一种紧固件组件防松性能测定方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种紧固件组件防松性能测定方法，通过测试不同紧固件组件的各个紧固件在发生松动的时候的紧固轴力，将紧固件组件中各紧固件的预紧力在发生松动时的值按照从大到小排序分别为F1·

【技术实现步骤摘要】
一种紧固件组件防松性能测定方法及其装置


[0001]本专利技术涉及紧固件防松性能测试领域，更具体地，涉及一种紧固件组件防松性能测定方法及其装置。

技术介绍

[0002]紧固件组件(如法兰等)广泛的应用在各种机械设备当中，如飞机、车辆、船舶、铁路、桥梁等。紧固件组件在承担连接作用时，经常会受到横向或者纵向的振动载荷等作用，在这种载荷力的日积月累下，紧固件组件就会慢慢出现松动，松动到一定程度后，就会导致紧固件组件丧失其联接的作用，造成设备或者部件失效或破坏,甚至酿成安全事故。现有的技术中对于紧固件的测试均是针对单个螺纹紧固件，但是紧固件组件防松性能测试与单个紧固件不同，需要同时对组件内若干紧固件同时进行监测，并且紧固件间的紧固力属于联动状态，单个紧固件防松性能的测试并不能代表整个紧固件组件的防松性能，因此现有对单个紧固件的防松性能测试难以用于评估对整个紧固件组件的防松性能。同时，不同的紧固件的紧固形式对于防松性能也是具有很大的影响，在对比不同紧固件组件防松性能的时候，往往只是单独对比一个紧固件的防松性能，会出现一种情况是，两个紧固件组件在进行防松性能比较的时候，单个紧固件防松性能较好的紧固形式在组成紧固件组件的时候，其紧固件组件的防松性能反而较差。

