१. संक्षिप्त
अनुदैर्ध्य लहरींद्वारे वापरला जाणारा आणि वापरासाठी निवडलेला अंतर्गत धागा याद्वारे निश्चित केला जातो.सामान्य बोल्टआणि वेगवेगळ्या घट्ट करण्याच्या पद्धतींनी कॅलिब्रेट केलेले सेल्फ-लॉकिंग बोल्ट, आणि अँकर बोल्ट व सेल्फ-लॉकिंग कॅलिब्रेशन अँकरिंग वैशिष्ट्य वक्रांमधील फरकाचे विश्लेषण केले आहे. निकाल: बोल्ट आणि बोल्ट कॅलिब्रेशन पद्धतीमुळे वेगवेगळी कॅलिब्रेशन वैशिष्ट्ये मिळतात, साखळीच्या लॉकिंग वेळेच्या प्रमाणामुळे सेल्फ-कॅलिब्रेशन आणि सेल्फ-कॅलिब्रेशनची वेळ-प्रमाण वेगवेगळी उद्दिष्टे देतात. सामान्य हालचाल वक्रामुळे, प्राप्त झालेली वेगवेगळी वैशिष्ट्ये उजवीकडे सरकतील.
२. चाचणी तत्त्वज्ञान
सध्या, अल्ट्रासोनिक पद्धतीचा वापर मोठ्या प्रमाणावर केला जातोबोल्ट अक्षीय बल चाचणीऑटोमोबाईल उपप्रणालीच्या जोडणी बिंदूसाठी, म्हणजेच बोल्टच्या अक्षीय बलाचा आणि अल्ट्रासोनिक ध्वनी-काल फरकाचा संबंध दर्शवणारा वैशिष्ट्यपूर्ण वक्र (बोल्ट कॅलिब्रेशन वक्र) अगोदरच मिळवला जातो आणि त्यानंतर प्रत्यक्ष भागाच्या उपप्रणालीची चाचणी केली जाते. घट्ट करण्याच्या जोडणीमधील बोल्टचे अक्षीय बल, बोल्टच्या ध्वनी-काल फरकाचे अल्ट्रासोनिक पद्धतीने मापन करून आणि कॅलिब्रेशन वक्राचा संदर्भ घेऊन मिळवता येते. त्यामुळे, प्रत्यक्ष भागाच्या उपप्रणालीमधील बोल्टच्या अक्षीय बलाच्या मापनाच्या परिणामांच्या अचूकतेसाठी योग्य कॅलिब्रेशन वक्र मिळवणे विशेष महत्त्वाचे आहे. सध्या, अल्ट्रासोनिक चाचणी पद्धतींमध्ये प्रामुख्याने एकल तरंग पद्धत (म्हणजेच अनुदैर्ध्य तरंग पद्धत) आणि अनुप्रस्थ अनुदैर्ध्य तरंग पद्धत यांचा समावेश होतो.
बोल्ट कॅलिब्रेशनच्या प्रक्रियेत, क्लॅम्पिंग लांबी, तापमान, घट्ट करणाऱ्या मशीनचा वेग, फिक्स्चर टूलिंग इत्यादी अनेक घटक कॅलिब्रेशनच्या परिणामांवर परिणाम करतात. सध्या, सर्वात सामान्यपणे वापरली जाणारी बोल्ट कॅलिब्रेशन पद्धत म्हणजे रोटेशन टायटनिंग पद्धत. बोल्ट्सचे कॅलिब्रेशन बोल्ट टेस्ट बेंचवर केले जाते, ज्यासाठी ॲक्सियल फोर्स सेन्सरकरिता सपोर्टिंग फिक्स्चर तयार करणे आवश्यक असते, ज्यात प्रेशर प्लेट आणि इंटर्नल थ्रेडेड होल फिक्स्चर यांचा समावेश होतो. इंटर्नल थ्रेडेड होल फिक्स्चरचे कार्य सामान्य नट्सची जागा घेणे हे आहे. ऑटोमोबाईल चेसिसच्या उच्च सुरक्षा घटक असलेल्या जोडणीच्या ठिकाणी, त्याच्या घट्टपणाची विश्वसनीयता सुनिश्चित करण्यासाठी सामान्यतः अँटी-लूज डिझाइनचा वापर केला जातो. सध्या अवलंबलेल्या अँटी-लूज उपायांपैकी एक म्हणजे सेल्फ-लॉकिंग नट, म्हणजेच इफेक्टिव्ह टॉर्क लॉकिंग नट.
