Способ определения коэффициента податливости детали резьбового соединения

 

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ

Сок>з Советских

Социалистических

Республик (ii>763707

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 150578 (21} 2618814/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 150980,Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 150980 (5!)М. Кл.з

G 01 L 5/24

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 531.781 (088.8) (72) Автор изобретения

В.И.Зиняев (71) заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПОДАТЛИВОСТИ

ДЕТАЛИ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ

Изобретение относится к технике измерения коэффициента податливости детали реэьбового соединения, преимущественно статически неопределимых систем, и может быть использовано в машиностроении для определения параметров затяжки, работающих на растяжение, групповых реэьбовых соединений.

При сборке корпусных деталей, имею- !ð щих одинаковую податливость во всех их участках, стягиваемых отдельными болтами, применяют известные последовательности затяжки гаек групповых резьбовых соединений с расчетной силой P1) . .Однако при сборке слбжных корпусных деталей, представляющих собой статически неопределимые системы, с,различной податливостью участков, 20 стягиваемых отдельными болтами, определение правильной последовательности затяжки и требуемых сил вызывает большие затруднения. Для определения оптимальной затяжки таких соединений необходимо замерить коэффициенты податливости отдельных участков корпусной детали, стягивае-мых каждым из болтов, и изменение их в процессе сборки. 30

Наиболее близким к изобретению является способ экспериментального замера коэффициента податливости корпусной детали, состоящей из двух втулок, при котором предварительно определяют коэффициент податливости системы болта с гайкой, вставляют болт в корпусную деталь и затягивают гайку на контролируемую силу, затем нагружают корпусную деталь замеренной растягивающей силой; замеряют общее усилие, действую.щее на болт, и по замеренным величинам рассчитывают коэффициент податливости корпусной детали (2) .

Однако этот способ не позволяет определить коэффициент податливости участка, относящегося к отдельному болту, сложной, статически неопределимой корпусной детали в групповом резьбовом соединении, например, в головке блока поршневого двигателя.

Целью настоящего изобретения является замер коэффициента податливости участка детали в групповом резьбовом соединении.

Эта цель достигается тем, что определяют силу затяжки гайки путем

763707

Формула изобретения предварительного затягивания гайки с замером предварительной силы за-. тяжки и последующего доворачивания гайки на контролируемую величину угла ее поворота с замером значе-, ния силы затяжки, соответствующей этому углу поворота, а о величине коэффициента податливости судят по замеренным значениям сил затяжки, угла поворота и величине шага резьбы.

На фиг. 1 изображен пример участка статически неопределимой корпусной детали группового реэьбового соединения, на фиг. 2 — пример применения эквивалентной втулки для заме- ра коэффициента податливости ввернутой шпильки.

Для замера коэффициента податливости Ag„ участка 1 (Фиг. 1) статически неопределимой корпусной детали, соответствующего отдельному болту в групповом работающем на растяжение 20 резьбовом соединении, при неизвестной величине внешней растягивающей силы, действующей на данный участок, применяют точно изготовленные болт 2 и гайку 3 с минимальной погрешностью Я5 изготовления шага мелкой резьбы Б ..

Используют для замера силы затяжки гайки известные способы и устройства, например, наклеивают на болт тензодатчики или применяют тензо- 30 метрические болты с устройствами для замера. силы.

Определяют известными способами коэффициент податливости п 5 системы болта, шайбы 4 и гайки, например, путем замера зависимости удлинения болта от действующей на него осевой растягивающей силы с последующим ра- . счетом. устанавливают оттарированный болт

2 в участок корпусной детали 1„ коэффициент податливости которого необходимо замерить. Для уменьшения влия- : ния пластической деформации торца корпусной детали, соприкасающегося с торцом гайки, подкладывают под торец гайки смазанную тонкую шлифованную изготовленную из твердого материала шайбу 4. Наворачивают на болт оттарированную вместе с ним гайку 3 и затягивают ее предварительно на конт- щ ролируемую по величине счлу затяжки

Необходимую величину Я < рассчитывают таким образом чтобы при последующей дополнительной затяжке зависимость 0 от угла поворота гайки (q)y была бы линейной. С целью уменьшения влияния щероховатости контактных поверхностей корпусной детали на точность замера производят повторные затяжки и Ослабления гайки, например, не менее трех раз. еО

Доворачивают гайку от значения

Q> на контролируемую величину угла поворота (p . Для замерами используют известные устройства, например, к стержню торцового ключа -Я прикрепляют стрелу, а к корпусной детали концентрично оси болта— градуированный диск. Для повышения точности замеров величину <р выбирают максимальной и такой, чтобы возникающие в болте напряжения не превышали предел пропорциональности его материала. Заменяют новое значение 0><.

По замеренным параметрам рассчитывают коэффициент податливости участка корпусной детали 3 „, используя

Формулу

5q> (мм о

И зло(ц -Я

Аналогичным образом замеряют коэффициенты податливости других участков корпусной детали.

Для замера коэффициента податливости участка резьбового соединения, относящегося к системе болта,, используют детали с известными коэффициентали податливости. Например, для замера коэффициента податливости шпильки 5 с учетом податливости участка корпусной детали 6, в кото рую она ввернута, используют эквивалентную по площади поперечного сечения втулку 7 (фиг. 2) высотой равной высоте стягиваемой шпилькой детали. Предварительно замеряют известными способами податливость втулки 7 — 3 z . Силу затяжки гайки также контролируют известными способами, например, наклеивают на втулку тензодатчики. Замеряют аналогичным образом значения Q,,О з ", ф; 5. По эамеренным параметрам рассчитывают щ, полагая в формуле

3 = 36 и Л =, . Зная я„,, замеряют аналогичным способом коэффициент податливости И, относящегося к шпильке участка стягиваемой корпусной детали.

Данный способ позволяет исследовать изменение коэффициентов податливости различных участков корпусной детали в процессе сборки группового реэьбового соединения. Например, затягивают все гайки на одну и ту же силу Q> затем доворачивают их на один и тот же угол (p и по разнице сил затяжки болтов Q „ определяют разницу податливостей участков корпусной детали и влияние на нее последовательности затяжки гаек.

Способ определения коэффициента податливости детали резьбового соединения, включающий предварительное определение коэффициента податливости болта и замер силы затяжки гайки, отличающийся тем, что, с целью замера коэффициента податливости участка детали в груп763707 фиг.2

Составитель Н. Вовчук

Редактор Е.Абрамова Техред И. Асталош Корректор С. Шекмар

Заказ 6270/35 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 повом резьбовом соединении определяют силу затяжки гайки путем предварительного затягивания гайки с замером предварительной силы затяжки и последуницего доворачивания гайки на конт- " ролируемую величину угла ее поворота с замером значения силы затяжки, соответствуюшей этому углу поворота, а о величине коэффициента податливости судят по замеренным значениям сил затяжки, угла поворота и величине шага резьбы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Новиков М.П. Основы технологии сборки машин и механизмов. "Машиностроение", 1969, с. 152, 153.

2. Детали машин. Справочник, т.1, "Машиностроение", 1968, с. 133-137 (прототип).