技术实现思路

[0003]本专利技术为克服上述现有技术中缺少对紧固件组件的防松性能评定的问题，提供一种紧固件组件防松性能测定方法及其装置，对紧固件组件进行防松性能测试并对紧固件组件的防松性能进行评定。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种紧固件组件防松性能测定方法，包括以下步骤：
[0005]步骤一：将紧固件组件安装在测试环境中；使用多个紧固件将两个测试板连接在一起，多个紧固件构成将两个测试板固定连接的紧固件组；在每个紧固件的通孔串接紧固轴力传感器，并将紧固轴力传感器与采集仪电连接，采集仪采集紧固轴力传感器的紧固轴力，按照标准件使用规定的初始预紧力拧紧每个紧固件；第一测试板或第二测试板在进行测试的过程中进行固定。
[0006]步骤二：通过振动装置向测试板提供振动激励，并保持采集仪一直处于收集紧固轴力传感器数据的状态；
[0007]步骤三：逐渐增加振动装置的振动驱动幅值，直至紧固件组件发生松动并记录该状态下的振动驱动幅值；在进行对紧固件组件进行正式试验前，先通过预试验获得让紧固件发生松动的振动驱动幅值，使得在对紧固件组件进行正式试验的时候，紧固件能够在较短时间内依次发生松动，进而紧固件组件的连接强度发生显著衰减，让测试获得准确的数据。同时，该振动驱动幅值为不同紧固件组件所共用的振动参数，保持该振动参数不变，通
过控制变量，让不同紧固件组件之间的防松性能的对比更加可靠和准确。
[0008]步骤四：关闭振动装置，重新按照标准件使用规定的初始预紧力拧紧每个紧固件；
[0009]步骤五：开启振动装置，并令振动装置按照步骤三中所记录的振动驱动幅值进行测试，并保持对紧固轴力传感器的数据的检测和保存；
[0010]步骤六：当紧固件组件发生松动，停止测试并保存测试数据；
[0011]步骤七：将紧固件全部拆下后更换其他样式的紧固件；更换其他样式的紧固件包括更换不同的垫片、螺栓和螺母的型号。
[0012]步骤八：重复步骤四至步骤七至少三次后，根据测试数据绘制振动时间
‑
紧固力曲线；
[0013]步骤九：将紧固件组件中各紧固件的预紧力在t时刻的值按照从大到小排序分别为F1、F2、F3……
F
n
，定义紧固件组件的防松性能值为N，通过对比N的大小判断紧固件组件的防松能力，N值越大的，则防松性能相对较低；t时刻为当紧固件组件发生松动后。
[0014]在上述的技术方案中，在测试的过程中获取同一紧固件组件中不同紧固件在发生松动时的紧固件变化，并将同一紧固件组件所有的紧固件的紧固力归结为一个防松性能值N，通过对比不同紧固件组件的防松性能值，判定不同紧固件组件的防松性能。
[0015]优选的，紧固件组件发生松动定义为紧固件的紧固轴力下降至初始预紧力的90％以下。当全部紧固件的预紧力下降至初始预紧力的90％以下，紧固件组件就会失去保持两个测试板连接状态的能力且能够肉眼可见的发现紧固件松动，在测试过程中能够给测试人员一个明显指令。
[0016]优选的，在所述步骤三中，按振动试验台标准的扫频操作方法扫频并找到振动装置的一阶共振频率并一阶共振频率驱动下逐渐增加振动装置的振动驱动幅值。在一阶共振频率下逐渐增加振动装置的振动驱动幅值可以让紧固件组件在更合适的时间内发生松动，避免因为共振频率太小导致试验时间太长或紧固件组件不会松动，共振频率太大导致紧固件组件松动太快而不便于监测紧固件的松动过程。
[0017]优选的，振动装置提供正弦振动激励。采用正弦振动激励更便于共振点实验。
[0018]优选的，在步骤三中，从逐渐增加振动装置的振动驱动幅值至紧固件组件发生松动的时间需要大于预设的时间阈值，若低于预设的时间阈值，则调整振动驱动幅值的增加幅度并重新从步骤一开始进行测定。通过设置时间阈值，只有超过该时间阈值，才能让在紧固件组件松动的正式测试中有足够的测试时间，让测试人员能够有充足的时间监测紧固件的松动过程并获取数据。
[0019]优选的，在步骤一中，在紧固件上涂抹润滑油；在步骤三中，监测紧固件的温度不超过预设的阈值。润滑油可以避免紧固件在测试过程中咬死，而当在测试过程中发现紧固件的温度高于阈值，说明紧固件发生咬死现象，会影响测试结果，需要重新进行测试，在步骤三中确定的振动驱动幅值需要紧固件在测试过程中不会发生咬死现象，从而确保后续的测试步骤中紧固件不会发生咬死现象。
[0020]优选的，在所述步骤一中，测试板安装有配重块。配重块在测试的过程中能构提供足够大的惯性交变力，使得紧固件组件发生错位移动更加显著，紧固件组件的连接强度可以发生更显著的变化。
[0021]一种用于上述的紧固件组件防松性能测定方法的装置，包括第一测试板和第二测试板，所述第一测试板和所述第二测试板上均设置有多个呈圆周阵列分布的紧固件安装孔，且所述第一测试板的紧固件安装孔和所述第二测试板的紧固件安装孔一一对应；所述第一测试板的紧固件安装孔处的表面装有紧固轴力传感器。
[0022]在上述的技术方案中，在进行紧固件测试的时候，将第一测试板和第二测试板的紧固件安装孔一一对齐后装入待测试的紧固件，然后固定第一测试板后通过令第二测试板连接振动装置，令第二测试板发生振动。第二测试板发生振动令紧固件发生松脱并令紧固轴力传感器实时检测紧固件的紧固轴力。紧固轴力传感器在使用的时候连接采集仪。
[0023]优选的，所述第一测试板的远离紧固件安装孔的一端设置有用于固定于水平面上的底座板；所述第二测试板的远离紧固件安装孔的一端设置有安装板，所述安装板上安装有配重块。第一测试板通过底座板可以固定或放置于平面上，令第一测试板无需进行额外的固定也可以进行测试。配重块的重量可以根据紧固件组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紧固件组件防松性能测定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将紧固件组件安装在测试环境中，具体为：使用多个紧固件将两个测试板连接在一起，多个紧固件构成将两个测试板固定连接的紧固件组件；在每个紧固件的通孔串接紧固轴力传感器，并将紧固轴力传感器与采集仪电连接，采集仪采集紧固轴力传感器的紧固轴力，按照标准件使用规定的初始预紧力拧紧每个紧固件；步骤二：通过振动装置向测试板提供振动激励，并保持采集仪一直处于收集紧固轴力传感器数据的状态；步骤三：逐渐增加振动装置的振动驱动幅值，直至紧固件组件发生松动并记录该状态下的振动驱动幅值；步骤四：关闭振动装置，重新按照标准件使用规定的初始预紧力拧紧每个紧固件；步骤五：开启振动装置，并令振动装置按照步骤三中所记录的振动驱动幅值进行测试，并保持对紧固轴力传感器的数据的检测和保存；步骤六：当紧固件组件发生松动，停止测试并保存测试数据；步骤七：将紧固件全部拆下后更换其他样式的紧固件；步骤八：重复步骤四至步骤七至少三次后，根据测试数据绘制振动时间
‑
紧固力曲线；步骤九：将紧固件组件中各紧固件的预紧力在t时刻的值按照从大到小排序分别为F1、F2、F3……
F
n
，定义紧固件组件的防松性能值为N，通过对比N的大小判断紧固件组件的防松能力，N值越大的，则防松性能相对较低；t时刻为当紧固件组件发生松动后。2.根据权利要求1所述的一种紧固件组件防松性能测定方法，其特征在于，紧固件组件发生松动定义为紧固件的紧固轴力下降至初始预紧力的90％以下。3.根据权利要求1所述的一种紧固件组件防松性能测定方法，其特征在于，在所述步骤三中，按振动试验台标准的扫频操作方法扫频...

【专利技术属性】
技术研发人员：明志茂，熊铃华，刘伟，
申请(专利权)人：广电计量检测湖南有限公司，
类型：发明
国别省市：