螺栓联接综合实验指导书
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螺栓实验报告内容及参考格式螺栓联接的静态特性实验指导书一、实验目的现代各类机械中,广泛应用螺栓进行联接,如何计算和测量螺栓受力情况及静态特性参数,是工程技术人员的一个重要课题。
本实验通过对螺栓的受力进行测试和分析,要求达到以下目的。
1.解螺栓联接在拧紧过程中各部分的受力情况。
2.计算螺栓相对刚度,并绘制螺栓联接的受力变形图。
3.验证受轴向工作载荷时,预紧螺栓联接的变形规律,及对螺栓总拉力的影响。
二、实验设备及仪器1.联接实验台的结构与工作原理:a .联接部分包括M16空心螺栓、大螺母、垫片组组成。
空心螺栓贴有测拉力和扭矩的两组应变片,分别测量螺栓在拧紧时,所受预紧拉力和扭矩。
空心螺栓的内孔中装有双头螺栓,拧紧或松开其上的小螺母,即可改变空心螺栓的实际受载截面积,以达到改变联接件刚度的目的。
垫片组由刚性和弹性两种垫片组成,刚性垫片为割分式。
b .被联接件部分由上板、下板、和八角环组成,八角环上贴有应变片组,测量被联接件受力的大小,中部有锥形孔,插入或拔出锥塞即可改变八角环的受力,以改变被联接件系统的刚度。
c .加载部分由蜗杆、蜗轮、挺杆和弹簧组成,挺杆上贴有应变片,用以测量所加工作载荷的大小,蜗杆一端与电机相联,另一端装有手轮,启动电机或转动手轮使挺杆上升或下降,以达到加载、卸载(改变工作载荷)的目的。
2、电阻应变仪的工作原理及各测点应变片的组桥方式:实验台各被测点的应变量用电阻应变仪测量,通过去时标定或计算即可换算出各部分大小。
静态应变仪采用了包含测量桥与读数桥的双桥结构。
两组电桥通常都保持平衡状态,测量应变片组与仪器中两标准电阻组成测量桥(半桥测量法)如图2中的A 、B 、C 。
当电阻应变片由于被测件受力变形,其长度发生变化Δl 时,其阻值相应地变化ΔR ,并且ΔR/R正比于Δl/l,ΔR 使测量桥失去平衡,应变仪毫安表指针即发生偏转。
调节读数桥使之产生与测量桥相应的不平衡,从而会使毫安表回到零点,即可从读数桥的调节量大小测知被测件的应变量。
高强螺栓试验作业指导书引言概述:高强螺栓是一种常用于建造工程中的连接件,其质量和性能直接关系到工程的安全和稳定。
为了确保高强螺栓的质量和性能符合要求,需要进行严格的试验作业。
本文将详细介绍高强螺栓试验作业的指导书,匡助工程人员正确进行试验作业,确保工程质量。
一、试验前准备1.1 确认试验标准:在进行高强螺栓试验前,首先要确认所采用的试验标准,如GB/T 3098.1-2022《高强度螺栓连接副第1部份:创造螺栓和螺母》等。
1.2 检查试验设备:检查试验设备的完好性和准确性,确保试验过程中设备能够正常运行。
1.3 准备试验样品:根据试验标准的要求,准备好试验所需的高强螺栓样品,确保样品的完整性和代表性。
二、试验操作步骤2.1 安装试验样品:根据试验标准的要求,将试验样品安装到试验设备上,确保安装坚固且符合试验要求。
2.2 进行预加载:根据试验标准规定的预加载力值,进行试验样品的预加载,以确保试验过程的准确性和稳定性。
2.3 进行试验:根据试验标准规定的试验条件,进行高强螺栓的拉伸、剪切等试验,记录试验数据并进行分析。
三、试验结果判定3.1 分析试验数据:对试验过程中获取的数据进行分析,包括拉伸强度、屈服强度、延伸率等指标。
3.2 对照试验标准:将试验结果与试验标准进行对照,判断试验样品是否符合标准要求。
