RU2658103C1 - Способ контроля натяжения высокопрочных болтов - Google Patents
Способ контроля натяжения высокопрочных болтов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2658103C1 RU2658103C1 RU2017118712A RU2017118712A RU2658103C1 RU 2658103 C1 RU2658103 C1 RU 2658103C1 RU 2017118712 A RU2017118712 A RU 2017118712A RU 2017118712 A RU2017118712 A RU 2017118712A RU 2658103 C1 RU2658103 C1 RU 2658103C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tension
- nut
- control
- bolt
- key element
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 11
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 11
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/24—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for determining value of torque or twisting moment for tightening a nut or other member which is similarly stressed
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам контроля натяжения высокопрочных болтов. Технический результат заключается в повышении точности и технологичности сборки фрикционных соединений при заводском изготовлении и монтаже пролетных строений и опор мостовых сооружений, несущих конструкций высотных зданий, стыков трубопроводов и деталей тяжелого машиностроения. Способ контроля натяжения высокопрочных болтов реализуется следующим образом: собирают болтовое соединение в соответствии с действующей документацией, на ось гайковерта устанавливают ведущую часть контрольной муфты, ведущую часть контрольной муфты через шпоночный элемент соединяют с ведомой частью контрольной муфты, которую соединяют с накидной гаечной головкой, гайковертом создают крутящий момент, необходимый для сборки фрикционного соединения, закручивают гайку на болт до среза шпоночного элемента, по срезу шпоночного элемента, прерывающего закручивание гайки, контролируют предельный момент закручивания, необходимый для требуемого натяжения высокопрочного болта и сжатия пакета элементов конструкции. 2 ил.
Description
Изобретение относится к способам контроля натяжения высокопрочных болтов. Способ может использоваться для сборки фрикционных соединений при заводском изготовлении и монтаже пролетных строений и опор мостовых сооружений, несущих конструкций высотных зданий, стыков трубопроводов и деталей тяжелого машиностроения.
Известен способ контроля натяжения болтов на проектное усилие, в котором крутящий момент для закручивания гайки создают ручной тягой за рукоятку динамометрического ключа статического действия (СТП 006-97 Устройство соединений на высокопрочных болтах в стальных конструкциях мостов / Корпорация «Трансстрой», Москва, 1998 г., с. 18, 51-52). Контроль натяжения высокопрочного болта осуществляют визуально по показанию индикатора часового типа, установленного на ключе и регистрирующего предельную величину деформации тела ключа, определенную при тарировке и соответствующую требуемому моменту закручивания.
Недостатками данного способа являются: трудоемкость применения, связанная с необходимостью приложения силы до 600 Н к рукоятке ключа при создании требуемой величины крутящего момента; низкая точность контроля, связанная с удаленностью измерительного прибора от работника и невозможностью достоверного визуального контроля переменных показаний стрелочного индикатора; малая производительность в связи с необходимостью, каждые 4 часа беспрерывной работы и не менее двух раз за смену, тарировать ручные динамометрические ключи способом подвески контрольного груза, что увеличивает трудозатраты и продолжительность сборочных работ.
Известен способ контроля натяжения болтов на проектное усилие, в котором крутящий момент для закручивания гайки создают гидравлическим динамометрическим ключом, соединенным с пневмогидравлическим насосом (СТП 006-97 Устройство соединений на высокопрочных болтах в стальных конструкциях мостов / Корпорация «Трансстрой», Москва, 1998 г., с. 18, 42-51). Контроль натяжения высокопрочного болта осуществляют автоматически в результате срабатывания отсекателя момента затяжки или вручную поворачивают ручку пневмораспределителя при визуальном наблюдении предельного показания манометра насоса, предварительно определяемого при тарировке.
Недостатками данного способа являются: низкая производительность, в связи с необходимостью тарировки гидравлических динамометрических ключей, непосредственно перед их первым применением, после натяжения 1000 и 2000 болтов и затем каждый раз после натяжения 5000 болтов, либо в случае замены таких составных элементов ключа как гидроцилиндр или цепной барабан; сложность конструкции пневмогидравлического насоса, необходимость обеспечения и постоянного контроля герметичности и исправности элементов пневмогидравлической системы.
