“老何话螺栓”实录...
发布日期:2024-08-21王军(宝郡汽车):在德国工程师协会( VDI) 紧固件委员会的主持下, 经过500 次以上的拧紧试验得出: 施加扭矩的精度从10% 提高到3%, 仅使预紧力的精度提高2%~ 3% ; 施加扭矩的精度从 5% 提高到3%,则对预紧力的精度无显著影响[ 3]。
何曙光:
我曾经做过类似试验,当时试验的目的是为了证实传感器工具比电流工具扭矩控制更稳定。工具有三台,两台电流工具(精度分别为±3%、±5%),一台传感器工具(精度±3%),使用同一批螺栓副,并随机分为三组,因为电流工具没有扭矩传感器,无法显示和记录拧紧数据,因此比对试验设计在扭矩系数试验仪上进行,采用交叉进行的方式,每天每台工具各拧5套螺栓,持续了半年,得到了1665组数据。因为同时记录了螺栓的扭矩和预紧力,事后数据分析很有意思,还可以得到其它很多结论。其中就包括工具精度对预紧力精度提高没有想象中的重要!扭矩系数标准差更重要,在工具精度±3%的情况下,要想把预紧力精度控制在±10%,扭矩系数标准差要小于0.005!而目前普遍规范要求只有0.010,桥梁螺栓施工规范最近打算提高到0.008,在现有水平下,我们测算会让螺栓现场复检不合格率提高10%,以后螺栓厂家改进工艺合格率应该很快能恢复到目前水平。
何曙光:
至于工具精度高其实有意义的,首先如果工艺图纸要求螺栓的扭矩精度是±10%(这个值是目前国内要求最多的!),根据质量管理的基本要求,工具至少±5%,否则Cp值很难看。其次除了扭矩法,其它拧紧方法对扭矩精度要求更高!比如转角法,转角的初拧一般是扭矩控制,大部分转角法初拧都选择在密贴点,该点预紧力通常只有最终的10~15%,对应的扭矩很小,如果不更换工具(大部分场合如拧紧机初拧、终拧不换工具),此时不到工具满负荷的10%,这个点扭矩控制精度哪怕做到±5%,对工具来说比终拧±2%还难!至于屈服点法对扭矩精度要求更高了,否则屈服点梯度计算就没谱了。第三,工具精度和连接的刚度直接相关,软连接精度能保证±3%,碰到硬连接很可能就达不到!
何曙光:
至于拧紧工艺,没有包打天下的最好工艺,只有针对某类工况下最适合的工艺。扭矩-时间拧紧工艺我试验过的,某些工况下效果很好,但要超越扭矩法,有几个前提:一是对扭矩系数不控制,二是工具电机特性要硬,三是螺栓夹持相对固定,四是连接刚度基本不变。举个反面例子,如果如桥梁行业那样,一个栓接板上,有几种长度的螺栓,如果扭矩系数合格,用扭矩法,预紧力控制精度肯定超过扭矩-时间法,如果栓接板不平整,扭矩法的预紧力控制精度也会更高。
何曙光:
至于电机特性,是指电机转速与输出扭矩之间的关系,特性硬的电机,转速对负载不敏感,如鼠笼电机,特性软的电机,随着负载的增大,电机转速自动下降,如串激电机。其实特性软的电机天生适合用在拧紧螺栓,密贴前,电机输出扭矩小而转速高,可高效将拧完螺栓空行程,随着扭矩的增大,电机自动降速,减少电机惯性对扭矩控制精度的影响。而扭矩-时间控制工艺,电机特性必须硬,否则扭矩-时间控制的精髓,计算扭矩-时间斜率失去意义。
Du^_^青阳:
说的真好,我己经记录下来了...
何曙光:
@杜青阳-艾法斯特-超声螺栓力测量 杜总整天钓鱼!双休日也不休息。
Du^_^青阳:
@何曙光_山东中兴_紧固及测试 我得弄一个“老何话螺栓实录”,很宝贵...
王军(宝郡汽车):
@何曙光_山东中兴_紧固及测试 德国一个学会做的研究,你们一个公司就搞定了。