Способ выполнения монтажных соединений на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением


 


Владельцы патента RU 2560255:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к области соединения или предотвращения относительного смещения деталей машин или элементов конструкций и направлено на возможность осуществления сплошного контроля натяжения болта. Способ заключается в том, что после сборки болтового соединения, перед окончательной затяжкой на болт с использованием специальной смазки для обеспечения акустического контакта устанавливают преобразователь сигналов акустической эмиссии. Затем производят окончательную затяжку, в процессе которой и определенное время после нее регистрируют сигналы акустической эмиссии, и по результатам анализа полученных сигналов акустической эмиссии судят о качестве болтового соединения. 1 ил.

 

Изобретение относится к области соединения или предотвращения относительного смещения деталей машин или элементов конструкций, в частности к выполнению монтажных соединений на болтах с контролируемым натяжением. Оно предназначено для выполнения болтовых соединений с одновременным контролем качества каждого болта.

Известен способ выполнения монтажных соединений на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением [1], который заключается в том, что болтовое соединение подготавливают и собирают в соответствии с действующей документацией, а затем производят затяжку болтов. Заданное проектом натяжение болтов обеспечивают затяжкой гайки или вращением головки болта до расчетного момента закручивания, либо поворотом гайки на определенный угол, либо другим способом, гарантирующим получение заданного усилия натяжения.

Существенным недостатком этого способа является отсутствие сплошного контроля качества болтового соединения, что в ряде случаев может привести к выходу болтового соединения из строя. Так, например, при возведении одного из высотных зданий комплекса "Москва-Сити" наблюдались случаи разрушения высокопрочных болтов в течение 3…30 дней с момента установки в проектное положение [2]. Такое разрушение происходит вследствие замедленного распространения трещины под действием статических нагрузок от затяжки болта.

Сущность изобретения заключается в том, что для регистрации факта замедленного распространения трещины после затяжки болта используют такое явление, как акустическая эмиссия, т.е. регистрируют акустически колебания, возникающие в области вершины трещины при ее продвижении.

Для регистрации сигналов акустической эмиссии на болтовое соединение перед затяжкой устанавливают специальный датчик-преобразователь сигналов акустической эмиссии (ПАЭ). Если в процессе затяжки будет инициирован процесс замедленного распространения трещины, то возникающие вследствие этого сигналы акустической эмиссии могут быть зарегистрированы и распознаны, а болтовое соединение своевременно отбраковано.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлено болтовое соединение, где скрепляемые детали 1 собраны с помощью болта 2 и гайки 3, а на специальную смазку 4, обеспечивающую акустический контакт, установлен ПАЭ 5, служащий для контроля отсутствия роста трещины.

Сравнительный анализ показал, что заявляемое изобретение отличается от прототипа использованием следующих существенных признаков: контроль отсутствия замедленного разрушения болта осуществляют путем оценки сигналов акустической эмиссии после затяжки болта до заданного усилия натяжения; для регистрации сигналов акустической эмиссии на болт устанавливают ПАЭ; рост трещины контролируют по сигналам акустической эмиссии.

Технический результат, на достижение которого направленно заявленное изобретение, заключается в сплошном контроле каждого болта в болтовом соединении путем проведения контроля за возможным ростом трещины с помощью регистрации сигналов акустической эмиссии.

Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом.

Скрепляемые детали 1 собирают с помощью болта 2 и гайки 3. На специальную смазку 4, обеспечивающую акустический контакт, устанавливают ПАЭ 5. Обеспечивают заданное проектом натяжение болтов затяжкой гайки или вращением головки болта до расчетного момента закручивания, либо поворотом гайки на определенный угол, либо другим способом, гарантирующим получение заданного усилия натяжения. Контролируют отсутствие роста трещины путем оценки регистрируемых сигналов акустической эмиссии.

Использование предлагаемого способа позволит обеспечить сплошной контроль болтов монтажных соединений на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением.

Практическое применение способа позволит повысить безопасность эксплуатации объектов, элементы конструкции которых соединены с использованием высокопрочных болтов.

Источники информации

1. СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции/Госстрой России. - М.: ФГУП ЦГШ, 2007. - 192 с.

2. Горицкий В.М., Гусева И.А., Сотсков Н.И., Кулемин A.M. Установление причины разрушения высокопрочных болтов МЗО класса прочности 12.9 импортного производства. // Промышленное и гражданское строительство. - 2009. - №5. - С.21-24.

