Измерение Остаточного Крутящего Момента
Правильная затяжка соединения является ключевым шагом в обеспечении качества производственного процесса.
В конце производственной линии необходимо сделать еще один фундаментально важный шаг для полного контроля качества: измерить остаточный крутящий момент.
Выбор правильной стратегии затяжки гарантирует что соединение было затянуто правильно, согласно спецификациям, но то, что происходит на стыке после того как затяжка была завершена, остается открытым вопросом, на который нужно найти ответ. Какая часть приложенного предварительного натяга осталась внутри соединения?
Для оценки остаточного момента в соединении нужен инструмент (например, электронный динамометрический ключ), который оснащен одной или несколькими стратегиями для измерения остаточного момента. Собранные данные должны передаваться в базу данных и на их основании ПО для организации контроля сможет выполнять статистический анализ для отслеживания процесса, подготовки отчетов и предотвращения ошибок, на основе теории статистического контроля процесса.
ТОЧКИ ОТРЫВА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОМЕНТА/УГЛА
Контроль точки отрыва – это предпочтительный метод для измерения остаточного крутящего момента.
В соответствии с этой стратегией на стык устанавливается электронный динамометрический ключ и прикладывается крутящий момент пока он не начнет раскручиваться, измеряя крутящий момент в точке, где винт начинает откручиваться.
В некоторых случаях, например, когда капля клея блокирует винт, точка отрыва винта не совпадает с остаточным моментом. На самом деле требуется более высокий крутящий момент, чтобы раздробить каплю клея (или чтобы преодолеть трение возникшее из-за ржавчины в соединении), тогда момент падает, чтобы впоследствии снова увеличить кол-во оборотов.
Для проведения этого испытания электронный динамометрический ключ должен быть оснащен датчиком крутящего момента и гироскопом для измерения угла, с алгоритмом автоматического распознавания первого шага и остаточного крутящего момента в обоих случаях, показанных выше.
Некоторые модели динамометрических ключей предлагают методы определения остаточного крутящего момента с использованием алгоритма крутящего момента/времени вместо крутящего момента/угла. На показатели, полученные с помощью этой методики, влияют действия оператора и, следовательно, они менее объективны, менее стабильны и менее надежны.
До того как были разработаны электронные методы и интеллектуальные динамометрические ключи также использовалась точка отрыва на пике момента и угла, которые предоставляют реальное, но менее объективное значение автоматического распознавания.
В действительности, пик крутящего момента зависит также и от оператора, в то время как крутящий момент/угол требуют точное знание механики соединения и установку правильного значения угла:
ОТКРУЧИВАНИЕ – ЗАКРУЧИВАНИЕ
Измерить остаточный момент, используя метод точки отрыва, подразумевает возможное перетягивание испытываемого сустава (на самом деле в целом остаточный момента меньше, чем момент затяжки, поэтому вполне возможно, что значение остаточного крутящего момента не превышала номинального значения).
Если нет желания/необходимости подвергаться риску перетягивания соединения, или, в случае приложений с использованием очень больших винтов, предпочтительно использовать метод откручивания-закручивания. Соединение откручивается на несколько градусов (например, 10, но это зависит от характеристики крутящего момента/угла самого соединения), и определяется крутящий момент для того чтобы снова затянуть его в исходное положение.
В прошлом положение винта отмечалось с помощью маркера и откручивание-закручивание проводилось вручную:
В наше время современные электронные динамометрические ключи с гироскопом предлагают выполнить эту стратегию в гораздо более простой форме для оператора.
КОНТРОЛЬ МИНИМАЛЬНОГО КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА
Некоторые производители автомобилей проверяют затянутые болты с помощью ломанного электронного ключа. Если ключ сбрасывается, но не крутит болт, это значит, что болт не отвинчивается после затяжки.
Этот метод имеет один недостаток: невозможность измерить и отследить фактическое значение остаточного момента в соединении. Кроме того, при использовании ключа ломанного типа, всегда существует риск перетягивания во время этой операции.
С помощью современного электронного динамометрического ключа, оснащенного гироскопом, можно провести быструю проверку зажима (без измерения остаточного крутящего момента), применяя крутящий момент и следя, чтобы крутящий момент достиг определенного значения (как правило, минимального момента затяжки) в пределах определенного угла вращения (как правило, очень маленький). Таким образом, проверка выполняется быстро и автоматически, и любое чрезмерное затягивание может быть обнаружено непосредственно динамометрическим ключом.