3.3 制定结论:根据试验结果和对照分析,制定试验结论,对高强螺栓的质量和性能进行评估。
四、试验后处理4.1 记录试验数据:将试验过程中获取的数据进行记录,包括试验条件、试验结果等信息。
4.2 处理试验样品:根据试验标准的要求,对试验样品进行处理,如清洁、保存等。
4.3 完善试验报告:根据试验数据和结论,编写完整的试验报告,包括试验目的、方法、结果等内容。
五、试验安全注意事项5.1 注意试验设备安全:在进行高强螺栓试验时,要注意试验设备的安全性,确保试验过程中不发生意外。
5.2 防止试验样品损坏:在试验过程中要注意保护试验样品,避免样品损坏影响试验结果。
螺栓连接性能测试实验指导书——(2) 螺栓组连接受力与相对刚度实验一、实验目的1、验证螺栓组连接受力分析理论;2、了解用电阻应变仪测定机器机构中应力的一般方法。
二、实验设备和工作原理螺栓组连接实验台由螺栓连接、加载装置及测试仪器三部分组成。
如图1所示螺栓组连接是由十个均布排列为二行的螺栓将支架11和机座12连接起来而构成。
加载装置是由具有1:100放大比的两极杠杆13和14组成,砝码力G经过杠杆放大而作用在支架上的载荷为P,因此,连接接触面将受有横向载荷P和翻转力矩M。
M⋅= (N·㎜)Pl= (N)P100G式中l—力臂(㎜)由于P和M的作用,在螺栓中引起的受力是通过贴在每个螺栓上的电阻应变片15的变形并借助电阻应变仪而测得。
电阻应变仪是通过载波电桥将机械量转换成电量实现测量的。
如图2所示,将贴在螺栓上的电阻应变片1作为电桥一个桥臂,温度补偿应变片2为另一个桥臂。
螺栓不受力时,使电桥呈现平衡状态。
当螺栓受力发生变形后,应变片电阻值发生变化,电桥失去平衡,输出一个电压讯号,经放大、检波等环节,便可在应变仪上直接读出应变值来。
经过适当的计算就可以得到各螺栓的受力大小。
图1 螺栓连接实验台结构简图1,2,……10—实验螺栓;11—支架;12—机座;13—第一杠杆;14—第二杠杆;15—电阻应变片;16—砝码(相关尺寸:l=200㎜;a=160㎜;b=105㎜;c=55㎜;G=22N)图2 电桥工作原理图本实验是针对不允许连接接合面分开的情况。
螺栓预紧时,连接在预紧力作用下,接合面间产生挤压应力。
当受载后,支架在翻转力矩M 作用下,有绕其对称轴线0-0翻转趋势,使连接右部挤压应力减小,左部挤压应力增加。
为保证连接最右端处不出现间隙,应满足以下条件:0≥-⋅WMAQ Z p(1) 式中 Qp —单个螺栓预紧力(N ); Z —螺栓个数 Z=10;A —接合面面积 A=a(b-c) (㎜2) M —翻转力矩 M=PlW —接合面抗弯剖面模量 6)(2c b a W -= (㎜3)化简(1)式得ZaPlQ P 6≥为保证一定安全性,取螺栓预紧力为 ZaPlQ p 6)5.1~25.1(= (2)螺栓工作拉力可根据支架静力平衡条件求得,由平衡条件有:M=Pl=F 1r 1+ F 2r 2+…+ F z r z (3) 式中F 1、F 2…F z —各螺栓所受工作力r 1、r 2 …r z —各螺栓中心到翻转轴线的距离根据螺栓变形协调条件有:zz r F r F r F =⋅⋅⋅==2211 (4)由式(3)和式(4)可得任一位置螺栓工作拉力 22221zii r r r Plr F +⋅⋅⋅++= (5)在翻转轴线0-0右边,F i 使螺栓被拉紧,轴向拉力增大,而在0-0线左边的螺栓被放松,预紧力减小。
LSC-II螺栓组及单螺栓联接综合实验台一、工程应用实例螺纹联接是机器中广泛采用的联接形式,常为可拆联接。
在机械设计中大量使用螺纹联接,例如流体传动中液压缸的法兰盘联接、汽车发动机中汽缸盖与缸体的联接等。
在日常生活中,螺栓组联接也有广泛应用,例如空调的室外机的托架等等。
二、实验问题的提出在螺栓承受变动外载荷时,粗螺栓的疲劳寿命比细长螺栓的寿命短,这是为什么呢?另一方面,在机器设计中可以通过哪些措施来提高螺栓的疲劳寿命,机械设计中介绍了三种措施:(1)提高被联接件的刚度;(2)减小螺栓的刚度;(3)提高螺栓联接的预紧力。
也可以同时采用上述三种措施。
第(1)(2)种措施将导致螺栓联接残余预紧力的减小,这对有密封要求的联接是必须考虑的;第(3)种措施会导致螺栓静强度的减弱。
上述结论正确吗?我们通过本实验来观察、分析螺栓的联接特性。
螺栓联接常成组使用。
在外界转矩或倾翻力矩载荷作用下,每只螺栓上承受的载荷一样吗?各螺栓上承受载荷间有什么关系呢?让我们用实验来研究这一问题。
三、实验目的现代各类机械工程中广泛应用螺栓组机构进行联接。
如何计算和测量螺栓受力情况及静、动态性能参数是工程技术人员面临的一个重要课题。
本实验通过对一螺栓组及单个螺栓的受力分析,要求达到下述目的:(一)螺栓组试验(1)了解托架螺栓组受翻转力矩引起的载荷对各螺栓拉力的分布情况。
(2)根据拉力分布情况确定托架底板旋转轴线的位置。
(3)将实验结果与螺栓组受力分布的理论计算结果相比较。
(二)单个螺栓静载试验了解受预紧轴向载荷螺栓联接中,零件相对刚度的变化对螺栓所受总拉力的影响。
(三)单个螺栓动载荷试验通过改变螺栓联接中零件的相对刚度,观察螺栓中动态应力幅值的变化。
2四、螺栓试验台结构及工作原理(一)螺栓组试验台结构与工作原理螺栓组试验台的结构如:图1所示。
图中1为托架,在实际使用中多为水平放置,为了避免由于自重产生力矩的影响,在本试验台上设计为垂直放置。
螺栓联接实验指导书机电学院机械基础实验室2011.9螺栓联接实验指导书一.实验目的1.掌握测试受轴向工作载荷的紧螺栓联接的受力和变形曲线(即变形协调图)。
2.掌握求联接件(螺栓)刚度C 1、被联接件刚度C 2、相对刚度C 1/C 1+C 2。
3.了解试验预紧力和相对刚度对应力幅的影响,以考察对螺栓疲劳的影响。
二.实验设备图4—1为LB-87型螺栓联接实验机结构组成示意图,手轮1相当于螺母,与螺栓杆2相连。
套筒3相当于被联接件,拧紧手轮1就可将联接副预紧,并且联接件受拉力作用,被联接件受压力作用。
在螺栓杆和套筒上均贴有电阻应变片,用电阻应变仪测量它们的应变来求受力和变形量。
测力环4是用来间接的指示轴向工作载荷的。
拧紧加载手轮(螺母)6使拉杆5产生轴向拉力,经过测力环4将轴向力作用到螺杆上。
测力环上的百分表读数正比于轴向载荷的大小。
1.LB-87型螺栓联接实验机的主要实验参数如下:1).螺栓材料为45号钢,弹性模量E 1=2.06×105N/mm 2,螺栓杆直径d=10mm ,有效变形计算长度L 1=130mm 。
2).套筒材料为45号钢,弹性模量E 2=2.06×105N/mm 2,两件套筒外径分别为D=31和32,内径为D 1=27.5mm ,有效变形计算长度L 2=130mm.。
2.仪器1)YJ-26型数字电阻应变仪。
2)YJ-18型数字电阻应变仪。
3)PR10-18型预调平衡箱。
三.实验原理1.力与变形协调关系在螺栓联接中,当联接副受轴向载荷后,螺栓受拉力,产生拉伸变形;被联接件受压力,产生压缩变形,根据螺栓(联接件)和被联接件预紧力相等,可把二者的力和变形图线画在一个坐标系中,如4-3所示。
当联接副受工作载荷后,螺栓因受轴向工作载荷F作用,其拉力由预紧力Qp 增加到总拉力Q,被联接件的压紧力Qp减少到剩余预紧力Q’p ,这时,螺栓伸长变形的增量Δλ1,等于被联接件压缩变形的恢复Δλ2,即Δλ1=Δλ2=λ,也就是说变形的关系是协调的。
高强螺栓试验作业指导书标题:高强螺栓试验作业指导书引言概述:高强螺栓是一种重要的连接元件,广泛应用于桥梁、建造、机械设备等领域。
为确保高强螺栓的质量和可靠性,进行试验是必不可少的环节。
本文将介绍高强螺栓试验的作业指导书,匡助工程师和技术人员正确进行试验操作。
一、试验前准备1.1 确认试验标准:在进行高强螺栓试验前,首先要确认试验所需的标准,包括试验方法、试验条件等。
1.2 检查试验设备:检查试验设备是否完好,包括拉伸试验机、螺栓夹具等,确保设备能够正常运行。
1.3 准备试验样品:准备足够数量的高强螺栓样品,根据试验标准要求进行标记和分类。
二、试验操作步骤2.1 安装试验样品:将高强螺栓样品安装在拉伸试验机上,确保样品与夹具之间的接触良好,避免浮现松动或者错位。
2.2 设定试验参数:根据试验标准要求,设定试验机的拉伸速度、试验温度等参数,确保试验过程符合标准要求。
2.3 进行试验操作:启动拉伸试验机,进行拉伸试验操作,记录试验过程中的数据,包括载荷-位移曲线、断裂载荷等。
三、试验结果分析3.1 分析试验数据:根据试验结果,分析高强螺栓的拉伸性能,包括抗拉强度、屈服强度、延伸率等指标。
3.2 比较试验结果:将试验结果与试验标准进行比较,评估高强螺栓的质量是否符合标准要求。
3.3 提出改进建议:根据试验结果分析,提出改进建议,匡助生产厂家改进生产工艺,提高高强螺栓的质量和可靠性。
四、试验安全注意事项4.1 操作规范:在进行高强螺栓试验时,操作人员应严格按照操作规程进行操作,避免因操作不当导致事故发生。
4.2 设备检查:定期对试验设备进行检查和维护,确保设备的安全性和稳定性。
4.3 废弃物处理:对试验过程中产生的废弃物进行正确处理,避免对环境造成污染。
五、试验报告编写5.1 报告内容:编写高强螺栓试验报告,包括试验目的、试验方法、试验结果、分析结论等内容。
5.2 报告格式:按照标准格式编写试验报告,确保报告内容清晰、准确。
实验二 LZS螺栓联接综合实验静动态实验一、实验目的:(一)了解螺栓联接在拧紧过程中各部分的受力情况。
(二)计算螺栓相对刚度,并绘制螺栓联接的受力变形图。
(三)验证受轴向工作载荷时预紧螺栓联接的变形规律。
(四)通过螺栓的动载实验,改变螺栓联接相对刚度,观察螺栓动应力幅值的变化,以验证提高螺栓联接强度的各项措施。
二、实验设备及仪器:LZS螺栓联接综合实验台6台,CQYDJ-4静动态测量仪6台,计算机及专用软件等实验设备及仪器6台图1(一)螺栓链接实验台的结构域工作原理(如图2)1.螺栓部分包括M16空心螺栓、大螺母、组合垫片和M8小螺杆组成。
空心螺栓贴有测拉力和扭转的两组应变片。
组合垫片设计成刚性和弹性两用的结构,用以改变被连接件系统的刚度。
2.被连接件组成有:上板、下板和八角环、锥塞。
八角环上贴有一组应变片,测量被连接件受力大小。
3.加载部分由蜗杆、涡轮、挺杆和弹簧组成,挺杆上上贴有应变片,用以测量所加工作载荷的大小,启动电机或转动手轮使挺杆上升或下降改变载荷大小。
(二)CQYDJ-4静动态测量仪的面板按键功能说明:1.校时键:按键后对本仪器时间进行校正。
2.K值键:按该键后进入应变片灵敏系数修改状态。
修改后保存下次生效。
3.设置键:暂无操作功能。
4.保存键:暂无操作功能。
5.背光键:按该键后背光熄灭,再按背光亮。
6.静测键:按该键进入静态电阻应变测量状态。
7.动测键:按该键进入静态电阻应变测量状态。
8.校零键: 按该键进入通道自动校零。
9.C E 键:按该键清除错误输入或退出该功能操作。
10.联机键:静态应变数据采集分析系统(计算机)联机、退出手动测量操作。
11.确定键:按该键确定该功能操作。
12.▲▼键:上下项目选择移动13.0- 9键:为数字键后面板说明:根据顺序链接四个通道,准备好实验采集仪。
三、实验方法及步骤(一)螺栓联接静态实验方法及步骤1.打开测量仪电源开关,启动计算机,进入软件画面,单击“静态螺栓实验”,进入静态螺栓实验主界面。
实验一螺栓联接综合实验指导书一、实验目的1、了解螺栓联接在拧紧过程中各部分的受力情况。
2、计算螺栓相对刚度,并绘制螺栓联接的受力变形图。
3、验证受轴向工作载荷时,预紧螺栓联接的变形规律,及对螺栓总拉力的影响。
4、通过螺栓的动载实验,改变螺栓联接的相对刚度,观察螺栓动应力幅值的变化,以验证提高螺栓联接强度的各项措施。
二、实验项目LZS螺栓联接综合实验台可进行下列实验项目:1、基本螺栓联接静动态实验。
2、增加螺栓刚度的静动态实验。
3、增加被连接件刚度的静动态实验。
4、改用弹性垫片的静动态实验。
三、实验设备及原理(一)概述承受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接是常用的且较重要的一种连接形式。
这种连接中零件的受力属于静不定问题。
由理论分析可知,螺栓的总拉力除与预紧力F P、工作拉力F有关外,还受到螺栓刚度C b和被连接件刚度C m等因素的影响。
图1所示为一单个螺栓连接及其受力变形图。
图1 单个螺栓连接及其受力变形图图1a)所示为螺栓刚好拧到与被连接件相接触,但尚未拧紧的状态。
图1b)所示为螺母已拧紧,但螺栓未受工作载荷的状态,此时,螺栓受预紧力F P的拉伸作用,其伸长量为λ1,而被连接件则在F P的压缩作用下产生的压缩量为λ2。
图1c)所示为承受工作载荷F时的情况,此时螺栓所受拉力由F P增至F0,继续伸长量为Δλ,总伸长量为λ1+Δλ。
被连接件则因螺栓伸长而被放松,根据连接的变形协调条件,其压缩变形的减小量应等于螺栓拉伸变形的增加量Δλ。
因此,总压缩量为λ2-Δλ;而被连接件的压缩力由F P减至F P‘,F P‘称为残余预紧力。
由于螺栓和被连接件的变形发生在弹性范围内,上述受力与变形关系线图如图2所示。
图2 受力与变形关系线图由图1可知,螺栓总拉力F0并不等于预紧力F P与工作拉力F之和,而等于残余预紧力F P‘与工作拉力之和,即F0= F P‘+F或F0= F P+ ΔF根据刚度定义,C1=F P/λ1,C2=F P/λ2。
实验一螺栓联接综合实验指导书一、实验目的1、了解螺栓联接在拧紧过程中各部分的受力情况。
2、计算螺栓相对刚度,并绘制螺栓联接的受力变形图。
3、验证受轴向工作载荷时,预紧螺栓联接的变形规律,及对螺栓总拉力的影响。
4、通过螺栓的动载实验,改变螺栓联接的相对刚度,观察螺栓动应力幅值的变化,以验证提高螺栓联接强度的各项措施。
二、实验项目LZS螺栓联接综合实验台可进行下列实验项目:1、基本螺栓联接静动态实验。
2、增加螺栓刚度的静动态实验。
3、增加被连接件刚度的静动态实验。
4、改用弹性垫片的静动态实验。
三、实验设备及原理(一)概述承受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接是常用的且较重要的一种连接形式。
这种连接中零件的受力属于静不定问题。
由理论分析可知,螺栓的总拉力除与预紧力F P、工作拉力F有关外,还受到螺栓刚度C b和被连接件刚度C m等因素的影响。
图1所示为一单个螺栓连接及其受力变形图。
图1 单个螺栓连接及其受力变形图图1a)所示为螺栓刚好拧到与被连接件相接触,但尚未拧紧的状态。
图1b)所示为螺母已拧紧,但螺栓未受工作载荷的状态,此时,螺栓受预紧力F P的拉伸作用,其伸长量为λ1,而被连接件则在F P的压缩作用下产生的压缩量为λ2。
图1c)所示为承受工作载荷F时的情况,此时螺栓所受拉力由F P增至F0,继续伸长量为Δλ,总伸长量为λ1+Δλ。
被连接件则因螺栓伸长而被放松,根据连接的变形协调条件,其压缩变形的减小量应等于螺栓拉伸变形的增加量Δλ。
因此,总压缩量为λ2-Δλ;而被连接件的压缩力由F P减至F P‘,F P‘称为残余预紧力。
由于螺栓和被连接件的变形发生在弹性范围内,上述受力与变形关系线图如图2所示。
图2 受力与变形关系线图由图1可知,螺栓总拉力F0并不等于预紧力F P与工作拉力F之和,而等于残余预紧力F P‘与工作拉力之和,即F0= F P‘+F或F0= F P+ ΔF根据刚度定义,C1=F P/λ1,C2=F P/λ2。
由图2中几何关系可得ΔF=C1F/(C1+C2)因此,螺栓总拉力为F=F P+ C1F/(C1+C2)式中,C1/(C1+C2)为螺栓的相对刚度系数。
此时螺栓预紧力为F P= F P‘+C2F/(C1+C2)为了保证连接的紧密性,根据连接的工作性质可取残余预紧力F P‘=(0.2~1.8)F对于承受轴向变载荷的紧螺栓连接,在最小应力不变的条件下,应力幅越小,则螺栓越不容易发生疲劳破坏,连接的可靠性越高.当螺栓所受的工作拉力在0~F之间变化时,则螺栓总拉力将在F P~F0之间变动.由F=F P+ C1F/(C1+C2)可知,在保持预紧力F P不变的条件下,若减小螺栓刚度C1或增大连接件刚度C2都可以达到减小总拉力F0的变化范围(即减小应力幅σa之目的.因此,在实际承受动载荷的紧螺栓连接中,宜采用柔性螺栓(减小C1)和在被连接件之间使用硬垫片(增大C2)。
图3为被连接件间使用不同垫片时对螺栓总拉力F0的变化影响。
图3为被连接件间使用不同垫片时对螺栓总拉力F0的变化影响。
(二)实验设备及仪器该实验需LZS螺栓联接综合实验台一台,LSD-A静动态测量仪一台,计算机及专用软件等实验没备及仪器。
1、螺栓联接实验台的结构与工作原理。
如图4所示。
1)联接部分包括M16空心螺栓、大螺母、垫片组组成。
空心螺栓贴有测拉力和扭矩的两组应变片,分别测量螺栓在拧紧时,所受预紧拉力和扭矩。
空心螺栓的内孔中装有M8螺栓,拧紧或松开其上的手柄杆,即可改变空心螺栓的实际受载截面积,以达到改变联接件刚度的目的。
垫片组由刚性和弹性两种垫片组成。
2)被联接件部分由上板、下板和八角环组成,八角环上贴有应变片,测量被联接件受力的大小,中部有锥形孔,插入或拨出锥塞即可改变八角环的受力,以改变被联接件系统的刚度。
3)加载部分由蜗杆、蜗轮、挺杆和弹簧组成,挺杆上贴有应变片,用以测量所加工作载荷的大小,蜗杆一端与电机相联,另—端装有手轮,启动电机或转动手轮使挺杆上升或下降,以达到加载、卸载(改变工作载荷)的目的。
2、LSD-A型静动态测量仪的工作原理及各测点应变片的组桥方式。
实验台各被测件的应变量用LSD-A型静动态测量仪测量,如图5所示。
通过标定或计算即可换算出各部分的大小。
LSD-A型静动态测量仪是利用金属材料的特性,将非电量的变化转换成电量变化的测量仪,应变测量的转换元件——应变片是用极细的金属电阻丝绕成或用金属箔片印刷腐蚀而成,用粘剂将应变片牢固的贴在被测物件上,当被测件受到外力作用长度发生变化时,粘贴在被测件上的应变片也相应变化,应变片的电阻值也随着发生了△R的变化,这样就把机械量转换成电量(电阻值)的变化。
用灵敏的电阻测量仪——电桥,测出电阻值的变化△R/R,就可换算出相应的应变ε,并可直接在测量仪的数码管读出应变值。
通过A/D板该仪器可向计算机发送被测点应变值,供计算机处理。
LZS螺栓联接综合实验台各测点均采用箔式电阻应变片,其阻值为120Ω,灵敏系数k=2.20,各测点均为两片应变片,按测量要求粘贴组成如图6所示半桥(即测量桥的两桥臂),图中A、B、C三点分别应为连接线中的三色细导线,其黄色线(即B点)为两应变片之公共点。
3、计算机专用多媒体软件及其他配套器具1)需要计算机的配置为带RS232主板、128M内存、40G硬盘、Celeronl.3G、光驱48X、17”纯平显示器。
2)实验台专用多媒体软件,该软件可进行螺栓静态联接实验和动态联接实验的数据结果处理、整理并打印出所需的实测曲线和理论曲线图,待实验结束后进行分析。
3)专用扭力扳手0-200Nm一把,量程为0-lmm的千分表两个1、心动机2、蜗杆3、凸轮4、蜗轮5、下板6、扭力插座7、锥塞8、拉力插座9、弹簧 10、空心螺杆11、千分表 12、螺母 13、刚性垫片(弹性垫片) 14、八角环压力插座 15、八角环 16、挺杆压力插座 17、M8螺杆18、挺杆 19、手轮图4 螺栓连接实验装置结构简图图5 LSD-A型静动态测量仪图6 半桥电路四、实验方法及步骤(一)实验台及仪器预调与连接1)实验台:取出八角环上两锥塞,松开空心螺栓上的M8小螺杆,装上刚性垫片,转动手轮,使挺杆降下,处于卸载位置。
将两块千分表分别安装在表架上,使表头分别与上板面(靠外侧)和螺栓顶面接触,用以测量联接件(螺栓)与被联接件的变形量。
手拧大螺母至恰好与垫片接触。
(预紧初始值)螺栓不应有松动的感觉,分别将两千分表调零。
2)测量仪:配套的4根输出线的插头将各点插座连接好,各测点的布置为:电机侧八角环的上方为螺栓拉力,下方为螺栓扭力。
手轮侧八角环的上方为八角环压力,下方为挺杆压力。
然后再将各测点输出线分别接于测量仪背面1、2、3、4各通道的A、B、C接线端子上,如图4所示,注意黄色线接B端子(中点)。
图43)计算机:用配套的串口数据线接仪器背面的9芯插座,另一头连接计算机上的RS232串口。
启动计算机,进入实验台静态螺栓实验界面后。
单击“空载调零”键后,对“应变测量值”框中数据清零,如串口数据线连接无误,则该输入框中,会有数据显示并跳动。
4)调节静动态测量仪:通过测量仪上的选择开关,分别切换至各对应点,调节对应的“电阻平衡”电位器,使数码管为“0”,进行测点的电阻平衡。