Способ выполнения монтажных соединений на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением, заключающийся в том, что болтовое соединение подготавливают и собирают в соответствии с действующей документацией, а затем производят затяжку болтов, при которой заданное проектом натяжение болтов обеспечивают затяжкой гайки или вращением головки болта до расчетного момента закручивания, либо поворотом гайки на определенный угол, либо другим способом, гарантирующим получение заданного усилия натяжения, отличающийся тем, что, перед окончательной затяжкой на болт с использованием специальной смазки для обеспечения акустического контакта устанавливают преобразователь сигналов акустической эмиссии, регистрируют сигналы акустической эмиссии в процессе и определенное время после окончательной затяжки и по результатам анализа полученных сигналов акустической эмиссии судят о качестве болтового соединения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля и предназначено для определения прочностных характеристик материала. Сущность изобретения заключается в том, что способ регистрации сигналов акустической эмиссии, в котором образец материала нагружают с помощью гидропресса, и фиксируют сигнал акустической эмиссии, образец подвергают импульсному воздействию, формируя продольную упругую волну, которая стимулирует массовый синхронный выход дислокаций из кристалла материала, что в результате создает суммарный сигнал акустической эмиссии, устойчиво фиксируемый пьезодатчиком.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для определения оптимальной депрессии на нефтяной пласт. Техническим результатом является повышение точности определения оптимальной депрессии на пласт.

Использование: для акустико-эмиссионной диагностики морских ледостойких сооружений. Сущность изобретения заключается в том, что в критичных узлах конструкции сооружения устанавливают акустико-эмиссионные преобразователи звукового диапазона частот, регистрируют сигналы акустической эмиссии и по параметрам сигналов акустической эмиссии определяют степень дефекта конструкции сооружения, при этом дополнительно устанавливают в критичных узлах конструкции сооружения группу акселерометров, воспринимающих механические напряжения низкочастотных колебаний инфразвукового диапазона частот, а затем вычисляют первую функцию взаимной корреляции между сигналами, поступающими от акустико-эмиссионных преобразователей и акселерометров, а затем вторую функцию взаимной корреляции между сигналами, поступающими от каждой пары ближайших акустико-эмиссионных преобразователей, при этом дефекты сооружения обнаруживают по амплитуде и форме максимумов от каждой функции корреляции, а координаты дефектов определяют по временной задержке максимума второй функции корреляции между каждой парой акустико-эмиссионных преобразователей.

Использование: для диагностики и неразрушающего контроля металлических конструкций. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют прием, регистрацию и оценку параметров сигналов акустической эмиссии в момент нагружения конструкции, оцифровку акустических сигналов, их предварительную обработку, фильтрацию помех, при этом сначала устанавливают критические значения нагрузки Pкр и коэффициента регрессии kкр, характеризующего изменение числа сигналов акустической эмиссии к изменению нагрузки для бездефектной конструкции, затем конструкцию нагружают до значения нагрузки, превышающей рабочую на (5…10) %, регистрируют при этом число сигналов и нагрузку линейного участка стационарной акустической эмиссии, регистрируют при этом коэффициент регрессии k0, после чего конструкцию нагружают циклической нагрузкой, амплитудное значение которой повышают постепенно на (2…5) %, и при достижении превышения на (15…20) % рабочей нагрузки нагружение прекращают, если в процессе контроля k0<kкр, то конструкцию считают бездефектной, а при значении k0>kкр конструкцию бракуют.

Использование: для диагностики наличия трещин в ходовых частях тележки подвижного состава. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют прием, регистрацию и обработку сигналов от преобразователей акустической эмиссии в процессе движения подвижного состава, который прогоняют по железнодорожному пути, при этом на заданном участке железнодорожного пути создают искусственные неровности в вертикальной плоскости, на которые устанавливают преобразователи акустической эмиссии, по параметрам сигналов с которых судят о наличии трещин в ходовых частях тележки подвижного состава.

Использование: для контроля зоны термического влияния сварных соединений. Сущность изобретения заключается в том, что сварное соединение подвергают термическому воздействию, регистрируют сигналы акустической эмиссии и по их параметрам судят о качестве сварного соединения, при этом сигналы акустической эмиссии инициируют локальным термическим воздействием поочередно в точках контроля, расположенных на линии, перпендикулярной сварному шву, строят зависимость параметров данных сигналов для каждой контрольной точки от ее расстояния до сварного шва и по указанной зависимости оценивают размер зоны термического влияния как расстояние между наиболее удаленными от сварного шва контрольными точками, в которых значение суммарной энергии акустических сигналов ниже, чем в основном (не подвергнутом термическому влиянию при сварке) металле сварного соединения.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения изменения напряженного состояния горного массива. Технический результат направлен на повышение длительности определения изменений напряженного состояния горного массива в окрестностях выработок в ходе непрерывных мониторинговых акустико-эмиссионных измерений перемещения вглубь массива зоны опорного давления.

