1,概(gài)述(shù)
高(gāo)強度螺栓進(jìn)行(háng)連接,由於(yú)受機件或裝備螺(luó)栓(shuān)質(zhì)量和安裝(zhuāng)方(fāng)麵(miàn)的影(yǐng)響(xiǎng),設備事(shì)故(gù)常有(yǒu)發(fā)生(shēng)。其中(zhōng),螺(luó)栓(shuān)預緊力不足,造成螺(luó)栓鬆(sōng)動(dòng),機件(jiàn)或裝備運行(háng)振動過(guò)大,螺栓在長(cháng)期(qī)服(fú)役下(xià),剪切(qiē)斷裂(liè),zui終(zhōng)造成(chéng)重大事故的比例較大(dà)。究(jiū)其(qí)原因,首先,是螺栓本(běn)身(shēn)質量(liáng)不過關(guān),設計(jì)製(zhì)造(zào)過程(chéng)中(zhōng)出現(xiàn)問(wèn)題;其次,就(jiù)是(shì)在安(ān)裝(zhuāng)及(jí)維護(hù)過(guò)程中螺栓預緊力不足,運行過(guò)程(chéng)中振動(dòng)造成(chéng)的。
在螺栓斷裂失效(xiào)的案(àn)例中,通過檢查(chá)螺(luó)栓(shuān)化學成分,力(lì)學性能,金相(xiāng)組織等,發現(xiàn)各項指標(biāo)基本合格,這就(jiù)排除(chú)了(liǎo)螺(luó)栓(shuān)的質量(liáng)問題(tí)。排(pái)除了(liǎo)安(ān)裝現場(cháng)特(tè)殊工況(kuàng)條件(jiàn),螺栓失(shī)效的焦(jiāo)點(diǎn)就(jiù)落(là)在了(liǎo)安裝(zhuāng)施工和調(tiáo)試檢修方麵(miàn)。
在(zài)安(ān)裝(zhuāng)過程中(zhōng),如(rú)果螺(luó)栓預(yù)載荷(hé)超過了(liǎo)範圍(wéi)上(shàng)限,螺栓(shuān)會(huì)發生(shēng)塑(sù)性變形(xíng),甚至被拉(lā)斷;如果螺(luó)栓預(yù)載荷小(xiǎo)於(yú)範圍(wéi)下限,兩(liǎng)連接部(bù)件中間會產生縫隙(xì),在(zài)運行過程中,特(tè)別是(shì)惡(è)劣工況時,機件(jiàn)的(dí)應(yīng)力比(bǐ)正常(cháng)時(shí)增(zēng)加(jiā)約95%,造(zào)成螺栓(shuān)發生脆性斷(duàn)裂。
螺(luó)栓(shuān)的(dí)緊(jǐn)固程度,直接關係(xì)著(zhuó)機件(jiàn)或裝備的使用(yòng)壽命(mìng)。針對螺栓現狀,必須(xū)對已(yǐ)安裝的(dí)螺栓進行(háng)軸(zhóu)力檢(jiǎn)測;且(qiě)勞動強(qiáng)度大,預(yù)緊(jǐn)力(lì)測量的誤差(chà)等(děng)原因,造(zào)成(chéng)螺栓發生事(shì)故。
2,軸(zhóu)力檢(jiǎn)測(cè)的(dí)幾(jī)種方(fāng)法
如今開始嘗試(shì)應(yīng)用一些新的(dí)方法來進(jìn)行(háng)高(gāo)強(qiáng)螺栓(shuān)軸力的(dí)檢測,以保(bǎo)證安裝(zhuāng)的質(zhì)量(liáng),下麵(miàn)簡(jiǎn)述三(sān)種新的檢測(cè)方法。
2.1標(biāo)定法
現通(tōng)常(cháng)所說的拉(lā)力(lì)標定器就(jiù)是(shì)軸力(lì)計(jì)。為了保證(zhèng)高強度螺栓連(lián)接副(fù)的安裝質(zhì)量(liáng),在安裝現場(cháng)用於檢(jiǎn)測(cè)軸力的移(yí)動(dòng)式(shì)軸(zhóu)力(lì)計(jì),由輪(lún)輻式壓力傳(chuán)感器和與之(zhī)配套(tào)的數字顯(xiǎn)示(shì)儀(yí)表(biǎo)組成。
移動式軸(zhóu)力(lì)計主要適用於安裝現場,通(tōng)過與現(xiàn)場施工(gōng)的力矩(jǔ)施加工具(jù)進行施擰後的預緊(jǐn)力對比,以(yǐ)便(biàn)及時修正現(xiàn)場施擰扭(niǔ)矩(jǔ)。通(tōng)過移(yí)動(dòng)式(shì)的軸(zhóu)力計對(duì)現場施擰(níng)工具的標定校驗(yàn),為現場施工(gōng)質量提供(gōng)了(liǎo)一定的質(zhì)量保(bǎo)障。
2.2應(yīng)變法(fǎ)
將(jiāng)應(yīng)變片貼在被測定物上(shàng),使其(qí)隨著被測(cè)定物的應變一(yī)起伸縮,這樣(yàng)裏麵的(dí)金(jīn)屬(shǔ)箔(bó)材就隨(suí)著(zhuó)應變(biàn)伸長(cháng)或縮(suō)短。很(hěn)多(duō)金屬在機械性地(dì)伸長或縮短(duǎn)時電阻會隨之(zhī)變(biàn)化。應變(biàn)片(piàn)就是應用這(zhè)個原理(lǐ),通(tōng)過測量電(diàn)阻(zǔ)的變化(huà)而對應變(biàn)進行測定(dìng)。
應(yīng)變法(fǎ)是利用應變(biàn)片組成惠(huì)斯(sī)通電(diàn)橋(qiáo)的(dí)工(gōng)作原理,然(rán)後對其進(jìn)行(háng)封裝,形(xíng)成(chéng)螺(luó)栓(shuān)軸(zhóu)力傳感(gǎn)器裝(zhuāng)置,然(rán)後(hòu)將傳感(gǎn)器(qì)安裝在螺(luó)栓(shuān)和被連接(jiē)件的(dí)中間(jiān),在螺栓和(hé)傳感(gǎn)器(qì)中間放(fàng)置墊(diàn)片(piàn)使(shǐ)傳(chuán)感器受力(lì)均匀。由(yóu)於(yú)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)受到(dào)螺栓(shuān)預(yù)緊力的壓擠(jǐ)作(zuò)用(yòng),使(shǐ)得(dé)傳感器(qì)內(nèi)部的應變(biàn)片(piàn)發(fā)生變(biàn)化(huà),而產生位(wèi)移應變。通過上述原(yuán)理(lǐ)法來(lái)測得應變,再(zài)由應變和應(yīng)力(lì)之(zhī)間(jiān)的(dí)關係從而(ér)計(jì)算(suàn)出(chū)預(yù)緊力。
2.3 超聲波(bō)測(cè)量法(fǎ)
人(rén)們在理(lǐ)論上對聲波與應力(lì)關(guān)係進(jìn)行研(yán)究(jiū)探索(suǒ)多年,進入(rù)21世紀(jì),市場上已有(yǒu)了螺栓應(yīng)力(lì)超聲測量儀(yí)。由於超聲波(bō)應力測(cè)量方法可直(zhí)接測量,且精度高,測(cè)量(liáng)簡(jiǎn)便,尤其是(shì)可以(yǐ)在(zài)役(yì)狀態的(dí)螺栓進行(háng)定期(qī)跟(gēn)蹤(zōng)檢測(cè),所以發展較快。
超聲(shēng)應力檢測(cè)法(fǎ)的(dí)計算原理(lǐ),首(shǒu)先測量有(yǒu)應力狀態下和無(wú)應(yīng)力狀態下超聲波傳導來回需要的(dí)聲(shēng)時(shí);再(zài)用扭矩(jǔ)機(jī),拉(lā)伸機分別(bié)與超聲應力(lì)儀(yí)對比,量儀得(dé)出的結(jié)果(guǒ)很(hěn)好,誤(wù)差極小。
超(chāo)聲波應(yīng)力(lì)測量儀(yí)可以(yǐ)進行螺栓安裝(zhuāng)過程(chéng)中的(dí)檢測(cè)和對(duì)現行服(fú)役螺栓軸力(lì)的檢(jiǎn)測,螺(luó)栓(shuān)在役檢(jiǎn)測,可以(yǐ)隨時(shí)監(jiān)測機(jī)件運行(háng)的螺栓(shuān)預(yù)緊(jǐn)力,起(qǐ)到(dào)保護(hù)裝備或車輛(liàng)安(ān)全運(yùn)行的重(zhòng)要作用。
總之,標定(dìng)法(fǎ)適用範圍僅(jǐn)僅(jǐn)在(zài)安裝過程中(zhōng);超聲測(cè)量(liáng)法適(shì)用(yòng)在役螺(luó)栓軸力的檢測(cè);應(yīng)變(biàn)法適(shì)用(yòng)於在螺栓(shuān)在安裝時(shí)預設,在運行過程中,可以(yǐ)進(jìn)行在綫監(jiān)測(cè)或隨時(shí)停(tíng)機(jī)檢測。三(sān)種(zhǒng)方(fāng)法各有適用之處(chǔ),需(xū)要工(gōng)程技(jì)術(shù)人員通盤(pán)考慮,設(shè)計(jì)選(xuǎn)擇可(kě)靠(kào)的(dí)方法進(jìn)行才(cái)行(háng)。