Известен способ, при котором крутящий момент, необходимый для натяжения болта, создают динамометрическим ключом с встроенным тензорезисторным мостом (ФРГ, №3804043, G01L 3/00, В25В 23/14, 1989). Ключ устанавливают на завинчиваемое резьбовое соединение и к рукоятке прикладывают усилие. Требуемое усилие натяжения высокопрочного болта контролируют тензорезисторным мостом, с измерительной диагонали которого сигнал, пропорциональный величине деформации упругого участка рукоятки ключа, поступает на вход контрольно-измерительного устройства, которое осуществляет процесс измерения и выдает информацию о величине крутящего момента на цифровой индикатор. При достижении требуемого значения крутящего момента затяжку прекращают и снимают ключ с затянутого резьбового соединения.
Недостаток данного способа заключается в трудоемкости создания требуемого крутящего момента, малой производительности в связи с необходимостью тарировки контрольно-измерительного устройства и ненадежностью способа при монтаже конструкции в условиях строительной площадки.
Известен способ, при котором контроль натяжения высокопрочного болта осуществляют, регистрируя факт замедленного распространения трещины после затяжки болта (RU, №2560255, G01L 5/24, В25В 23/14, 20.08.2015). При этом используют такое явление, как акустическая эмиссия, т.е. регистрируют акустические колебания, возникающие в области вершины трещины при ее продвижении. Для регистрации сигналов акустической эмиссии на болтовое соединение перед затяжкой устанавливают специальный датчик-преобразователь сигналов акустической эмиссии. Если в процессе затяжки будет инициирован процесс замедленного распространения трещины, то возникающие вследствие этого сигналы акустической эмиссии могут быть зарегистрированы и распознаны, а болтовое соединение своевременно отбраковано.
Недостатками данного способа являются: сложность оборудования для контроля натяжения болтов методом акустической эмиссии; низкая точность контроля, поскольку метод акустической эмиссии, реализуемый с помощью акустического датчика, не позволяет контролировать величину натяжения высокопрочного болта, а только фиксирует начало процесса разрушений в материале, из которого изготовлены болты и гайки; необходимость специального обучения рабочих использованию сложных электронных приборов контроля и диагностики акустического сигнала.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ, при котором крутящий момент создают автоматическим гайковертом с двухэлементным реверсивным шпинделем, наружная часть которого закручивает гайку, а внутренняя - болт (Л.И. Гладштейн, В.М. Бабушкин, Б.Ф. Какулия, Р.В. Гафуров Высокопрочные болты для строительных стальных конструкций с контролем натяжения по срезу торцевого элемента // Труды ЦНИИПСК им. Мельникова / Промышленное и гражданское строительство, 2008 г., №5, с. 11-13). Контроль натяжения высокопрочных болтов производят по срезу концевого элемента, расположенного на болте специальной конструкции, который используют для устройства фрикционного соединения.
Недостатками данного способа являются: необходимость применения высокопрочных болтов нестандартной усложненной конструкции, требующих повышенного расхода высокопрочной стали для их изготовления; усложненная конструкция гайковерта с двухэлементным реверсивным шпинделем; низкая точность контроля усилия натяжения болта в силу неоднородности напряженного состояния в зоне среза концевого элемента на болте.
Задача предлагаемого способа заключается в повышении точности и технологичности контроля натяжения высокопрочных болтов.
Технический результат достигается тем, что в способе контроля натяжения высокопрочных болтов, заключающемся в том, что собирают болтовое соединение в соответствии с действующей документацией, гайковертом создают крутящий момент, необходимый для закручивания гайки до создания в болте требуемого усилия натяжения, для передачи крутящего момента используют контрольную муфту со шпоночным элементом, на ось гайковерта устанавливают ведущую часть контрольной муфты, ведущую часть контрольной муфты через шпоночный элемент соединяют с ведомой частью контрольной муфты, которую соединяют с накидной гаечной головкой, закручивают гайку на болт до среза шпоночного элемента, по срезу шпоночного элемента, прерывающего закручивание гайки, контролируют предельный момент закручивания, необходимый для требуемого натяжения высокопрочного болта и сжатия пакета элементов конструкции.