Использование: для акустико-эмиссионного контроля качества сварных стыков рельсов. Сущность изобретения заключается в том, что производят сварку стыка, обрубку грата, регистрируют сигналы акустической эмиссии при остывании сварного шва, измеряют скорость счета сигналов акустической эмиссии, разбивают время контроля на интервалы, по превышению скорости счета сигналов акустической эмиссии порогового значения хотя бы в одном из интервалов судят о качестве сварного шва, при этом дополнительно определяют медиану энергии сигналов акустической эмиссии, задают пороговые величины по средним значениям скорости счета и медианы энергии локализованных сигналов акустической эмиссии в двух равных интервалах времени при остывании сварного шва и при превышении скорости счета и медианы энергии сигналов их пороговых значений на любом из интервалов сварной стык бракуют.

Использование: для контроля дефектности сляба. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют установку датчиков акустической эмиссии на поверхности холодного сляба в порядке, обеспечивающем контроль всего материала сляба, механическое нагружение сляба за счет использования собственного веса сляба до напряжений от 20 до 80% предела текучести материала сляба, выдержку под нагрузкой не менее 1 мин, регистрацию сигналов акустической эмиссии и их обработку, определение координат источников акустической эмиссии и определение возможности дальнейшего использования сляба в производстве горячекатаной полосы путем сравнения диагностического параметра WАЭ с допустимым значением диагностического параметра [WАЭ] и при WАЭ>[WАЭ] сляб считают непригодным для дальнейшей прокатки.

Использование: для оперативного определения качества микроструктуры титанового сплава упругого элемента. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют более одного нагружения исследуемого упругого элемента нагрузкой до максимальной деформации с регистрацией сигналов акустической эмиссии при каждом нагружении.

Изобретение относится к оборудованию для приемосдаточных испытаний механизированного инструмента. Технический результат изобретения - расширение технологических возможностей путем выявления гайковертов, у которых смещена настройка.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля крутящего момента затяжки резьбовых соединений. Способ заключается в приложении к затянутому резьбовому соединению крутящего момента, перевод резьбового соединения из состояния покоя в состояние движения, поворот на заданный угол, не превышающий 8÷10°, и измерение крутящего момента при достижении углом поворота заданного значения.

Группа изобретений относится к способу контроля качества резьбового стержневого компонента, имеющего часть с наружной резьбой, или резьбового отверстия, а также калибру и набору калибров для контроля качества, которые применяются согласно способу.

Изобретение относится к динамометрическим ключам для затяжки с тарированным крутящим моментом резьбовых соединений и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения крутящих моментов. Техническим результатом изобретения является повышение стабильности рабочего цикла.

Изобретение относится к инструментам для эксплуатационной проверки болта, зафиксированного в окружающей болт конструкции, и к способам проверки болта. Инструмент (3), содержащий соединительный элемент (7), соединенный с болтом (2) и выполненный с возможностью отделения и передачи усилия, причем соединительный элемент (7) имеет a) участок резьбы, предназначенный для свинчивания с участком резьбы со стороны болта (2), причем соединительный элемент выполнен с возможностью установки на заданный горизонтальный уровень посредством вращения, b) шарнирный участок, рабочий участок (1a, 1a´), соединенный с соединительным элементом (7) и выполненный с возможностью отделения и передачи усилия на соединительный элемент (7), причем шарнирный участок выполнен с возможностью взаимодействия с рабочим участком (1a, 1a´), качающийся рычаг (1b, 1b´), соединенный с рабочим участком (1a, 1a´) и опирающийся с возможностью поворота в окружающей конструкции (3), элемент (1е) управления, предназначенный для передачи усилия и/или крутящего момента в качающийся рычаг (1b, 1b´) для перемещения рабочего участка (1a, 1a´).

Изобретение относится к области измерительной техники, а более конкретно - к области конструкционного демпфирования, и может найти применение в машиностроении, судостроении, авиастроении и др.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий и может быть использовано в машиностроительной отрасли при сборке узлов и деталей корпусных изделий.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при исследовании резьбовых соединений. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля осевой силы затяжки резьбовых соединений. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при затяжке резьбовых соединений. Способ затяжки резьбовых соединений, заключающийся в приложении к гайке крутящего момента, измерения текущего значения момента, поворот гайки на заданный угол после достижения гайкой установленного значения крутящего момента, останов процесса завинчивания после поворота гайки на заданный угол, отвинчивание гайки и повторная затяжка до достижения требуемого значения момента, что при повторной затяжке производится измерение угла поворота гайки, после достижения гайкой установленного значения крутящего момента, при этом, если после окончания повторной затяжки угол поворота гайки попадает в поле допуска образованного значениями минимально допустимого и максимально допустимого углов поворота гайки, то соединение считается затянутым качественно, если же угол поворота гайки вышел из поля допуска образованного минимально допустимыми и максимально допустимыми значениями углов поворота гайки, то считается, что соединение затянуто с дефектом. Технический результат изобретения - выявление дефектно затянутых резьбовых соединений. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх