螺栓實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)一、螺栓聯(lián)接綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一、螺栓聯(lián)接綜合實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康默F(xiàn)在各類(lèi)機(jī)械中，廣泛應(yīng)用螺栓進(jìn)行聯(lián)接，如何計(jì)算和測(cè)量螺栓受力情況及靜、動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，是工程技術(shù)人員的一個(gè)重要課題。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)螺栓的受力進(jìn)行測(cè)試和分析要求達(dá)到下述目的。1、了解螺栓聯(lián)接在擰緊過(guò)程中各部分的受力情況。2、計(jì)算螺栓相對(duì)剛度，并繪制螺栓聯(lián)接的受力變形圖。3、驗(yàn)證受軸向工作載荷時(shí)，預(yù)緊螺栓聯(lián)接的變形規(guī)律，及對(duì)螺栓總拉力的影響。4、通過(guò)螺栓的動(dòng)載實(shí)驗(yàn)，改變螺栓

2、聯(lián)接的相對(duì)剛度，觀察螺栓動(dòng)應(yīng)力幅值的變化，以驗(yàn)證提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的各項(xiàng)措施。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、基本螺栓聯(lián)接靜動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)。2、增加螺栓剛度的靜動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)。3、增加被連接件剛度的靜動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)。4、改用彈性墊片的靜動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器該實(shí)驗(yàn)配有LZS螺栓聯(lián)接綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)一臺(tái)，LSDA靜動(dòng)態(tài)測(cè)量?jī)x一臺(tái)，計(jì)算機(jī)及專(zhuān)用軟件等實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器。1、螺栓聯(lián)接實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)與工作原理。如圖1所示。1）聯(lián)接部分包括M16空心螺栓、大

3、螺母、墊片組組成?？招穆菟ㄙN有測(cè)拉力和扭矩的兩組應(yīng)變片，分別測(cè)量螺栓在擰緊時(shí)，所受預(yù)緊拉力和扭矩?？招穆菟ǖ膬?nèi)孔中裝有M8螺栓，擰緊或松開(kāi)其上的手柄桿，即可改變空心螺栓的實(shí)際受載截面積，以達(dá)到改變聯(lián)接件剛度的目的。墊片組由剛性和彈性?xún)煞N墊片組成。2）被聯(lián)接件部分由上板、下板和八角環(huán)組成，八角環(huán)上貼有應(yīng)變片，測(cè)量被聯(lián)接件受力的大小，中部有錐形孔，插入或撥出錐塞即可改變八角環(huán)的受力，以改變被聯(lián)接件系統(tǒng)的剛度。3）加載部分由蝸桿、蝸輪、挺桿和

4、彈簧組成，挺桿上貼有應(yīng)變片，用以測(cè)量所加工作載荷的大小，蝸桿一端與電機(jī)相聯(lián)，另一端裝有手輪，啟動(dòng)電機(jī)或轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使挺桿上升或下降，以達(dá)到加載、卸載（改變工作載荷）的目的。2、LSDA型靜動(dòng)態(tài)測(cè)量?jī)x的工作原理及各測(cè)點(diǎn)應(yīng)變片的組橋方式。實(shí)驗(yàn)臺(tái)各被測(cè)件的應(yīng)變量用LSDA型靜動(dòng)態(tài)測(cè)量?jī)x測(cè)量，通過(guò)標(biāo)定或計(jì)算即可換算出各部分的大小。該儀器的工作原理方框圖請(qǐng)參看LSDA型靜動(dòng)態(tài)測(cè)量?jī)x使用說(shuō)明書(shū)。LSDA型靜動(dòng)態(tài)測(cè)量?jī)x是利用金屬材料的特性，將非電量的變化

5、轉(zhuǎn)換成電量變化的測(cè)量?jī)x，應(yīng)變測(cè)量的轉(zhuǎn)換元件——應(yīng)變片是用極細(xì)的金屬電阻絲繞成或用金屬箔片印刷腐蝕而成，用粘劑將應(yīng)變片牢固的貼在被測(cè)物件上，當(dāng)被測(cè)件受到外力作用長(zhǎng)度發(fā)生變化時(shí)，粘貼在被測(cè)件上的應(yīng)變片也相應(yīng)變化，應(yīng)變片的電阻值也隨著發(fā)生了ΔR的變化，這樣就把機(jī)械量轉(zhuǎn)換成電量（電阻值）的變化。用靈敏的電阻測(cè)量?jī)x——電橋，測(cè)出電阻值的變化ΔRR，就可換算出相應(yīng)的應(yīng)變?chǔ)?，并可直接在測(cè)量?jī)x的數(shù)碼管讀出應(yīng)變值。通過(guò)AD板該儀器可向計(jì)算機(jī)發(fā)送被測(cè)點(diǎn)應(yīng)變

