Способ определения силы натяжения крепежных элементов в соединениях,подверженных циклическому нагружению Советский патент 1985 года по МПК G01L1/00 G01L5/24 

4

4 Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано при контроле в эксплуатационных условиях соединений, подверженных циклическому воздействию, например, для обследования мостов. Для определения степени расстройства болтовых или заклепочных соединений используют способы определения усилий, возникающих в теле болта при его затяжке и работе ij . Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ определения силы натяжения 7срепежных элементов, заключающийся в определепии силы натяжения по показаниям датчика акустических колебаний 2 . Недостатками известного способа являются низкая достоверность и слож ность. Ёо-первых, в процессе эксплуатации соединений возникают вибрации и акустическое излучение, сопровождаю щее трение, деформацию, разрушения в соедикеииях. Эти сигналы имеют широ кий частотный спектр и определяют собой помехи для выделения возбуждаемых в стержне колебаний. Во-вторых, точность настройки ка резонансную частоту стержня зави сит от присоединенной массы соедине ния, величина которой меняется случайным образом в процессе эксплуата ции. Целью изобретения является упрощ ние способа. Цель достигается тем, что соглас но способу определения силы натяжения крепежных элементов в соединени ях, подверженных циклическому нагру жению, заключающемуся в определении силы натяжения по показаниям датчик акустических колебаний, датчик устанавливают до нагружения на соединении с механическим контактом на рас стоянии от оси крепежного элемента, не превьшающем половины толщины сое динения, в процессе нагружения измеряют количество импульсов за един цу времени, по числу которых определяют силу натяжения, На фиг. 1 представлена структурная схема регистрации акустических сигналов-, на фиг. 2 - график зависимости силы натяжения от количества импульсов акустического излучения (активности излучения). Для проверки зависимости силы натяжения от активности акустического излучения собрана схема для измерения деформации в соединении 1. Пьезопреобразователи 2, имеющие повьшенную чувствительность в диапазоне частот 60-500 кГц и регистрирующие акустическое излучение, устанавливались: один - на тензометрический болт А, другой - на соединение на расстояние 30 мм от оси болта Б. Это расстояние характеризует границу зоны фрикционного контакта одного болта. Сигналы с преобразователей подаются на предварительные усилители 3 с коэффициентом передачи 10, а затем на интенсиметры (АВН-1 М) 4. Натяжение контролируется тензометрическими болтами 5. Регистрация натяжения производится при помощи тензоусилителя (ТА-5) 6 быстродействующим самописцем (Н-336-6) 7. Измерение производится следующим образом. Устанавливается датчик на, сое- , динение, подвергающееся циклическому нагружению. В процессе нагружения измеряется активность излучения, по величину которой определяется сила натяжения в соединении. Сила на7яжения в болтовом соединении обратно пропорциональна активности акустического излучения N ,-1где К - коэффициент, определяющий условия трения и деформирований соединения, численно равный 8-10 -1,3 1 (Г и определяемый при градуировке. Использование способа позволит снизить трудоемкость обследования крепежных соединений, особенно таких крупных объектов, как металлические железнодорожные мосты и другие крупные объекты.

Фиг.

uMn-ceii

Фиг. 2

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИПЫ НАТЯЖЕНИЯ КРЕПЕЖНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В СОЕДИНЕНИЯХ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ЦИКПИЧЕСК01 У НАГРУЖЕНИЮ, заключающийся в определении силы натяжения по показаниям датчика акустических колебаний, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, датчик устанавливают до нагружения на соединении с механическим контактом на расстоянии от оси крепежного элемента, не превышающем поЛовины толщины соединения, в процессе нагружения измеряют количество импульсов за единицу времени, по числу которых определяют силу натяжения. СО с: