Con el fin de cumplir con el modo de producción de líneas de montaje y a gran escala en la industria automotriz o la industria de maquinaria de construcción, las subpartes suelen ser producidas por cada sub proveedor, y luego las subpartes se ensamblan mediante soldadura, remachado, unión y conexión de pernos. El diseño de conexión de perno es simple, las piezas están estandarizadas y el conjunto es simple Es ampliamente utilizado debido a su alta eficiencia y desmontaje. La conexión de perno generalmente se controla mediante par prees set. Debido a la fricción entre la brida y el par de rosca, alrededor del 90% del par se utiliza para superar la fricción. El perno puede producir buena tensión para sujetar la pieza de trabajo antes del punto de rendimiento del perno. Sin embargo, cuanto mayor sea la fuerza no se establece, mejor. Si se supera el punto de rendimiento del perno, cuanto mayor sea la fuerza, mejor será la deformación plástica e incluso la fractura. Por lo tanto, en el montaje y apriete de las piezas clave, el proceso de apriete fiable se puede establecer mediante el análisis de la fuerza de sujeción para garantizar la fiabilidad de la conexión.
1, Principio de conexión y fijación de pernos
Taladrar agujeros en la junta de los dos componentes y conectarlos por pernos. En el proceso de apriete, los pernos se estiran axialmente por la fuerza de apriete. Después de alcanzar el punto de par, los dos componentes se aprieta por la tensión de los pernos (véase la Figura 1). En las mismas condiciones, aumentar la longitud del tornillo puede hacer que el perno se extienda mejor y obtener una mayor fuerza de sujeción.
Cabe señalar que hay una relación lineal entre el par y la fuerza de sujeción en el rango de deformación elástica del perno. El apriete del perno no debe exceder el límite de uso. Si alcanza el punto de rendimiento, perderá la capacidad de springback y producirá deformación plástica o incluso fractura. Con el aumento de la calidad del perno, su resistencia a la tracción también aumentará. Por lo tanto, la calidad del perno y el par necesario para apretar deben determinarse de acuerdo con la situación real de rendimiento. Para los pernos de llave en el motor, los pernos de grado 12.9 generalmente se seleccionan para obtener mayor resistencia a la tracción.
El par se puede medir directamente mediante llave de torsión manual y pistola de apriete eléctrico, pero la fuerza de sujeción es más preocupante. La fuerza de sujeción no es tan simple como el par aplicado. En el mismo proceso de apriete del perno, antes de que se produzca la deformación plástica, más se gira el perno, mayor es el par. Sin embargo, con el aumento del par, la fuerza de sujeción no necesariamente aumenta linealmente, ya que el 90% del par se consume por la fricción entre el perno y la brida y la fricción en el par de rosca, y el factor de fricción tiene una dispersión grande. Tomemos dos ejemplos, por ejemplo, si hay escoria de soldadura o daño de rosca en el tornillo de un perno, es posible que el perno no esté en su lugar cuando se apriete al par objetivo; si la rosca está engrasada antes de apretar el perno, se puede obtener una mayor fuerza de sujeción reduciendo la fricción bajo el mismo par. Por lo tanto, los requisitos de fuerza de sujeción más altos, además del método de par, pueden utilizar control de par y monitoreo de ángulo, o ajuste del método de ángulo y otro proceso de apriete avanzado.
2, Método de medición de fuerza de sujeción ultrasónica
Con el fin de controlar mejor el efecto de apriete, en la fábrica del motor, generalmente es necesario analizar la fuerza de sujeción para conexiones de perno importantes como perno de culata, perno de varilla de conexión y perno de tapa de rodamiento principal para obtener un mejor control del proceso
El proceso de medición y análisis de la fuerza de sujeción se puede reducir considerablemente mediante el analizador de medición ultrasónico. El equipo de medición se compone de generador de pulsos, sensor de temperatura, software de medición y análisis, sensor de recogida ultrasónico y cable. La carga axial es proporcional al alargamiento cuando se aprieta el perno, lo que es propicio para la diferencia de tiempo de propagación de onda ultrasónica a lo largo de la dirección de fuerza axial en el medio del perno, y se puede cambiar de acuerdo con la carga axial Los pasos principales son los siguientes: 1
(1) Determinar la relación entre la fuerza de apriete previo al perno y la alargamiento: para reducir la variación, los pernos probados deben provenir del mismo lote que los pernos al medir la fuerza de sujeción. El perno se monta en las herramientas de calibración. Después de ajustar la calidad del perno, la especificación del perno, la longitud total, la longitud de sujeción y otra información, la relación entre la precarga y la alargamiento se obtiene midiendo el instrumento durante la aplicación de par, y se genera el archivo de calibración.
(2) Calibración de la longitud inicial del perno: antes de medir la fuerza de sujeción, calibrar la longitud inicial del perno a analizar, pegar el sensor de recogida acústica en la parte superior del perno y utilizar el instrumento de medición para recoger la ondulación de longitud inicial.
(3) Medición y análisis de la fuerza de sujeción: después de montar las piezas según el proceso de ajuste, apriete los pernos, limpie la superficie de la muestra, conecte el sensor de recogida acústica al parche del perno y el instrumento de medición emita la señal ultrasónica. De acuerdo con la ondulación reflejada y el tiempo, combinado con la longitud inicial del perno, se calcula la alargamiento del perno después del apriete, y la fuerza de sujeción se determina finalmente de acuerdo con la relación entre los documentos de calibración.
(4) Control de calidad del análisis de fuerza de sujeción: cuando se utiliza análisis ultrasónicos, debido a que la temperatura ambiente se mantiene constante, la parte superior e inferior del perno debe molerse para obtener suficiente plano liso paralelo, con el fin de facilitar la reflexión ultrasónica y obtener resultados más precisos. En la investigación, se deben utilizar más muestras para la medición, y los resultados de la medición deben analizarse en tiempo real. Cuando hay valores anormales, se debe adoptar una verificación múltiple para eliminar el error de medición. De acuerdo con el principio de las estadísticas, el tamaño de la muestra debe ser de al menos más de 30, y los datos obedecerán o obedecerán aproximadamente la distribución normal.
3 Resumen
El uso de la tecnología de medición y análisis ultrasónicos puede lograr resultados no destructivos, de detección rápida y de detección, mejorando en gran medida la eficiencia y precisión de la medición. A través del análisis de la fuerza de sujeción, puede proporcionar orientación y corrección para el proceso de apriete, que puede controlar mejor el proceso de apriete y mejorar la calidad que el uso de llave de par para detectar par estático.
