高強螺栓連接副扭轉系數試驗機

一、主機的概述

試驗機能夠滿足GB/T16823.2-1997《螺紋緊固件緊固通則》、GB/T16823.3-1997《螺紋緊固件緊固方法》、GB/T3098.9-1993《緊固件機械性能有效力矩型鋼六角鎖緊螺母》、ISO16047-2005《緊固件 扭矩加持力試驗》等標準的相關條文，并能自動測量出緊固力矩、屈服緊固扭矩預緊力、極限緊固力及扭矩、扭矩系數、緊固轉角等螺栓、螺柱的夾緊載荷、有效力矩等機械性能。試驗機由主機、測量控制系統、計算機系統及軟件包、功能附件等部分組成。試驗機具有以下特點。

二、高強螺栓連接副扭轉系數試驗機的結構組成

【主 機】采用臥式結構，主體結構采用框架結構，以保證整機的剛性。夾具采用40CrNiMoA淬火（HRC50～55）方式，主傳動軸采用合金結構鋼淬火處理，保證其使用壽命。可以根據不同的試件更換不同的夾具。試件的安裝、拆卸方便、快捷。

主機的工作臺上設有各種操作按鈕，方便用戶的操作。

圖1：主機示意圖

1—伺服電機；2—扭矩傳感器；3—負荷傳感器； 4—試樣裝置；

【驅動系統】由日本進口全數字交流伺服控制系統驅動。速度調節范圍寬，加載均勻、穩定，控制準確的特點。

【傳動系統】采用行星擺線針輪減速器傳動，保證傳動的均勻、穩定及傳動精度。橫向空間0mm～600mm范圍內任意手動調節，可檢測螺栓規格M8～M42、螺栓長度范圍： 50mm～400mm。軸向移動部分采用直線導軌副，以消除螺栓加載時產生的摩擦力。

【測量顯示系統】該機采用負荷傳感器采集試螺栓的軸向載荷P，高精度非接觸式動態扭矩傳感器采集試樣的扭矩T。光電編碼器測試螺栓連接副的軸向位移（或轉角值）。計算機屏幕顯示試件的扭矩T、軸向載荷F、扭矩T—軸向載荷F曲線等。系統可以設置軸向載荷F，或扭矩T，控制系統的運行、停機，并輸出以下緊固特性值：

l 螺栓扭力系數K。

l 屈服緊固軸力Ffy。

l 屈服緊固扭矩Tfy。

l 極限緊固軸力Ffu。

圖2：螺栓夾具示意圖

1—墊板（1）；2—被測螺栓；3—墊板（2）；

螺栓夾具：根據被測試螺栓付的規格來選用與它相配套螺栓夾具。按示意圖裝好墊板（1）、墊板（2）和螺栓付。通過扭矩傳感器對螺母施加扭矩，即可測試出軸向力和扭矩。

【軟件操作】

①控制模式采用智能專家設置系統，用戶可以根據自己的實際要求編制試驗過程控制方式，自動完成試驗。可以設置試樣的軸向載荷P檢測扭矩Ｔ，也可以設置試件的扭矩Ｔ檢測其軸向載荷P。可以實現扭矩、軸向力、扭轉角度的三閉環控制。

② 采用計算機屏幕顯示，WinXP全中文界面，人機對話方式。試驗的全部操作均借助CRT，通過計算機鍵盤與鼠標完成，計算機屏幕上顯示試驗扭矩T，軸向載荷F，各種試驗曲線（力—扭矩曲線，力—時間曲線，扭矩—時間曲線）、試驗機工作狀態等。并顯示計算螺栓的緊固特性值等。

③ 計算機實時采集數據，數據運算處理，并提供數據存儲、檢索、統計、打印等功能。實時顯示，繪制曲線，能進行曲線放大或縮小。

④ 曲線坐標的大小可以根據實際的試驗數據進行調整。

1.試驗報告以Word或Excel格式輸出。

2.可編制程序設定目標扭矩或者扭轉角以及循環次數，進行高強螺栓反復扭轉的扭轉試驗。

l 試驗過程可以實現模擬再現。

l 可以任意多條試驗曲線疊加對比、輸出打印。

l 可以進行數字化調零和標定。

l 試驗數據采用數據庫管理方式，便于查詢和維護。

l 軟件系統的操作可以實現三級用戶管理，安全、方便、快捷。

l 符合以下相關標準的數據處理方式：

◎GB/T1231-91《鋼結構用高強度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈與技術條件》

◎GB/T3633-1995《鋼結構用扭剪型高強度螺栓連接副》

◎GB/T 16823.1-1997《螺紋緊固件應力截面積和承載面積》

◎GB/T 16823.2-1997《螺紋緊固件緊固通則》

◎GB/T 16823.3-1997《螺紋緊固件擰緊試驗方法

◎ISO16047-2005《緊固件扭矩加持力試驗》

三、高強螺栓連接副扭轉系數試驗機主要技術性能指標

1、扭矩： 10000Nm；有效量扭矩范圍：2％～100％F.S

扭矩分辨力：±1/300000（全程分辨力不變化）

2、試驗扭矩示值誤差：±1%

3、試驗扭矩重復性示值誤差：≤1%

4、軸向載荷：1500kN；軸力測量范圍：2％～100％F.S

分辨力：±1/100000（全程分辨力不變化）

5、試驗力示值誤差：±1%

6、試驗力重復性示值誤差：≤1%

7、有效試驗空間：600mm；（0～400mm范圍內任意手動調節）

8、試驗機主軸中心高度：≥100mm；

9、試驗扭轉速度：0.05～10r/min 任意設定；

10、角度精度：≤±0.20；

11、電壓：AC380V 50Hz 電機功率：≈15kW

四、試驗機的工作環境要求

1、在室溫100C～350C范圍內，相對濕度≤80%；

2、在穩固的基礎或工作臺上；

3、在無震動及周圍無腐蝕性介質的環境中；

4、電源電壓的波動范圍不應超過額定電壓的±10%。

五、高強螺栓連接副扭轉系數試驗機的主要配置

1、電機及驅動器采用日本安川全數字交流伺服控制系統

2、負荷傳感器1500kN 、300KN各一只； 檢定精度符合0.3級。

3、雙通道數字式數據采集卡（STC8800）一套（自行研制）

4、高精度扭矩傳感器10000Nm、500Nm各一只—中國航空動力技術研究院；檢定精度符合0.3級。

5、主機 一臺（自行研制）

6、減速機 一臺

7、夾具：材料40CrNiMoA淬火（HRC50～55）

標配M8 、M10、M12、14、16、18、20、22、24、27、30、33、36、39、42共15套，含墊片；

8、隨機工具 一套

9 、“聯想”品牌計算機一臺：顯示器 19寸液晶，激光打印機 一臺

10、專用軟件 一套

11、隨機文件 一套