Что такое измеритель натяжения болтов?

Что такое измеритель натяжения болтов?

Измеритель натяжения болтов — это измерительный прибор для определения величины осевой силы, создаваемой болтом.

Винты, включая болты, создают силу для фиксации объектов с помощью упругой силы, которая пытается вернуть сам винт к его первоначальной длине после вытягивания. Сила, с которой болт вытягивается обратно к своей первоначальной длине, называется осевой силой, которая измеряется измерителем натяжения болтов. Существует два типа измерителей натяжения болтов: ультразвуковой и гидравлический. Гидравлический тип используется для проверки таких изделий, как болты Torusia.

В целом, ультразвуковой измеритель натяжения болтов широко используется. Он имеет преимущества неразрушающего контроля, небольшого размера и может использоваться в любом месте.

Применение измерителя натяжения болтов

Измеритель натяжения болтов особенно используется для инспекций креплений, требующих контроля осевой силы. Он редко используется для инспекций креплений серийно выпускаемой продукции. Типичные области применения включают строительство таких объектов, как ветряные мельницы и электростанции.

Другая область применения — исследования и разработки. Осевые болты с тензодатчиками используются для определения осевой силы, но в резьбе должны быть просверлены отверстия, а провода тензодатчиков должны иметь возможность проходить через них. Измеритель натяжения болтов также полезен при испытаниях на выносливость, например, для измерения осевой силы болта до и во время испытания, а также в конце испытания.

Принцип измерителя натяжения болтов

В этом разделе описывается принцип работы ультразвукового измерителя натяжения болтов. Ультразвуковой измеритель натяжения болтов измеряет удлинение болта, вызванное затягиванием. Причина этого в том, что скорость распространения ультразвуковых волн через болт изменяется, и болт удлиняется.

Скорость распространения ультразвуковых волн зависит от величины напряжения, действующего на болт. Скорость распространения ультразвуковых волн ниже, когда болт не затянут, чем когда болт затянут и к болту приложено растягивающее напряжение.

v = v0 (1 — ασ)

v: Скорость распространения ультразвуковой волны под нагрузкой
v0: Скорость ультразвуковой волны без нагрузки
α: Счет, определяемый материалом и частотой ультразвуковой волны.
σ: Напряжение, создаваемое в болте креплением.

Состояние создаваемого напряжения также означает, что болт растягивается.

l = l0 (1 + σ/E)

l: Длина болта, растянутого креплением
l0: Длина болта без нагрузки
E: Модуль Юнга материала болта

Поскольку скорость распространения ультразвуковых волн замедляется за счет затягивания болта, а сам болт длиннее, время, необходимое для того, чтобы ультразвуковые волны, испускаемые торцом болта, дошли до кончика и отразились обратно, больше, чем у болта в состоянии без нагрузки. Другими словами, принцип работы ультразвукового измерителя натяжения болта заключается в использовании разницы во времени распространения ультразвуковой волны между ненагруженным и затянутым состояниями.

Типы измерителей натяжения болта

Большинство измерителей натяжения болтов являются ультразвуковыми, но также доступны гидравлические измерители натяжения болтов. Гидравлический измеритель натяжения болтов используется для проверки и испытания на прочность болтов, подверженных разрушению, называемых болтами Torsia.

Другая информация об измерителе натяжения болтов

Что следует иметь в виду при использовании измерителя натяжения болтов
Используется ультразвуковой измеритель натяжения болтов, но не всегда легко измерить осевое усилие болта, так как торец болта необходимо отшлифовать, чтобы сделать его параллельным. Хотя очень важно управлять осевым усилием болтов, в большинстве случаев трудно узнать осевое усилие напрямую.

В контроле производства промышленной продукции используется контроль по моменту затяжки и углу затяжки. Однако момент затяжки и угол являются лишь заменяющими значениями для осевого усилия. Наиболее часто используемый контроль с помощью момента затяжки заменяет осевое усилие болта только в том случае, если коэффициент трения поверхности винта или поверхности седла винта находится в определенном ожидаемом диапазоне.