[發明專利]一種用于檢測螺栓連接中分界面摩擦系數的檢測裝置及其檢測方法

在審

• 申請號: 202110439885.5
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113049488A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 魏玉卿;王金山;馮志琦;行太衛
• 申請（專利權）人: 青島四方龐巴迪鐵路運輸設備有限公司
• 主分類號: G01N19/02
• 分類號: G01N19/02
• 代理公司: 濟南方宇專利代理事務所(普通合伙) 37251
• 代理人: 俞波

本發明公開一種用于檢測螺栓連接中分界面摩擦系數的檢測裝置及其檢測方法，包括多個蓋板組、力傳感器、傳感器平衡塊及拉伸板組，所述蓋板組、拉伸板組及力傳感器、傳感器平衡塊及拉伸板組通過緊固件連接，所述緊固件包括檢測螺栓與螺母，所述蓋板組設置于拉伸板組的兩下兩面，所述力傳感器設置于檢測螺栓與蓋板組之間，所述傳感器平衡塊安裝于螺母與蓋板組之間，所述力傳感器、傳感器平衡塊兩兩一組上下交替分布，組成對稱的整體結構，旨在精確測量在實際螺栓連接結構中的界面摩擦系數。

技術領域

本發明涉及檢測裝置技術領域，具體涉及一種用于檢測螺栓連接中分界面摩擦系數的檢測裝置及其檢測方法。

背景技術

螺栓連接以其連接可靠、便于拆卸等眾多優點在各行各業得到廣泛的應用。對于重要場合，通常采用摩擦型高強度螺栓的緊連接，依靠高強度螺栓的緊固力，在被連接件之間產生摩擦阻力以傳遞剪力和扭矩，而被連接件之間無相對的滑移。

在螺栓連接的設計過程中，螺栓預緊力的選取很大程度上依賴于被夾緊件之間需要傳遞的橫向剪切載荷以及分界面之間的摩擦系數。在相同橫向載荷的情況下，被夾緊件分界面之間的摩擦系數越小，螺栓需要的預緊力就越大，則螺栓的尺寸或性能需要更大或更強。因此，界面之間的摩擦系數是一個非常重要的參數。然而，在設計過程中，往往從手冊中查取被連接件材料在自由狀態下的摩擦系數，而忽略了在螺栓預緊力作用下由于局部變形引起的摩擦系數的變化，有時候這些變化還非常明顯。

因此，本發明提出一種能夠檢測被連接件在螺栓預緊力作用下界面摩擦系數的試驗裝置，為工程設計人員提供更為真實的界面摩擦數據。

發明內容

本發明提供一種用于檢測螺栓連接中分界面摩擦系數的檢測裝置及其檢測方法，旨在精確測量在實際螺栓連接結構中的界面摩擦系數。

本發明的技術方案為：一種用于檢測螺栓連接中分界面摩擦系數的檢測裝置，包括多個蓋板組、力傳感器、傳感器平衡塊及拉伸板組，所述蓋板組、拉伸板組及力傳感器、傳感器平衡塊及拉伸板組通過緊固件連接，所述緊固件包括檢測螺栓與螺母，所述蓋板組設置于拉伸板組的兩下兩面，所述力傳感器設置于檢測螺栓與蓋板組之間，所述傳感器平衡塊安裝于螺母與蓋板組之間，所述力傳感器、傳感器平衡塊兩兩一組上下交替分布，組成對稱的整體結構。

所述蓋板組包括兩兩一組設置于拉伸板組的上下兩面的第一蓋板與第二蓋板，所述拉伸板組包括首尾相鄰的第一拉伸板與第二拉伸板，所述力傳感器安裝于檢測螺栓與第一蓋板之間，所述傳感器平衡塊安裝于螺母與第二蓋板之間。

所述第一拉伸板與第二拉伸板上均設置多組第一長圓孔，所述第一長圓孔兩兩一組，所述第一長圓孔設置于第一拉伸板和第二拉伸板相鄰的一端，位于同一拉伸板上的第一長圓孔的中心距為L1，孔邊距為L2，所述檢測螺栓的公稱直徑為d，其中，L1≥5d，所述L2≥3d。

所述緊固件還包括第一彈性墊圈、第一平墊圈、第二平墊圈和第二彈性墊圈，所述力傳感器為環形中空力傳感器，所述傳感器平衡塊具有和力傳感器具有相同的材質和外形幾何尺寸，放置方向交錯布置。

所述第一拉伸板和第二拉伸板為相同結構、材質、表面粗糙度和厚度均相同，且滿足試樣的要求，所述第一蓋板和所述第二蓋板結構、材質、表面粗糙度和厚度均相同，且滿足試樣的要求。

所述第一蓋板和所述第二蓋板的兩端對稱分布多個第二長圓孔組與第三長圓孔組，所述第二長圓孔組包括等間距設置的多個第二長圓孔，所述第三長圓孔組包括等間距設置的多個第三長圓孔，所述相鄰的第二長圓孔和第三長圓孔的中心距大于第一長圓孔的孔邊距。

所述第一長圓孔、第二長圓孔及第三長圓孔的的圓心距為0.5d～d。