[發明專利]螺栓預緊力測量方法

有效

• 申請號: 201410418888.0
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN105372003B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 陳昊;倪徑達;劉硯濤;郭冰
• 申請（專利權）人: 北京強度環境研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G01L5/24
• 分類號: G01L5/24
• 代理公司: 核工業專利中心11007
• 代理人: 高尚梅

1.一種螺栓預緊力測量方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

步驟一：加工一環形的墊圈，其上下端面分別加工一環形的凸臺，上端面與下端面的凸臺直徑不同；

步驟二：在墊圈受彎處以90°均布加工四個凹槽，削弱其局部剛度，使其在受壓時產生更大的應變；

步驟三：在墊圈四個凹槽處的上表面和下表面分別粘貼應變片，共粘貼8片，上表面四個應變片的阻值分別為R1-R4，下表面四個應變片的阻值分別為R5-R8；

步驟四：安裝全橋電路對墊圈焊接導線，四個橋臂分別為R1R2、R3R4、R5R6、R7R8，U_i為輸入電壓，U_o為輸出電壓，兩者的關系如下所示：

Uo≈Ui8[(ΔR1R1+ΔR2R2)-(ΔR3R3+ΔR4R4)+(ΔR5R5+ΔR6R6)-(ΔR7R7+ΔR8R8)]]]>

其中△R1為R1的變化量，△R2為R2的變化量，△R3為R3的變化量，△R4為R4的變化量，△R5為R5的變化量，△R6為R6的變化量，△R7為R7的變化量，△R8為R8的變化量；

步驟五：將制作完成的墊圈送至具有相關資質的計量所進行標定，得到預緊力與電壓輸出的對應關系即標定證書；得到預緊力與輸出電壓的對應關系，如下所示：

P＝21.29U_o

P為預緊力，單位為KN；U_o為輸出電壓，單位為V；

步驟六：測量時，將螺栓依次穿過墊圈和對接面，并用螺母旋緊，墊圈引出的導線分別連接穩壓直流電源和電壓表；通過力矩扳手對螺栓施加擰緊力矩，擰緊螺栓時產生的預緊力施加到墊圈上，在電壓表上讀取相應的電壓值，對照標定證書得到螺栓預緊力；

步驟七：分級別對螺栓施加擰緊力矩，同時分級測量墊圈相應的輸出電壓，通過計算得到墊圈測得的預緊力值；

步驟八：擬合螺栓擰緊力矩與墊圈測得預緊力關系，得出公式如下：

P＝0.5159M+0.3436

注：P為螺栓預緊力、M為擰緊力矩。