تفنگ سفت کننده به اندازه هدف پیچ کنید (به نام روش نوع I). برای روش نوع دوم، نوع خاصی در این فرآیند وجود خواهد داشت (همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است). 5 پیچ معمولی و روش خود قفل شونده است. منحنی پس از کالیبراسیون طبق روش نوع I شکل 6 نوع خود قفل شونده است. شکل 6 یک کلاس خود قفل شونده است. منحنیهای کلاس I و کلاس II. روش استفاده میتواند به این صورت باشد: از منحنی سفارشی کلاس لنگر مشترک، دقیقاً یکسان (همه با نرخ قطعه و تعداد نقاط یکسان از مبدا عبور میکنند) استفاده کنید؛ نوع شاخص نوع نقطه لنگر را قفل کنید (نوع I و علامت لنگر، شیب اختلاف بازه و تعداد نقاط)؛ شباهتها را بدست آورید)
آزمایش ۳ شامل تنظیم مختصات Y3 از Graph Setup در نرمافزار ابزار جمعآوری دادهها به عنوان مختصات دما (با استفاده از یک حسگر دمای خارجی) است، فاصلهی آزاد پیچ را برای کالیبراسیون روی ۶۰ میلیمتر تنظیم کنید و گشتاور/نیروی محوری/دما و منحنی زاویه را ثبت کنید. همانطور که در شکل ۸ نشان داده شده است، میتوان مشاهده کرد که با پیچاندن مداوم پیچ، دما به طور مداوم افزایش مییابد و افزایش دما را میتوان خطی در نظر گرفت. چهار نمونه پیچ برای کالیبراسیون با مهرههای قفلشونده خودکار انتخاب شدند. شکل ۹ منحنیهای کالیبراسیون چهار پیچ را نشان میدهد. میتوان مشاهده کرد که چهار منحنی همگی به سمت راست منتقل شدهاند، اما درجهی انتقال متفاوت است. جدول ۲ فاصلهای را که منحنی کالیبراسیون به سمت راست منتقل میشود و افزایش دما را در طول فرآیند سفت کردن ثبت میکند. میتوان مشاهده کرد که درجهی انتقال منحنی کالیبراسیون به سمت راست اساساً متناسب با افزایش دما است.
۳. نتیجهگیری و بحث
پیچ در حین سفت شدن تحت تأثیر ترکیبی تنش محوری و تنش پیچشی قرار میگیرد و نیروی حاصل از این دو در نهایت باعث تسلیم پیچ میشود. در کالیبراسیون پیچ، تنها نیروی محوری پیچ در منحنی کالیبراسیون منعکس میشود تا نیروی گیره زیرسیستم اتصال را فراهم کند. از نتایج آزمایش در شکل 5 میتوان دریافت که اگرچه این یک مهره خود قفل شونده است، اما اگر طول اولیه پس از چرخش دستی پیچ تا نقطهای که در شرف قرار گرفتن در سطح یاتاقان صفحه فشار است، ثبت شود، نتایج منحنی کالیبراسیون کاملاً با نتایج مهره معمولی مطابقت دارد. این نشان میدهد که در این حالت، تأثیر گشتاور خود قفل شونده مهره خود قفل شونده ناچیز است.
اگر پیچ مستقیماً با استفاده از تفنگ الکتریکی به مهره قفلشونده متصل شود، منحنی به طور کلی به سمت راست جابجا میشود، همانطور که در شکل 6 نشان داده شده است. این نشان میدهد که گشتاور قفلشونده بر اختلاف زمان آکوستیک در منحنی کالیبراسیون تأثیر میگذارد. مشاهده کنید که بخش اولیه منحنی به سمت راست جابجا شده است، که نشان میدهد نیروی محوری هنوز تحت شرایطی که پیچ مقدار مشخصی از کشیدگی داشته باشد، یا نیروی محوری بسیار کوچک باشد، که معادل این است که پیچ به سنسور نیروی محوری فشرده نشده باشد، ایجاد نمیشود. کشش، بدیهی است که کشیدگی پیچ در این زمان کشیدگی کاذب است، نه کشیدگی واقعی. دلیل کشیدگی کاذب این است که گرمای تولید شده توسط گشتاور قفلشونده در طول فرآیند سفت کردن با هوا بر انتشار امواج اولتراسونیک تأثیر میگذارد، که در منحنی منعکس میشود. این نشان میدهد که پیچ کشیده شده است، که نشان میدهد دما بر موج اولتراسونیک تأثیر دارد. برای شکل ۶، مهره قفل خودکار نیز برای کالیبراسیون استفاده میشود، اما دلیل اینکه منحنی کالیبراسیون به سمت راست جابجا نمیشود این است که اگرچه هنگام پیچاندن مهره قفل خودکار اصطکاک وجود دارد، گرما تولید میشود، اما این گرما در ثبت طول اولیه پیچ لحاظ شده است. این گرما پاک شده است و زمان کالیبراسیون پیچ بسیار کوتاه است (معمولاً کمتر از ۵ ثانیه)، بنابراین اثر دما بر منحنی مشخصه کالیبراسیون ظاهر نمیشود.
از تحلیل فوق میتوان دریافت که اصطکاک رزوه در پیچاندن با هوا باعث افزایش دمای پیچ میشود که سرعت موج اولتراسونیک را کاهش میدهد، که به صورت یک جابجایی موازی منحنی کالیبراسیون به سمت راست آشکار میشود. گشتاور، که هر دو متناسب با گرمای تولید شده توسط اصطکاک رزوه هستند، همانطور که در شکل 10 نشان داده شده است. در جدول 2، بزرگی جابجایی به سمت راست منحنی کالیبراسیون و افزایش دمای پیچ در طول کل فرآیند سفت کردن محاسبه شدهاند. میتوان مشاهده کرد که بزرگی جابجایی به سمت راست منحنی کالیبراسیون با درجه افزایش دما سازگار است و یک رابطه خطی متناسب دارد. این نسبت حدود 10.1 است. با فرض اینکه دما 10 درجه سانتیگراد افزایش یابد، اختلاف زمان آکوستیک 101 نانوثانیه افزایش مییابد که مربوط به نیروی محوری 24.4 کیلونیوتن بر روی منحنی کالیبراسیون پیچ M12 است. از دیدگاه فیزیکی، توضیح داده میشود که افزایش دما باعث تغییر خاصیت رزونانس ماده پیچ میشود، به طوری که سرعت موج اولتراسونیک در محیط پیچ تغییر میکند و سپس بر زمان انتشار اولتراسونیک تأثیر میگذارد.
۴. پیشنهاد
هنگام استفاده از مهره معمولی ومهره خود قفل شوندهبرای کالیبره کردن منحنی مشخصه پیچ، به دلیل روشهای مختلف، منحنیهای مشخصه کالیبراسیون متفاوتی به دست میآید. گشتاور سفت کردن مهره قفلشونده خودکار، دمای پیچ را افزایش میدهد که باعث افزایش اختلاف زمان اولتراسونیک میشود و منحنی مشخصه کالیبراسیون به دست آمده به طور موازی به سمت راست جابجا میشود.
در طول آزمایش آزمایشگاهی، باید تا حد امکان تأثیر دما بر موج اولتراسونیک حذف شود، یا باید در دو مرحله کالیبراسیون پیچ و آزمایش نیروی محوری، روش کالیبراسیون یکسانی اتخاذ شود.
زمان ارسال: ۱۹ اکتبر ۲۰۲۲



