[發(fā)明專利]一種通過螺栓軸向應(yīng)變測量螺栓軸向緊固力的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410268720.6
• 申請日: 2014-06-17
• 公開（公告）號: CN104931175A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張旭海
• 申請（專利權(quán)）人: 舟山市正源標(biāo)準(zhǔn)件有限公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01L1/22
• 代理公司: 上海百一領(lǐng)御專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31243
• 代理人: 陳貞健

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及螺栓軸向緊固力測試技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說涉及一種通過螺栓軸向應(yīng)變測量螺栓軸向緊固力的方法。?

背景技術(shù)：

橋梁與高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)的連接大都采用緊固螺栓方式。通常每個連接部位有數(shù)十以至數(shù)百個緊固螺栓,這些緊固螺栓的軸向握力大小及均勻情況,極其顯著的影響到鋼結(jié)構(gòu)連接的質(zhì)量和使用性能。現(xiàn)行的緊固螺栓軸向握力檢測方法主要有兩種。第一種方法是扭矩扳手法擰緊螺栓時采用特制扳手,該扳手可直接指示出擰緊時所施加的扭矩,根據(jù)所施加扭矩的大小判定緊固螺栓軸向握力是否達(dá)到要求數(shù)值。這種方法的缺點(diǎn)是對螺栓本身有關(guān)的幾何與材料參數(shù)依賴性較大,比如當(dāng)螺栓螺紋表面粗造度偏離標(biāo)稱值時,同樣扭矩所對應(yīng)的軸向握力出入很大。如果用于工后檢測,則是將己經(jīng)擰緊的緊固螺栓擰松,根據(jù)將螺栓擰松所施扭矩大小,判定原先擰緊狀態(tài)時的軸向握力是否為所要求的數(shù)值,然后再將螺栓重新擰緊以恢復(fù)原狀。這種做法的缺點(diǎn)是,由于前一次擰緊的磨和作用,螺栓第二次擰緊(恢復(fù)原狀)時所施加扭矩與其軸向握力的關(guān)系己變更,再根據(jù)所施扭矩大小判定其軸向握力是否達(dá)標(biāo)已不可靠。另外,檢測時不可能將所有的螺栓都擰松一遍,因而只能滿足個別抽檢的需要。第二種方法是?超聲波探測法。將超聲波探頭貼合在緊固螺栓頭部或尾部端面,通過超聲波反射回聲的延遲時間大小判定其軸向握力是否達(dá)標(biāo)。這種方法的缺點(diǎn)是,必須將螺栓頭部或尾部端面研磨平整以便超聲波探頭貼合,這在現(xiàn)場施工中較難做到；另外當(dāng)緊固螺栓長度有微小變動時也會引入極大的判定誤差。?

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的就在于提供一種通過螺栓軸向應(yīng)變測量螺栓軸向緊固力的方法，它檢測的螺栓軸向緊固力的誤差更小，另外它還具有檢測簡單，適用范圍更廣的特點(diǎn)。?

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種通過螺栓軸向應(yīng)變測量螺栓軸向緊固力的方法，所述方法包括如下步驟：首先在螺栓上沿軸向安裝應(yīng)變計，將應(yīng)變計與應(yīng)變儀連接，然后將螺栓放到試驗機(jī)上并對螺栓進(jìn)行加載，加上荷載后通過應(yīng)變儀采集螺栓軸向的應(yīng)變數(shù)據(jù)，根據(jù)應(yīng)變數(shù)據(jù)和所加載荷數(shù)據(jù)得到應(yīng)變程度與加載的軸向緊固力的線性方程y＝36.258x-27.7,其中y為應(yīng)變程度，所述應(yīng)變程度單位為μm，而x為加載的軸向緊固力，所述軸向緊固力的單位為KN。?

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述方法還包括應(yīng)變計的安裝過程，所述安裝過程具體為：首先在螺栓上頂部的中心位置沿軸向開設(shè)盲孔，并且在盲孔的內(nèi)壁上開設(shè)槽，然后將熔化的硅膠注入到盲孔中使得熔化的硅膠進(jìn)入到槽中，待硅膠微凝固的時候?qū)?yīng)變計植入硅膠中使得應(yīng)變計保持豎立，之后自然冷卻使得硅膠完全凝固使得應(yīng)變計固定在盲孔中。?

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述方法還包括應(yīng)變計的安裝過程，所述安裝過程具體為：首先在螺栓的螺紋中段位置對稱地設(shè)置兩個平面，然后將對兩個平面進(jìn)行磨平處理，之后在兩平面上分別粘膠固定應(yīng)變計。?

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述應(yīng)變計為應(yīng)變傳感器。?

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述螺栓為42CrMo高強(qiáng)螺栓。?

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述方法還包括對螺栓工作環(huán)境溫度的控制，具體為在溫度控制在30℃—60℃對螺栓進(jìn)行應(yīng)變數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的采集。?

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述方法還包括對螺栓工作濕度的控制，具體為在環(huán)境濕度為0－85％RH對螺栓進(jìn)行應(yīng)變數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的采集。?

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，盲孔的尺寸為1.6mm或2mm。?

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述方法還包括應(yīng)變計與應(yīng)變儀連接的過程，所述連接的過程具體為：首先將應(yīng)變計與應(yīng)變儀的信號輸入線電性連接，然后將接觸點(diǎn)用錫焊固定，之后用信號屏蔽錫紙將接觸點(diǎn)裹緊，然后將接觸部位埋入硅膠中且固定在螺栓頂部的表面。。?

本發(fā)明的有益效果在于：檢測的螺栓軸向緊固力的誤差更小，另外它還具有檢測簡單，適用范圍更廣的特點(diǎn)。?

附圖說明：

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明：?

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中應(yīng)變程度與加載的軸向緊固力的?線性圖。?

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中應(yīng)變計的安裝示意圖?

圖3為本發(fā)明實(shí)施例2中應(yīng)變計的安裝示意圖。?

圖中：1、1a，螺栓；2、2a，應(yīng)變計?

具體實(shí)施方式：

以下所述僅為體現(xiàn)本發(fā)明原理的較佳實(shí)施例，并不因此而限定本發(fā)明的保護(hù)范圍?