高强度螺栓施拧工具控制系统设计

为了使高强度螺栓施拧工具能够满足施工现场对扭矩控制精度以及对工具多样化的需求,设计了基于STM32的高强度螺栓施拧工具控制系统。控制系统采用一体化设计。硬件具有应变片接口和霍尔传感器接口。软件对应开发扭矩控制和转角控制双重可配置模式,以控制螺栓精准施拧。控制器配备数据上传功能,方便数据化管理、追溯工具和螺栓信息。此外,开发标定功能、故障检测功能、人机交互等功能,以进一步满足施工需求、降低施工难度。该控制系统体积紧凑、控制精度高、响应速度快、功能丰富。在标准扭矩仪测试过程中,施拧工具能够保证±4%以内的控制精度。该设计为市场同类铁路桥梁建设工具的设计提供了参考。

拔螺栓工具在大轴法兰分解中的运用

基于机组在检修大轴法兰分解过程中联轴螺栓取出困难,利用液压油缸直接对螺栓施加外力,使其轴向产生微量拉伸变形,从而使螺母易于松动并与大轴法兰接触面脱离,利用液压拉伸器下端的底座开口,人工通过金属棍拨动螺母转动拆卸。这一创新型拔螺栓工具极大的提高了工作效率,减轻了工作强度,同时延长了联轴螺栓的使用寿命,提高了机组检修质量,可供相似场景的螺栓取出参考。

深水海管法兰组对及螺栓安装装置研究

概述了水下回接技术,通过调查国内外深水法兰连接装置现状,提出一种深水海管法兰组对及螺栓安装装置(Flange Up Tool,简称FUT),并对其结构组成、功能和作业流程进行了分析。

风机叶片紧固螺栓断裂原因

某风场风力发电机组在运行过程中,多根叶片紧固螺栓发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜分析、金相检验、力学性能测试及有限元分析等方法,对螺栓的断裂原因进行分析。结果表明:叶片法兰与变桨轴承结合面的螺纹牙底处存在应力集中,在多方向的剪切应力及拉应力作用下,逐渐形成裂纹源;螺栓中加工刀痕及夹杂物的存在促进了裂纹的形成和扩展,最终导致螺栓发生疲劳断裂。

基于滚压轮自动对刀和螺纹动态测量的研究

高强度螺栓的疲劳寿命决定了飞机飞行的安全系数,滚压强化是提高螺栓疲劳寿命的重要方法。传统的滚压方式一般是采用手动操作机床滚压,存在加工一致性差、精度低、表面粗糙度不好等问题。为了解决此类问题,提出采用高精度接触式测头通过编程的方式实现滚压轮微米级对刀以及螺纹牙底的动态测量。结果表明,通过程序控制滚压轮的重复对刀精度可保证在0.01 mm以内;螺纹滚压动态测量程序能够有效地控制滚压路径及滚压量,保证滚压误差不超过0.01 mm,当滚压深度为0.05 mm时,螺纹滚压后表面粗糙度较滚压前减小了55.8%。

航天器连接螺栓强度试验研究

对于航空航天结构中承受耦合载荷的螺栓,国内外尚未形成标准的测试及强度校核方法。为此,提出了一种耦合受力连接螺栓强度试验方法。根据连接螺栓工作状态,设计了试验加载工装,利用偏心加载的方式实现螺栓耦合受力。结合试验和有限元方法,对耦合承载螺栓连接结构的强度行为进行研究。结果表明,耦合受力显著降低了螺栓的承载能力,在极端偏心加载工况下螺栓破坏载荷仅为标定载荷的44.0%。

航空零件标准模块化装夹工装的设计与应用

批产零件加工效率的提升主要取决于两个因素,一是零件自身工艺方案的持续优化改进,二是辅助性生产工装的使用。现从装夹工装的角度出发,通过设计并自制标准孔距的通用装夹工装,规范约束零件工艺方案中的定位工艺孔及装夹螺栓孔间距,推动工艺编制与实际零件装夹工艺的有机结合,实现同一图号多个零件或是不同图号但满足标准孔倍距的零件同时装夹、一起加工,提高线下装夹能力,避免单机单装,减少不必要的占机装夹等时间,延长刀具的有效切削时间,从而大幅提高批产零件的加工效率。

大型薄壁铝板加工工艺研究及应用

针对大型薄壁铝板类零件外形尺寸大,厚度薄,工件刚性差,加工和起吊易变形,复杂孔系加工制造精度控制难度极大的问题,通过改进装夹、选用合适的切削刀具及切削参数等新工艺流程,将大型薄壁铝板的变形量控制在0.5 mm,孔系精度控制在0.1 mm内,较好地满足了设计要求。

10MW高温气冷堆压力容器主螺栓液压拉伸机

为了配合 10MW高温气冷堆 3个压力容器的安装与拆卸，清华大学核能技术设计研究院研制了 3种主螺栓拉伸机以代替昂贵的进口设备。本文对此拉伸机的研制情况、结构特点、设计参数、试验情况等方面作了描述，并给出螺栓预紧力的计算方法。这批拉伸机已成功地应用于 10MW高温堆 3个压力容器的出厂水压试验。

深井采油工艺配套技术研究

主要从深抽工艺优化设计和深抽配套工具配套方面介绍了油井深抽工艺的研究内容,采用HY级高强度抽油杆、减载器、HY级杆柱组合等配套工具以及深抽工艺优化设计系统,可使泵挂由平均1500 m加深至平均2700 m。为深层油气资源的合理动用以及低渗低产油田的有效开发提供了技术支持。

地脚螺栓蠕变松弛对大型数控机床几何精度衰退的影响

针对大型数控机床地脚螺栓蠕变松弛的问题,建立了分布式螺栓预紧力和蠕变力的计算模型及螺栓顺序预紧和室温蠕变的模拟模型。计算模型中考虑了螺栓常温蠕变特征和螺栓孔单元间的弹性交互作用,量化分析时利用了模拟模型,以揭示蠕变松弛对机床几何精度衰退的影响规律。结合20℃环境温度下拉拔实验获得了8.8级T型地脚螺栓的3个蠕变系数,再经9 000h蠕变模拟得到的地脚螺栓预紧力松弛比约为14.8%,床身导轨安装面直线度和平行度的相对衰退量分别为4.3μm和2.8μm。该结果表明,所建模型对大型数控机床基础件的螺栓预紧优化和几何精度保持能力的提升具有指导意义。

高强栓接结构对分段式重载横梁动态特性的影响

针对高强栓接连接的超跨距分段式横梁与整体式横梁,以某机床厂生产的重型龙门数控机床三段式栓接重载横梁为研究对象,在横梁3种安装方式下分别对其进行动力学实验,并且利用三维建模软件与有限元软件对相应的整体式横梁进行了建模与分析.通过对照测试结果与分析结果,探究了栓接结合部对横梁动态特性的影响.结果表明:分段式横梁在3种情况下的动力学特性与整体式横梁并无显著差别,横梁栓接结合部对横梁动力学特性的影响较小.

汽轮机汽缸中分面螺栓伸长量测量方法及应用

用力矩扳手测量紧固螺栓的预紧力是螺栓预紧时的主要方法,但这种测量方式直接将各种误差掺入测量结果导致测量不准确,通过先将预紧力的理论值用机械设计的方法折算成预紧后螺栓的线性伸长量,再通过专用的伸长量测量仪控制预紧过程中螺栓的伸长,从而间接控制了预紧力的大小。

基于弹性相互作用的大型数控机床地脚螺栓预紧顺序规划

针对大型数控机床的床身安装精度调整及其保持问题,分析了地脚螺栓组件间的弹性相互作用机制,建立了地脚螺栓预紧力流传递模型,提出了基于最小安装变形误差和均匀残余预紧力的地脚螺栓预紧规划方法,并利用有限元法实现了地脚螺栓的预紧模拟。以典型数控机床床身安装为例,量化分析了预紧顺序对导轨安装面几何精度、残余预紧力的影响。结果表明,该方法能够实现数控机床地脚螺栓预紧顺序的合理规划。

