[发明专利]一种螺栓摩擦系数和扭矩系数的测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种螺栓摩擦系数和扭矩系数的测试装置及测试方法，它解决了现有技术中螺栓摩擦系数测试过程复杂，设备占用空间大的问题，具有降低测试成本，测试装置结构简单的有益效果，其方案如下：一种螺栓摩擦系数和扭矩系数的测试方法，包括支撑架，支撑架设置螺纹孔，待测螺栓能够与螺纹孔配合；多个应变片，能够贴合于待测螺栓光杆环向方向，应变片的引线穿过设于支撑架的引线孔；数据采集元件，数据采集元件与多个应变片分别单独连接；螺帽，能够与待测螺栓配合将待测螺栓与支撑架锁紧。

技术领域

本发明涉及风电应用领域，特别是涉及一种螺栓摩擦系数和扭矩系数的测试装置及测试方法。

背景技术

目前通用的测试螺栓扭矩系数、摩擦系数的方法是使用螺纹紧固件试验分析系统，将螺栓和夹具安装到试验设备内，一端对螺帽施加扭矩M_A，通过扭矩-角度传感器测得螺栓的总拧紧力矩M_A；另一端通过扭矩-轴力复合传感器测得螺杆所受到的扭矩(即螺纹力矩M_G)和螺栓的轴力F_M，然后使用公式计算得到扭矩系数、摩擦系数。由于设备的空间有限，预紧力矩也有上限，螺纹紧固件试验分析系统能分析的螺栓最大规格是有上限的，而且需要按照设备的要求加工合适的夹具，不能很好的模拟现场安装环境。

因此，需要对一种螺栓摩擦系数和扭矩系数的测试方法进行新的研究设计。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种螺栓摩擦系数和扭矩系数的测试装置，可以无需螺纹紧固件试验分析系统，就可测得螺栓的摩擦系数和扭矩系数，测试过程简单方便。

一种螺栓摩擦系数和扭矩系数的测试装置的具体方案如下：

一种螺栓摩擦系数和扭矩系数的测试装置，包括：

支撑架，支撑架设置螺纹孔，待测螺栓能够与螺纹孔配合；

多个应变片，能够贴合于待测螺栓光杆环向方向，应变片的引线穿过设于支撑架的引线孔；

数据采集元件，数据采集元件与多个应变片分别单独连接；

螺帽，能够与待测螺栓配合将待测螺栓与支撑架锁紧。

上述的测试装置，通过支撑架的设置，可通过螺帽将螺栓与支撑架固定，这样能更加贴合螺栓连接的实际紧固状态，避免了从螺纹紧固件试验分析系统到普通预紧工具之间产生的误差，能直接针对螺栓连接的实际紧固过程给出预紧工具的使用参数。

进一步地，为了方便将应变片贴合于螺栓的光杆，所述支撑架设有上连接件和下连接件，两个连接件通过螺纹或卡扣可拆卸连接，且所述的引线孔设于上连接件，引线孔可设置多个或一个，且螺帽与上连接件之间设置垫片，支撑架为框形。

进一步地，所述应变片均匀布置于螺栓的截面，应变片为三轴45°应变片，这样应变片可以测量螺栓受到的主拉应力σ_a、弯曲应力σ_b、扭转切应力τ_t、剪切应力τ_s，分别对应螺栓受到的轴力、弯矩、扭矩、剪切力四种载荷，数据采集元件为应变仪。

为了克服现有技术的不足，本发明还提供了一种螺栓摩擦系数和扭矩系数的测试方法，采用所述的测试装置。

进一步地，测试方法包括如下步骤：

待测螺栓插入螺纹孔；

在待测螺栓的周侧选择多个测点，在每个测点处均安装一应变片，各个应变片与数据采集元件连接；

通过螺帽对待测螺栓进行紧固；