6、值，供計(jì)算機(jī)處理。22桿降下，處于卸載位置。將兩塊千分表分別安裝在表架上，使表頭分別與上板面（靠外側(cè)）和螺栓頂面接觸，用以測(cè)量聯(lián)接件（螺栓）與被聯(lián)接件的變形量。手?jǐn)Q大螺母至恰好與墊片接觸。（預(yù)緊初始值）螺栓不應(yīng)有松動(dòng)的感覺(jué)，分別將兩千分表調(diào)零。2）測(cè)量?jī)x：配套的4根輸出線的插頭將各點(diǎn)插座連接好，各測(cè)點(diǎn)的布置為：電機(jī)側(cè)八角環(huán)的上方為螺栓拉力，下方為螺栓扭力。手輪側(cè)八角環(huán)的上方為八角環(huán)壓力，下方為挺桿壓力。然后再將各測(cè)點(diǎn)輸出線分別接于測(cè)量?jī)x

7、背面1、2、3、4各通道的A、B、C接線端子上，注意黃色線接B端子（中點(diǎn)）。3）計(jì)算機(jī)：用配套的串口數(shù)據(jù)線接儀器背面的9芯插座，另一頭連接計(jì)算機(jī)上的AD板接口。啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，按軟件使用說(shuō)明書(shū)要求的步驟操作進(jìn)入實(shí)驗(yàn)臺(tái)靜態(tài)螺栓實(shí)驗(yàn)界面后。單擊“空載調(diào)零”鍵后，對(duì)“應(yīng)變測(cè)量值”框中數(shù)據(jù)清零，如串口數(shù)據(jù)線連接無(wú)誤，則該輸入框中，會(huì)有數(shù)據(jù)顯示并跳動(dòng)。4）調(diào)節(jié)靜動(dòng)態(tài)測(cè)量?jī)x：通過(guò)測(cè)量?jī)x上的選擇開(kāi)關(guān)，分別切換至各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的“電阻平衡”電位器，使數(shù)

8、碼管為“0”，進(jìn)行測(cè)點(diǎn)的電阻平衡。（二）實(shí)驗(yàn)方法與步驟1螺栓聯(lián)接的靜態(tài)實(shí)驗(yàn)1）用扭力矩扳手預(yù)緊被試螺栓，當(dāng)扳手力矩為30～40N時(shí)，取下扳手，完成螺栓預(yù)緊。2）進(jìn)入靜態(tài)螺栓界面，將附錄表中給定的標(biāo)定系數(shù)由鍵盤(pán)輸入到相應(yīng)的“參數(shù)給定”框中。將千分表測(cè)量的螺栓拉變形和八角環(huán)壓變形值輸入到相應(yīng)的“千分表值輸入”框中。3）單擊“預(yù)緊測(cè)試”鍵，對(duì)預(yù)緊的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理。4）用手將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上手輪逆時(shí)鐘（面對(duì)手輪）旋轉(zhuǎn)，使挺桿上升至一定高度，對(duì)螺栓軸

9、向加載，加載高度≤16mm。高度值可通過(guò)塞入φ16mm的測(cè)量棒確定，然后將千分表測(cè)到的變形值再次輸入到相應(yīng)的“千分表值輸入”框中。5）單擊“加載測(cè)試”鍵進(jìn)行軸向加載的數(shù)據(jù)采集和處理。6）單擊“實(shí)測(cè)曲線”鍵，做出螺栓聯(lián)接對(duì)受力和變形的實(shí)測(cè)綜合變形圖。7）單擊“理論曲線”鍵，做出螺栓聯(lián)接的受力和變形的理論曲線圖形。8）單擊“打印”鍵，打印實(shí)測(cè)曲線圖形和理論曲線圖形。9）完成上述操作后，靜態(tài)螺栓聯(lián)接實(shí)驗(yàn)結(jié)束，單擊“返回”鍵，可返回主界面。2螺

10、栓聯(lián)接動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)`1）螺栓聯(lián)接的靜態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)束返回主界面后，單擊“動(dòng)態(tài)螺栓”鍵進(jìn)入動(dòng)態(tài)螺栓實(shí)驗(yàn)界面。2）重復(fù)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)方法與步驟中的34步。3）取下實(shí)驗(yàn)臺(tái)右側(cè)手輪，開(kāi)啟實(shí)驗(yàn)臺(tái)電動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)，單擊“動(dòng)態(tài)測(cè)試”鍵，使電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)30秒鐘左右。進(jìn)行動(dòng)態(tài)加載工況的采集和處理。4）單擊“測(cè)試曲線”鍵，做出工作載荷變化時(shí)螺栓拉力和八角環(huán)壓力變化實(shí)際波形圖。5）單擊“理論曲線”鍵，做出工作載荷變化時(shí)螺栓拉力和八角環(huán)壓力及工作載荷變化的理論波形圖。6）單擊“打印”