切向加载、卸载和振荡强耦合下机床螺栓结合部之摩擦能量耗散机制

在保持微凸体受法向力恒定的状态下,侧重导出切向力和变形量的切向加载、切向卸载和切向振荡接触方程。当2个球形微凸体接触时,构建每循环中切向接触摩擦能量耗散力学模型。按照赫兹静力弹性法向接触理论,得到微凸体顶端曲率半径。根据微凸体分担法向力的光滑性与连续性法则,校正临界弹性变形微接触面积与临界变形量的数学表达式。面向有条件等式,在弹性和纯塑性变形基础上,建立整个结合部法向力与切向接触摩擦能量耗散的理论模型。以北京机电院高技术股份有限公司直线电机驱动Linear MC6000普莱诺五面体加工中心上的龙门横梁-导轨螺栓结合部为研究对象,分析法向预紧力、表面粗糙轮廓分形维数、切向力、分形粗糙度、相关因子、单轴向屈服应变及静摩擦因数等7个相对独立参数对切向接触摩擦能量耗散的影响规律。可视化的数值分析结果表明:切向接触摩擦能量耗散随着法向预紧力的增大先增大后减小;表面粗糙轮廓分形维数在较小范围内,切向接触摩擦能量耗散随着表面粗糙轮廓分形维数或分形粗糙度的增大而增大;表面粗糙轮廓分形维数在较大范围内,切向接触摩擦能量耗散随着表面粗糙轮廓分形维数或分形粗糙度的增加而减小;切向接触摩擦能量耗散随着切向力、相关因子、单轴向屈服应变的增加而加大;切向接触摩擦能量耗散随着静摩擦因数的增加而降低与经典结论完全相反,这是因为当静摩擦因数较大时,根据近代分形几何理论可知法向预紧力越大,微滑趋势将更小,导致较小切向接触摩擦能量耗散。

全站仪测量系统在50 m天线地脚螺栓检测中的应用

介绍了50m天线导轨地脚螺栓检测的概况,重点介绍了运用全站仪配合自行研制的工装进行测量的方法,并给出了数据归算公式及数据分析实例。

锚杆回收机具的研究和应用

介绍了一种可回收锚杆的回收机具 ,经现场试验证明可以大大提高锚杆回收的效率和成功率 ,降低了劳动强度 ,取得了良好的社会经济效益 。

新型工具式可调节楼梯钢模板技术应用

在楼梯模板技术领域,利用螺栓技术代替焊接技术,对钢制焊接模板进行改良和创新设计,将钢板、槽钢、角钢、螺栓等制作成各功能部件,现场散件组装成不同规格尺寸的楼梯模板,满足现浇钢筋混凝土结构楼梯施工需求,特别适合于多种不同规格的楼梯开展流水施工。本文具体介绍了其突出技术特性。

提高龙门镗铣床横梁导轨直线度的方法研究

横梁导轨是龙门镗铣床重要的支撑部件,其直线度精度直接影响工件的加工精度。针对龙门镗铣床长时间运行后横梁导轨直线度精度降低的问题,依托有限元技术,从横梁结构和现场装配工艺两个角度提出解决方案。从横梁结构上改进来提高抗弯刚度,从工艺上调整立柱的地脚螺栓处垫铁。通过横梁导轨变形量试验,结构和工艺都改进后的横梁导轨直线度提高超过50%,说明改进方法对提高横梁导轨直线度有明显作用。

CX6112车铣复合机床设计方案的研究与探讨

文章较系统地论述了车铣复合机床设计方案的形成过程,同时分析了该设计方案的特点,并简要介绍了该产品的主要技术参数和用途,简评了该产品的技术水平。