लेखक अनुदैर्ध्य तरंग पद्धतीचा अवलंब करतात आणि बोल्टचे कॅलिब्रेशन करण्यासाठी सामान्य नट व सेल्फ-लॉकिंग नट निवडण्याकरिता स्वनिर्मित अंतर्गत थ्रेड फिक्स्चरचा वापर करतात. वेगवेगळ्या घट्ट करण्याच्या पद्धती आणि कॅलिब्रेशनच्या माध्यमातून, बोल्ट वक्राचे कॅलिब्रेशन करण्यासाठी सामान्य नट आणि सेल्फ-लॉकिंग नट यांच्यातील फरकाचा अभ्यास केला जातो. ऑटोमोटिव्ह सबसिस्टम फास्टनर्सच्या अक्षीय बल चाचणीद्वारे काही शिफारसी केल्या जातात.
अल्ट्रासोनिक तंत्रज्ञानाने बोल्टच्या अक्षीय बलाची चाचणी करणे ही एक अप्रत्यक्ष चाचणी पद्धत आहे. सोनोइलास्टिसिटीच्या तत्त्वानुसार, घन पदार्थांमधील ध्वनी प्रसाराचा वेग ताणाशी संबंधित असतो, म्हणून बोल्टचे अक्षीय बल मिळवण्यासाठी अल्ट्रासोनिक लहरींचा वापर केला जाऊ शकतो [5-8]. घट्ट करण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान बोल्ट स्वतः ताणला जातो आणि त्याच वेळी अक्षीय ताण निर्माण करतो. अल्ट्रासोनिक पल्स बोल्टच्या डोक्यापासून शेपटीपर्यंत प्रसारित केला जातो. माध्यमाच्या घनतेतील अचानक बदलामुळे, तो मूळ मार्गाने परत येतो आणि बोल्टचा पृष्ठभाग पायझोइलेक्ट्रिक सिरॅमिकद्वारे सिग्नल प्राप्त करतो. वेळेतील फरक Δt. अल्ट्रासोनिक चाचणीची योजनाबद्ध आकृती आकृती 1 मध्ये दर्शविली आहे. वेळेतील फरक लांबीतील वाढीच्या प्रमाणात असतो.
अल्ट्रासोनिक तंत्रज्ञानाने बोल्टच्या अक्षीय बलाची चाचणी करणे ही एक अप्रत्यक्ष चाचणी पद्धत आहे. सोनोइलास्टिसिटीच्या तत्त्वानुसार, स्थायूंमधील ध्वनी प्रसाराचा वेग ताणाशी संबंधित असतो, त्यामुळे अल्ट्रासोनिक लहरींचा वापर करून बलाची माहिती मिळवता येते.बोल्टचे अक्षीय बलघट्ट करण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान बोल्ट ताणला जाईल आणि त्याच वेळी अक्षीय ताण निर्माण होईल. अल्ट्रासोनिक पल्स बोल्टच्या डोक्यापासून शेपटीपर्यंत प्रसारित होईल. माध्यमाच्या घनतेतील अचानक बदलामुळे, ते मूळ मार्गाने परत येईल आणि बोल्टचा पृष्ठभाग पायझोइलेक्ट्रिक सिरॅमिकद्वारे सिग्नल प्राप्त करेल. वेळेतील फरक Δt. अल्ट्रासोनिक चाचणीची योजनाबद्ध आकृती आकृती १ मध्ये दर्शविली आहे. वेळेतील फरक हा लांबीतील वाढीच्या प्रमाणात असतो.
M12 mm × 1.75 mm × 100 mm आणि नंतर बोल्टचे स्पेसिफिकेशन, असे ५ बोल्ट बसवण्यासाठी सामान्य बोल्ट वापरा, प्रथम वेगवेगळ्या प्रकारच्या कॅलिब्रेशन सोल्डर पेस्टसह सेल्फ-अँकर चाचणी वापरा, बोल्ट फ्लॅंजला फिट करण्यासाठी आणि दाबण्यासाठी कृत्रिम स्पायरल प्लेट वापरली जाते, जेव्हा प्रारंभिक वेव्ह स्कॅन केली जाते (म्हणजे, मूळ L0 रेकॉर्ड करणे), आणि नंतर एका साधनाने (याला प्रकार I पद्धत म्हणतात) ते 100 N m+30° पर्यंत स्क्रू केले जाते, आणि दुसरे म्हणजे प्रारंभिक वेव्ह स्कॅन करणे आणि टायटनिंग गनने (याला प्रकार I पद्धत म्हणतात) लक्ष्यित आकारात स्क्रू करणे. दुसऱ्या प्रकारच्या पद्धतीसाठी), या प्रक्रियेत एक विशिष्ट प्रकार असेल (आकृती ४ मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे) ५ हा सामान्य बोल्ट आहे आणि प्रकार I पद्धतीनुसार कॅलिब्रेशननंतरचा वक्र आकृती ६ हा सेल्फ-लॉकिंग प्रकार आहे. आकृती ६ हा सेल्फ-लॉकिंग वर्ग आहे. वर्ग I आणि वर्ग II वक्र. वापरण्याची पद्धत अशी असू शकते, की कॉमन अँकर क्लासचा कस्टम कर्व्ह वापरावा, जो तंतोतंत सारखा असेल (सर्व समान सेगमेंट रेट आणि पॉइंट्सच्या संख्येसह ओरिजिनमधून जातील); अँकर पॉइंट प्रकाराचा इंडेक्स प्रकार लॉक करावा (प्रकार I आणि अँकर मार्क, इंटरव्हल फरकाचा स्लोप आणि पॉइंट्सची संख्या); साम्य मिळवावे.
प्रयोग ३ मध्ये, डेटा ॲक्विझिशन इन्स्ट्रुमेंट सॉफ्टवेअरमधील ग्राफ सेटअपचा Y3 कोऑर्डिनेट (बाह्य तापमान सेन्सर वापरून) तापमान कोऑर्डिनेट म्हणून सेट केला जातो, कॅलिब्रेशनसाठी बोल्टचे आयडलिंग अंतर ६० मिमी ठेवले जाते आणि टॉर्क/अक्षीय बल/तापमान व कोनाचा वक्र नोंदवला जातो. आकृती ८ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, असे दिसून येते की बोल्ट सतत घट्ट केल्याने तापमान सतत वाढत आहे आणि ही तापमान वाढ रेषीय मानली जाऊ शकते. सेल्फ-लॉकिंग नट्ससह कॅलिब्रेशनसाठी चार बोल्टचे नमुने निवडले गेले. आकृती ९ मध्ये चार बोल्टचे कॅलिब्रेशन वक्र दाखवले आहेत. असे दिसून येते की चारही वक्र उजवीकडे सरकले आहेत, परंतु सरकण्याचे प्रमाण वेगवेगळे आहे. तक्ता २ मध्ये कॅलिब्रेशन वक्र उजवीकडे सरकण्याचे अंतर आणि घट्ट करण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान होणारी तापमान वाढ नोंदवली आहे. असे दिसून येते की कॅलिब्रेशन वक्र उजवीकडे सरकण्याचे प्रमाण मूलतः तापमान वाढीच्या प्रमाणात आहे.
३. निष्कर्ष आणि चर्चा
घट्ट करताना बोल्टवर अक्षीय ताण आणि पीळ ताण यांची एकत्रित क्रिया होते आणि या दोन्हींच्या एकत्रित बलामुळे अखेरीस बोल्ट वाकतो. बोल्टच्या कॅलिब्रेशनमध्ये, फास्टनिंग सबसिस्टमचे क्लॅम्पिंग फोर्स मिळवण्यासाठी, केवळ बोल्टचे अक्षीय बल कॅलिब्रेशन वक्रावर प्रतिबिंबित होते. आकृती ५ मधील चाचणी निकालांवरून असे दिसून येते की, जरी तो सेल्फ-लॉकिंग नट असला तरी, बोल्टला प्रेशर प्लेटच्या बेअरिंग पृष्ठभागावर बसण्याच्या स्थितीपर्यंत हाताने फिरवल्यानंतर जर त्याची सुरुवातीची लांबी नोंदवली गेली, तर कॅलिब्रेशन वक्राचे निकाल सामान्य नटच्या निकालांशी पूर्णपणे जुळतात. यावरून असे दिसून येते की, या स्थितीत सेल्फ-लॉकिंग नटच्या सेल्फ-लॉकिंग टॉर्कचा प्रभाव नगण्य असतो.
जर बोल्ट इलेक्ट्रिक गनने थेट सेल्फ-लॉकिंग नटमध्ये घट्ट केला, तर आकृती ६ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे संपूर्ण वक्र उजवीकडे सरकेल. यावरून असे दिसून येते की सेल्फ-लॉकिंग टॉर्क कॅलिब्रेशन वक्रामधील ध्वनिक वेळेच्या फरकावर परिणाम करतो. वक्राचा उजवीकडे सरकलेला सुरुवातीचा भाग पाहा, जो हे दर्शवतो की बोल्टमध्ये विशिष्ट प्रमाणात ताण असताना अक्षीय बल अजूनही निर्माण झालेले नाही, किंवा अक्षीय बल खूपच कमी आहे, जे बोल्ट अक्षीय बल सेन्सरवर दाबला न गेल्याच्या स्थितीच्या समतुल्य आहे. ताणल्यामुळे, साहजिकच यावेळी बोल्टचा ताण हा खोटा ताण आहे, खरा ताण नाही. खोट्या ताणाचे कारण असे आहे की एअर टायटनिंग प्रक्रियेदरम्यान सेल्फ-लॉकिंग टॉर्कमुळे निर्माण होणारी उष्णता अल्ट्रासोनिक लहरींच्या प्रसारावर परिणाम करते, जे वक्रावर प्रतिबिंबित होते. यावरून असे दिसून येते की बोल्ट ताणला गेला आहे, जे दर्शवते की तापमानाचा अल्ट्रासोनिक लहरींवर परिणाम होतो. आकृती ६ साठी, कॅलिब्रेशनकरिता सेल्फ-लॉकिंग नटचा वापर केला जातो, परंतु कॅलिब्रेशन वक्र उजवीकडे सरकत नाही याचे कारण असे आहे की, सेल्फ-लॉकिंग नट घट्ट करताना घर्षण होऊन उष्णता निर्माण होत असली तरी, बोल्टच्या सुरुवातीच्या लांबीच्या नोंदीमध्ये या उष्णतेचा समावेश आधीच झालेला असतो. तसेच, बोल्ट कॅलिब्रेशनची वेळ खूप कमी असते (साधारणपणे ५ सेकंदांपेक्षा कमी), त्यामुळे तापमानाचा परिणाम कॅलिब्रेशन वैशिष्ट्य वक्रावर दिसून येत नाही.
वरील विश्लेषणावरून असे दिसून येते की, एअर स्क्रूइंगमधील थ्रेड घर्षणामुळे बोल्टचे तापमान वाढते, ज्यामुळे अल्ट्रासोनिक लहरींचा वेग कमी होतो. हे कॅलिब्रेशन वक्राच्या उजवीकडे समांतर सरकण्याद्वारे दिसून येते. टॉर्क, आणि हे दोन्ही थ्रेड घर्षणामुळे निर्माण होणाऱ्या उष्णतेच्या प्रमाणात असतात, जसे की आकृती १० मध्ये दाखवले आहे. तक्ता २ मध्ये, संपूर्ण घट्ट करण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान कॅलिब्रेशन वक्राच्या उजवीकडील सरकण्याचे प्रमाण आणि बोल्टच्या तापमानातील वाढ यांची गणना केली आहे. असे दिसून येते की, कॅलिब्रेशन वक्राच्या उजवीकडील सरकण्याचे प्रमाण हे तापमानातील वाढीच्या प्रमाणाशी सुसंगत आहे आणि त्यांच्यात रेषीय समानुपाती संबंध आहे. हे गुणोत्तर सुमारे १०:१ आहे. असे गृहीत धरल्यास की तापमान १०°C ने वाढते, ध्वनिक वेळेतील फरक १०१ns ने वाढतो, जो M12 बोल्टच्या कॅलिब्रेशन वक्रावरील २४.४kN च्या अक्षीय बलाशी संबंधित आहे. भौतिक दृष्टिकोनातून असे स्पष्ट केले आहे की, तापमानाच्या वाढीमुळे बोल्टच्या पदार्थाचा अनुनादी गुणधर्म बदलतो, ज्यामुळे बोल्टच्या माध्यमातून जाणाऱ्या अल्ट्रासोनिक लहरींचा वेग बदलतो आणि त्याचा परिणाम अल्ट्रासोनिक प्रसारणाच्या वेळेवर होतो.
४. सूचना
साधा नट वापरताना आणिसेल्फ-लॉकिंग नटबोल्टच्या वैशिष्ट्यपूर्ण वक्राचे अंशांकन करण्यासाठी, वेगवेगळ्या पद्धतींमुळे वेगवेगळे अंशांकन वैशिष्ट्यपूर्ण वक्र मिळतील. सेल्फ-लॉकिंग नटचा घट्ट करण्याचा टॉर्क बोल्टचे तापमान वाढवतो, ज्यामुळे अल्ट्रासोनिक वेळेतील फरक वाढतो आणि मिळालेला अंशांकन वैशिष्ट्यपूर्ण वक्र समांतरपणे उजवीकडे सरकेल.
प्रयोगशाळेतील चाचणी दरम्यान, अल्ट्रासोनिक लहरींवर तापमानाचा होणारा प्रभाव शक्य तितका कमी केला पाहिजे, किंवा बोल्ट कॅलिब्रेशन आणि अक्षीय बल चाचणी या दोन टप्प्यांमध्ये समान कॅलिब्रेशन पद्धत अवलंबली पाहिजे.
पोस्ट करण्याची वेळ: १९ ऑक्टोबर २०२२