Сущность предлагаемого способа поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена контрольная муфта со шпоночным элементом, а на фиг. 2 изображен поперечный разрез контрольной муфты по сечению, проходящему через шпоночный элемент.
Способ контроля натяжения высокопрочных болтов реализуется следующим образом: собирают болтовое соединение в соответствии с действующей документацией, на ось гайковерта 1 устанавливают ведущую часть контрольной муфты 2, ведущую часть контрольной муфты 2 через шпоночный элемент 3 соединяют с ведомой частью контрольной муфты 4, которую соединяют с накидной гаечной головкой 5, гайковертом создают крутящий момент необходимый для сборки фрикционного соединения, закручивают гайку 6 на болт 7 до среза шпоночного элемента 3, по срезу шпоночного элемента 3, прерывающего закручивание гайки 6, контролируют предельный момент закручивания, необходимый для требуемого натяжения высокопрочного болта 7 и сжатия пакета элементов конструкции 8 через шайбы 9 и 10.
Повышение точности заявляемого способа контроля натяжения высокопрочных болтов по сравнению с прототипом достигается существованием экспериментально установленной зависимости расчетного сопротивления стали срезу от предела текучести стали (п. 8.8, табл. 8.3, СП 35.13330.2011 «Мосты и трубы»):
Rs=0,58 Ryn/γm, где
Rs - расчетное сопротивление стали срезу;
Ryn - предел текучести стали;
γm - 1,025 - коэффициент надежности по материалу для стали марки Ст3 (п. 8.8, табл. 8.4, СП 35.13330.2011 «Мосты и трубы»),
а также от определенной зависимости усилия, срезающего шпоночный элемент, от крутящего момента, создаваемого для закручивания гайки:
P=M/z, где
Р - усилие, срезающее шпоночный элемент;
М - предельная величина крутящего момента, создаваемого для закручивания гайки;
z - расстояние от оси вращения шпинделя гайковерта 1 до плоскости среза шпоночного элемента 3 (фиг. 2).
Разрушение материала шпоночного элемента 3 происходит при достижении предельной величины касательных напряжений в плоскости среза шпонки на цилиндрической поверхности контакта, ведущего 2 и ведомого 4 элементов контрольной муфты. Предельная величина касательных напряжений достигается единовременно по всей длине шпоночного элемента 3 и приводит к его срезу и прекращению передачи крутящего момента от оси гайковерта на гайку 6.
Повышение технологичности заявляемого способа контроля натяжения высокопрочных болтов по сравнению с прототипом заключается в отсутствии необходимости изготовления болтов нестандартной конструкции и возможности использования для устройства фрикционных соединений стандартных высокопрочных болтов, гаек, шайб и накидных гаечных головок.
Claims (1)
- Способ контроля натяжения высокопрочных болтов, заключающийся в том, что собирают болтовое соединение в соответствии с действующей документацией, гайковертом создают крутящий момент, необходимый для закручивания гайки до создания в болте требуемого усилия натяжения, отличающийся тем, что для передачи крутящего момента используют контрольную муфту со шпоночным элементом, на ось гайковерта устанавливают ведущую часть контрольной муфты, ведущую часть контрольной муфты через шпоночный элемент соединяют с ведомой частью контрольной муфты, которую соединяют с накидной гаечной головкой, закручивают гайку на болт до среза шпоночного элемента, по срезу шпоночного элемента, прерывающего закручивание гайки, контролируют предельный момент закручивания, необходимый для требуемого натяжения высокопрочного болта и сжатия пакета элементов конструкции.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017118712A RU2658103C1 (ru) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | Способ контроля натяжения высокопрочных болтов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017118712A RU2658103C1 (ru) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | Способ контроля натяжения высокопрочных болтов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2658103C1 true RU2658103C1 (ru) | 2018-06-19 |
