一、主機(jī)的概述

試驗(yàn)機(jī)能夠滿足GB/T16823.2-1997《螺紋緊固件緊固通則》、GB/T16823.3-1997《螺紋緊固件緊固方法》、GB/T3098.9-1993《緊固件機(jī)械性能有效力矩型鋼六角鎖緊螺母》、ISO16047-2005《緊固件 扭矩加持力試驗(yàn)》等標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)條文，并能自動(dòng)測(cè)量出緊固力矩、屈服緊固扭矩預(yù)緊力、極限緊固力及扭矩、扭矩系數(shù)、緊固轉(zhuǎn)角等螺栓、螺柱的夾緊載荷、有效力矩等機(jī)械性能。試驗(yàn)機(jī)由主機(jī)、測(cè)量控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及軟件包、功能附件等部分組成。試驗(yàn)機(jī)具有以下特點(diǎn)。

二、高強(qiáng)螺栓連接副扭轉(zhuǎn)系數(shù)試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成

【主 機(jī)】采用臥式結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)，以保證整機(jī)的剛性。夾具采用40CrNiMoA淬火（HRC50～55）方式，主傳動(dòng)軸采用合金結(jié)構(gòu)鋼淬火處理，保證其使用壽命。可以根據(jù)不同的試件更換不同的夾具。試件的安裝、拆卸方便、快捷。

主機(jī)的工作臺(tái)上設(shè)有各種操作按鈕，方便用戶的操作。

圖1：主機(jī)示意圖

1—伺服電機(jī)；2—扭矩傳感器；3—負(fù)荷傳感器； 4—試樣裝置；

【驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)】由日本進(jìn)口全數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。速度調(diào)節(jié)范圍寬，加載均勻、穩(wěn)定，控制準(zhǔn)確的特點(diǎn)。

【傳動(dòng)系統(tǒng)】采用行星擺線針輪減速器傳動(dòng)，保證傳動(dòng)的均勻、穩(wěn)定及傳動(dòng)精度。橫向空間0mm～600mm范圍內(nèi)任意手動(dòng)調(diào)節(jié)，可檢測(cè)螺栓規(guī)格M8～M42、螺栓長度范圍： 50mm～400mm。軸向移動(dòng)部分采用直線導(dǎo)軌副，以消除螺栓加載時(shí)產(chǎn)生的摩擦力。

【測(cè)量顯示系統(tǒng)】該機(jī)采用負(fù)荷傳感器采集試螺栓的軸向載荷P，高精度非接觸式動(dòng)態(tài)扭矩傳感器采集試樣的扭矩T。光電編碼器測(cè)試螺栓連接副的軸向位移（或轉(zhuǎn)角值）。計(jì)算機(jī)屏幕顯示試件的扭矩T、軸向載荷F、扭矩T—軸向載荷F曲線等。系統(tǒng)可以設(shè)置軸向載荷F，或扭矩T，控制系統(tǒng)的運(yùn)行、停機(jī)，并輸出以下緊固特性值：

l 螺栓扭力系數(shù)K。

l 屈服緊固軸力Ffy。

l 屈服緊固扭矩Tfy。

l 極限緊固軸力Ffu。

圖2：螺栓夾具示意圖

1—墊板（1）；2—被測(cè)螺栓；3—墊板（2）；

螺栓夾具：根據(jù)被測(cè)試螺栓付的規(guī)格來選用與它相配套螺栓夾具。按示意圖裝好墊板（1）、墊板（2）和螺栓付。通過扭矩傳感器對(duì)螺母施加扭矩，即可測(cè)試出軸向力和扭矩。

【軟件操作】

①控制模式采用智能專家設(shè)置系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際要求編制試驗(yàn)過程控制方式，自動(dòng)完成試驗(yàn)?？梢栽O(shè)置試樣的軸向載荷P檢測(cè)扭矩Ｔ，也可以設(shè)置試件的扭矩Ｔ檢測(cè)其軸向載荷P?？梢詫?shí)現(xiàn)扭矩、軸向力、扭轉(zhuǎn)角度的三閉環(huán)控制。

② 采用計(jì)算機(jī)屏幕顯示，WinXP全中文界面，人機(jī)對(duì)話方式。試驗(yàn)的全部操作均借助CRT，通過計(jì)算機(jī)鍵盤與鼠標(biāo)完成，計(jì)算機(jī)屏幕上顯示試驗(yàn)扭矩T，軸向載荷F，各種試驗(yàn)曲線（力—扭矩曲線，力—時(shí)間曲線，扭矩—時(shí)間曲線）、試驗(yàn)機(jī)工作狀態(tài)等。并顯示計(jì)算螺栓的緊固特性值等。

③ 計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)運(yùn)算處理，并提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、檢索、統(tǒng)計(jì)、打印等功能。實(shí)時(shí)顯示，繪制曲線，能進(jìn)行曲線放大或縮小。

④ 曲線坐標(biāo)的大小可以根據(jù)實(shí)際的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。

1.試驗(yàn)報(bào)告以Word或Excel格式輸出。

2.可編制程序設(shè)定目標(biāo)扭矩或者扭轉(zhuǎn)角以及循環(huán)次數(shù)，進(jìn)行高強(qiáng)螺栓反復(fù)扭轉(zhuǎn)的扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)。

l 試驗(yàn)過程可以實(shí)現(xiàn)模擬再現(xiàn)。

l 可以任意多條試驗(yàn)曲線疊加對(duì)比、輸出打印。

l 可以進(jìn)行數(shù)字化調(diào)零和標(biāo)定。

l 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)庫管理方式，便于查詢和維護(hù)。

l 軟件系統(tǒng)的操作可以實(shí)現(xiàn)三級(jí)用戶管理，安全、方便、快捷。

l 符合以下相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)處理方式：

◎GB/T1231-91《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈與技術(shù)條件》

◎GB/T3633-1995《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副》

◎GB/T 16823.1-1997《螺紋緊固件應(yīng)力截面積和承載面積》

◎GB/T 16823.2-1997《螺紋緊固件緊固通則》

◎GB/T 16823.3-1997《螺紋緊固件擰緊試驗(yàn)方法

◎ISO16047-2005《緊固件扭矩加持力試驗(yàn)》

三、高強(qiáng)螺栓連接副扭轉(zhuǎn)系數(shù)試驗(yàn)機(jī)主要技術(shù)性能指標(biāo)

1、扭矩： 10000Nm；有效量扭矩范圍：2％～100％F.S

扭矩分辨力：±1/300000（全程分辨力不變化）

2、試驗(yàn)扭矩示值誤差：±1%

3、試驗(yàn)扭矩重復(fù)性示值誤差：≤1%

4、軸向載荷：1500kN；軸力測(cè)量范圍：2％～100％F.S

分辨力：±1/100000（全程分辨力不變化）

5、試驗(yàn)力示值誤差：±1%

6、試驗(yàn)力重復(fù)性示值誤差：≤1%

7、有效試驗(yàn)空間：600mm；（0～400mm范圍內(nèi)任意手動(dòng)調(diào)節(jié)）

8、試驗(yàn)機(jī)主軸中心高度：≥100mm；

9、試驗(yàn)扭轉(zhuǎn)速度：0.05～10r/min 任意設(shè)定；

10、角度精度：≤±0.20；

11、電壓：AC380V 50Hz 電機(jī)功率：≈15kW

四、試驗(yàn)機(jī)的工作環(huán)境要求

1、在室溫100C～350C范圍內(nèi)，相對(duì)濕度≤80%；

2、在穩(wěn)固的基礎(chǔ)或工作臺(tái)上；

3、在無震動(dòng)及周圍無腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中；

4、電源電壓的波動(dòng)范圍不應(yīng)超過額定電壓的±10%。

五、高強(qiáng)螺栓連接副扭轉(zhuǎn)系數(shù)試驗(yàn)機(jī)的主要配置

1、電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器采用日本安川全數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)

2、負(fù)荷傳感器1500kN 、300KN各一只； 檢定精度符合0.3級(jí)。

3、雙通道數(shù)字式數(shù)據(jù)采集卡（STC8800）一套（自行研制）

4、高精度扭矩傳感器10000Nm、500Nm各一只—中國航空動(dòng)力技術(shù)研究院；檢定精度符合0.3級(jí)。

5、主機(jī) 一臺(tái)（自行研制）

6、減速機(jī) 一臺(tái)

7、夾具：材料40CrNiMoA淬火（HRC50～55）

標(biāo)配M8 、M10、M12、14、16、18、20、22、24、27、30、33、36、39、42共15套，含墊片；

8、隨機(jī)工具 一套

9 、“聯(lián)想”品牌計(jì)算機(jī)一臺(tái)：顯示器 19寸液晶，激光打印機(jī) 一臺(tái)

10、專用軟件 一套

11、隨機(jī)文件 一套