Устройство для определения усилий затяжки болтовых соединений — SU 699372 (original) (raw)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 и 699372 Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М, Кл. 5 (21) 2177783/18 1 Ь 5/2 присоединением заявки М Веударотеенный комитет СССР ие делам изобретений и етнрытий) Заявител ИЛИЙ ЗАТЯЖИ 54УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОЛТОВЫХ СОЕДИНЕНИЙомента и ос элементом, прикрутящего момедиальных Пластободом 12.Н едостатком этого устройстваневысокая точность определенияи релаксации усилий затяжки босоединений при повышенных теми исследования неравномерностиосевого усилия,Целью изобретения являетсяние точности определения величлаксации усилий затяжки болтонений прн повышенных темперследования неравномерности п являетс величинылтовыхпер а турахпередачи повышеины и ревых соедиеостьатурах и ис ередачи осе вого усилия Указанная устрой- сило- ыпол- вмесель в предлагаемом я эа счет того, что ос тигаю ий элемент динамометоа ввух шайб, размешенных ытываемого белтовогс над другой с зазором с упругим элем еи том к переда ш нен в виде д то шайбы исп динения одна занных одна соет свя р у тя в Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследованиях прочности болтовых соединений при длительном воздействии повышенных температур на элементы кон струкции летательных аппаратов.Известные устройства для измерения усилий в реэьбовых соединениях основа ны на определении величины предварительной механической затяжки болтов до ааданного уровня напряжений по удлинению болта, углу поворота гайки или крутящему моменту при завинчивании гайки и име ют сравнительно низкую точность измер ния, а также не обеспечивают возможн проведения параметрических исследований величины и релаксации усилий затяжки болтов 1.Наиболее близким по технической сущности к данному устройству является устройство для измерения усилий, содержащее дянамометр, выполненный в виде кольцевого обода, связанного через упругие тензочувствительные элементы крутящего ой сипы с силопередающимэтом упругие элементынта выполнены в виде ра;ин, шарнирно связанных с699372 4нии действия осевого усилия затяжки ижесткости упругого элемента осевого усилия к жесткости упругого элемента крутящего момента в направлении действиякрутящего момента выбирается в интервале 80 - 100, а отношение жесткости упругого элемента устройства в направлении действия осевого усилия затяжки кжесткости приведенной части пакета 1 жест 10 кости эквивалентного цилиндра) равноединице,н- Для лучшей иллюстрации установки устройства на реальном соединении на чертеже условно изображены соединяемые дета 15 ли болт 8, пакет 9, шайба 10 и гайка 11.Устройство работает следующим образом.При закручивании гайки 11 динамомет 20 рическим ключом, измеряющим моментМк, болт 8 растягивается осевой силойи скручивается моментом, равным моменту сил трения в резьбе болта и гайки ЯРЭта сила и момент вызывают дефор 25мации упругих элементов соответственноосевая сила затяжки деформирует упругий элемент 2, а крутящий момент - упругий элемент 1. Затем по показаниямустройства и ключа определяют параметры усилия затяжки болтового соединенияР и Мр,неравномерность передачи от головки болта усилия Р 5 и М- = ф кь фрЗатем болтовое соединение вместе сустройством нагревают до заданной температуры, соответствующей реальномутемпературновременному режиму работысоединения, и при этом измеряют величину температурной затяжки резьбового сое 40динения. Далее при длительной выдержкесоединения при заданной температуре производят измерение показаний тензорезисторов. По этим показаниям определяютвеличину релаксации усилий механическойи температурной затяжки в болтовом сое 45динении.Затем при охлаждении конструкции донормальной температуры и после релаксации усилий по показаниям устройства оп 0 ределяют величину остаточной температурной и механической затяжки болтового соединения, Затем динамометрическимключом производят раскрутку болта. щего момента, а другая - с упругим элементом осевой силы, выполненным трехсекционным и присоединенным шарнирнок кольцевому ободу, при этом наружныеторцовые поверхности шайб по форме иразмерам выполнены аналогичными опорным поверхностям элементов испытываемого резьбового соединения, а величиназазора между двумя шайбами силопередающего элемента выбрана с учетом жесткости динамометра, исходя из условия,что отношение жесткости упругого элемета крутящего момента к жесткости упругого элемента осевой силы в направлениидействия осевого усилия затяжки и жесткости упругого элемента осевого усилияк жесткости упругого элемента крутящего момента в направлении действия крутящего момента выбрано в интервале 80100.Устройство представлено на чертеже.Устройство содержит динамометр, выполненный в виде трехсекционного упругого элемента 1 крутящего момента и трехсекционного упругого элемента 2 осевойнагрузки, упругие пластины которых расположены по окружности друг к другу подуглом 9 =60 и шарнирно соединены содной стороны с ободом 3. С другой стороны упругие пластины элемента осевойнагрузки 2 связаны одной из шайб 4 сидопередающего элемента, а упругие пластины элемента крутящего момента 1 связаны со второй шайбой 5 силопередающего элемента.Между шайбами 4 и 5 имеется зазор,определяющийся максимальной деформацией упругих элементов в направлении действия осевого усилия затяжки,На поверхности упругих пластин с двухсторон прикреплены термостойкие тензорезисторы 6 подключенные в соответствующие измерительные схемы. Устройствоснаружи закрыто кои;ухом 7,Поверхности контакта щайб изготовляют по форме и размерам аналогичными контактным поверхностям головки болта 8,Жесткость упругого элемента осевойсилы в направлении действия крутящегомомента выбирается значительно вышежесткооти упругого элемента осевой силы, а в направлении действия осевой силы жесткость упругого элемента крутящего момента значительно выше жесткос 55ти упругого элемента осевой силы. Приэтом отношение жесткости упругого элемента крутящего момента к жесткости упругого элемента осевой силы в направлеформула и зобре тения Устройство для определения усилий затяжки болтовых соединений, содержащее699372 ППГ тент ектна г, Ужгоро, ул. Г 1 р динамометр, выполненный в виде кольцевого обода, связанного ч ере з упругие тензочувстви тельные элементы крутящегомомента и осевой силы с силопередающим элементом, при этом упругие элементы крутящего момента выполнены ввиде радиальных пластин, шарнирно связанных с ободом, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности определения величины и релаксации 1 Оусилий затяжки болтовых соединений приповышенных температурах и исследованиянеравномерности передачи осевого усилия,силопередающий элемент динамометра выполнен в виде двух шайб, размещенных15вместо шайбы испытываемого болтовогосоединения одна над другой с зазором исвязанных одна с упругим элементом крутящего момента, а другая - с упругимэлементом осевой силы, выполненным трех секционным и присоединенным шарнирнок кольцевому ободу, при этом наружныеторцовые поверхности шайб по форме и размерам выполнены аналогичными опорным поверхностям элементов испытываемого резьбового соединения, а величина зазора между двумя шайбами силопередающего элемента выбрана с учетомжесткости динамометра, исходя из условия, что отношение жесткости упругогоэлемента, крутяшего момента к жесткостиупругого элемента осевой силы в направлении действия осевого усилия затяжкии жесткости упругого элемента осевогоусилия к жесткости упругого элементакрутящего момента в нацавлении действия крутящего момента выбрано в интервале 80 - 100,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Биргер И, А, Расчет резьбовых соединений. 1959, с. 212-225.2, Авторское свидетельство СССР М 505912, кл, б 01 Ь 3/10, 1973 прототип . ЦНИИПИ Заказ 7207/45 Тираж 1 О 7 З Подписное
Устройство для определения усилий затяжки болтовых соединений