Family
ID=62620408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017118712A RU2658103C1 (ru) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | Способ контроля натяжения высокопрочных болтов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2658103C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2856515C1 (ru) * | 2025-04-22 | 2026-02-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" | Способ контроля болтовых соединений на антенно-мачтовом сооружении с помощью беспилотного летательного аппарата |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5886246A (en) * | 1996-07-15 | 1999-03-23 | Blm S.A.S. Di L. Bareggi & Co. | Test method and device for screwers |
| EP1570956A1 (en) * | 2004-03-02 | 2005-09-07 | Sannohashi Co., Ltd. | Axial-force-detecting fastening tool, bolt, and method of manufacturing the bolt |
| RU2506156C2 (ru) * | 2008-10-31 | 2014-02-10 | Инвенцио Аг | Инструмент для эксплуатационной проверки болта и способ проверки |
| RU2560255C1 (ru) * | 2014-03-28 | 2015-08-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" Министерства обороны Российской Федерации | Способ выполнения монтажных соединений на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением |
| US9593926B2 (en) * | 2014-01-23 | 2017-03-14 | Jonathan DeYaeger | System and method for verifying screw threads |
-
2017
- 2017-05-29 RU RU2017118712A patent/RU2658103C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5886246A (en) * | 1996-07-15 | 1999-03-23 | Blm S.A.S. Di L. Bareggi & Co. | Test method and device for screwers |
| EP1570956A1 (en) * | 2004-03-02 | 2005-09-07 | Sannohashi Co., Ltd. | Axial-force-detecting fastening tool, bolt, and method of manufacturing the bolt |
| RU2506156C2 (ru) * | 2008-10-31 | 2014-02-10 | Инвенцио Аг | Инструмент для эксплуатационной проверки болта и способ проверки |
| US9593926B2 (en) * | 2014-01-23 | 2017-03-14 | Jonathan DeYaeger | System and method for verifying screw threads |
| RU2560255C1 (ru) * | 2014-03-28 | 2015-08-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" Министерства обороны Российской Федерации | Способ выполнения монтажных соединений на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2856515C1 (ru) * | 2025-04-22 | 2026-02-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" | Способ контроля болтовых соединений на антенно-мачтовом сооружении с помощью беспилотного летательного аппарата |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109781332B (zh) | 基于轴力和伸长量控制螺栓预紧力的方法 | |
| JPS6036908B2 (ja) | 締付け装置 | |
| CN103837471B (zh) | 一种多功能便装式的粘结锚固性能检测装置 | |
| US4941362A (en) | Torque and angular displacement sensing in controlled wrenches | |
| CN201885697U (zh) | 一种预应力筋自动张拉监测装置 | |
| JPS6036907B2 (ja) | 締付け装置 | |
| CN101450476A (zh) | 用于控制螺纹接头的紧固角度的旋拧工具和方法 | |
| CN106053040A (zh) | 一种针对受拉螺栓结合部特性的实验装置 | |
| US5509316A (en) | System for measuring the torque applied to a threaded connection between sections of oilfield pipe | |
| CN109029962A (zh) | 确定紧固施工方案的试验系统 | |
| US4823616A (en) | Torque and angular displacement sensing in yield threshold controlled wrenches | |
| NO336176B1 (no) | Rørklemme forsynt med forspenningsavleser og bruk av forspenningsavleser på en rørklemme | |
| RU2658103C1 (ru) | Способ контроля натяжения высокопрочных болтов | |
| CN111720413B (zh) | 一种紧固状态可视化的连接装置 | |
| US5007153A (en) | Method for tightening threaded connectors | |
| US4558599A (en) | Bolt demonstrator | |
| CN107063648A (zh) | 一种智能光纤光栅法兰螺栓加载监测装置的加载监测方法 | |
| CN104453099A (zh) | 一种能够补偿预应力损失的微调锚具及方法 | |
| JP2001133392A (ja) | アンカー材の定着力測定方法 | |
| CN112857641B (zh) | 用于铁钻工扭矩的测量组件和铁钻工扭矩的测量装置 | |
| EP2688713B1 (en) | Torque-angle structural fastening system | |
| CN105221172A (zh) | 一种端锚锚杆自由段实时轴力无损检测标定系统及方法 | |
| CN201288743Y (zh) | 六角法兰面扭剪型高强度螺栓 | |
| CN208833481U (zh) | 确定紧固施工方案的试验系统 | |
| CN100509297C (zh) | 一种扭力器 |