(二)实验方法与步骤1螺栓联接的静态实验1)用扭力矩扳手预紧被试螺栓,当扳手力矩为30—40N时,取下扳手,完成螺栓预紧。
2)进入静态螺栓界面,将千分表测量的螺栓拉变形和八角环压变形值输入到相应的“千分表值输入”框中。
通过测量仪上的选择开关,分别切换至各对应点,将对应点1、2、3、4的应变值填到相应的“应变测量值”框中,3)单击“预紧测试”键,对预紧的数据进行采集和处理。
标定系数由键盘输入到相应的“参数给定”框中,通过标定参数的改变,多次单击“预紧测试”键,调整实测值,使其接近理论值。
4)用手将实验台上手轮逆时钟(面对手轮)旋转,使挺杆上升至一定高度,对螺栓轴向加载,加载高度≤16mm。
高度值可通过塞入φ16mm的测量棒确定,然后将千分表测到的变形值再次输入到相应的“干分表值输入”框中。
5)单击“加载测试”键进行轴向加载的数据采集和处理。
6)单击“实测曲线”键,做出螺栓联接对受力和变形的实测综合变形图。
7)单击“理论曲线”键,做出螺栓联接的受力和变形的理论曲线图形。
8)单击“打印”键,打印实测曲线图形和理论曲线图形。
9)完成上述操作后,静态螺栓联接实验结束,单击“返回”键,可返回主界面。
2螺栓联接动态实验1)螺栓联接的静态实验结束返回主界面后,单击“动态螺栓”键进入动态螺栓实验界面。
2)重复静态实验方法与步骤中的3—4步。
3)取下实验台右侧手轮,开启实验台电动机开关,单击“动态测试”键,使电动机运转30秒钟左右。
进行动态加载工况的采集和处理。
4)单击“测试曲线”键,做出工作载荷变化时螺栓拉力和八角环压力变化实际波形图。
5)单击“理论曲线”键,做出工作载荷变化时螺栓拉力和八角环压力及工作载荷变化的理论波形图。
6)单击“打印”键,打印实测波形图和理论波形图。
7)完成上述操作后,动态螺栓联接实验结束。
五、实验内容LZS螺栓联接综合实验台可进行下列实验项目,每个实验项目都需对实验台进行调整和相应标定系数的输入工作:1、螺栓联接静动态实验:1)实验台要求:取出八角环上两锥塞,松开空心螺杆上的M8小螺杆,装上刚性垫片。
2)标定系数:使用同上的方法。
2、增加螺栓刚度的静动态实验:1)实验台要求:取出八角环上两锥塞,拧紧空心螺杆上的M8小螺杆,调至实心位置。
2)标出系数:使用同上的方法。
3、增加被连接件刚度的静动态:1)实验台要求:插上八角环上两锥塞,松开空心螺杆上的M8小螺杆2)标定系数:使用同上的方法。
4、改用弹性垫片的静动态:1)实验台要求:取出八角环上两锥塞,松开空心螺杆上的M8小螺杆,装上弹性垫片。
2)标定系数:使用同上的方法。
六、注意事项1、电机的接线必须正确,电机的旋转方向为逆时钟(面向手轮正面)2、进行动态实验,开启电机电源开关时必须注意把手轮卸下来,避免电机转动时发生安全事故并可减少实验台振动和噪声。
实验一螺栓联结综合实验报告1.实验设备与实验条件试验机型号(或编号)实验条件2.实验数据记录与处理预紧螺栓时:加轴向工作载荷F时:3.绘制实际螺栓联结的受力与变形的关系图;绘制理论螺栓联结的受力与变形的关系图;4.对比理论与实际的变形图,分析,得出结论。
5.思考题1)为什么受轴向载荷紧螺栓连接的总载荷不等于预紧力加外载荷?2)从实验结果分析受动载荷的紧螺栓连接。
为了提高螺栓疲劳强度,被连接件之间应采用软垫片还是硬垫片?为什么?连接螺栓的刚度大些好还是小些好,相应的螺栓机构有何特点?3)由单个螺栓连接测出的相对刚度系数值与由螺栓组连接中测到的相对刚度系数值是否一致?影响相对刚度系数值的因素有哪些?。