RU2760546C1 - Способ выполнения монтажных соединений на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением - Google Patents
Способ выполнения монтажных соединений на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением Download PDFInfo
- Publication number
- RU2760546C1 RU2760546C1 RU2020140529A RU2020140529A RU2760546C1 RU 2760546 C1 RU2760546 C1 RU 2760546C1 RU 2020140529 A RU2020140529 A RU 2020140529A RU 2020140529 A RU2020140529 A RU 2020140529A RU 2760546 C1 RU2760546 C1 RU 2760546C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acoustic emission
- bolt
- load
- emission signals
- bolts
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 2
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/38—Connections for building structures in general
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B31/00—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
- F16B31/04—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for maintaining a tensile load
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/045—Analysing solids by imparting shocks to the workpiece and detecting the vibrations or the acoustic waves caused by the shocks
- G01N29/046—Analysing solids by imparting shocks to the workpiece and detecting the vibrations or the acoustic waves caused by the shocks using the echo of particles imparting on a surface; using acoustic emission of particles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Architecture (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pathology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области соединения деталей несущих и ограждающих конструкций. Технический результат заключается в возможности применения сплошного контроля болтов в процессе выполнения болтовых соединений за возможным ростом трещин. Способ выполнения монтажных соединений на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением заключается в том, что болтовое соединение подготавливают и собирают на болт с использованием смазки для обеспечения акустического контакта, устанавливают преобразователь сигналов акустической эмиссии, а затем производят затяжку болтов, регистрируют сигналы акустической эмиссии и по результатам анализа полученных сигналов акустической эмиссии судят о качестве болтового соединения, согласно изобретению с помощью нагружающего устройства подают на болт испытательную нагрузку, на 5-10% превышающую заданное усилие натяжения, делают выдержку, в течение которой производят регистрацию сигналов акустической эмиссии, снижают нагрузку до требуемого усилия затяжки и фиксируют болтовое соединение гайкой, затягивая ее до тех пор, пока нагрузка, фиксируемая нагружающим устройством, не начнет снижаться. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области соединения или предотвращения относительного смещения деталей машин или элементов конструкций, в частности, к выполнению монтажных соединений на болтах с контролируемым натяжением. Оно предназначено для выполнения болтовых соединений с одновременным контролем качества каждого болта.
Известен способ выполнения монтажных соединений на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением [1], который заключается в том, что болтовое соединение подготавливают и собирают в соответствии с действующей документацией, а, затем, производят затяжку болтов. Заданное проектом натяжение болтов обеспечивают затяжкой гайки или вращением головки болта до расчетного момента закручивания, либо поворотом гайки на определенный угол, либо другим способом, гарантирующим получение заданного усилия натяжения.
Существенным недостатком этого способа является отсутствие сплошного контроля качества болтового соединения, что, в ряде случаев, может привести к выходу болтового соединения из строя. Так, например, при возведении одного из высотных зданий комплекса "Москва-Сити" наблюдались случаи разрушения высокопрочных болтов в течение 3…30 дней с момента установки в проектное положение [2]. Такое разрушение происходит вследствие замедленного распространения трещины под действием статических нагрузок от затяжки болта.
Известен способ выполнения монтажных соединений на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением [3], который заключается в том, что болтовое соединение подготавливают и собирают, а, затем, производят затяжку болтов, при которой заданное проектом натяжение болтов обеспечивают затяжкой гайки или вращением головки болта до расчетного момента закручивания, либо поворотом гайки на определенный угол, либо другим способом, гарантирующим получение заданного усилия натяжения, отличающийся тем, что, перед окончательной затяжкой на болт, с использованием специальной смазки для обеспечения акустического контакта, устанавливают преобразователь сигналов акустической эмиссии, регистрируют сигналы акустической эмиссии в процессе и определенное время после окончательной затяжки, и, по результатам анализа полученных сигналов акустической эмиссии, судят о качестве болтового соединения.
Существенным недостатком данного способа является то, что, проверка качества болта методом акустической эмиссии при заданном усилии натяжения, т.е. при рабочей нагрузке, в то время как в соответствии с руководящими документами [4, 5], для надежного выявления дефектов методом акустической эмиссии необходимо проводить контроль при испытательной нагрузке, которая должна превышать рабочую нагрузку не менее, чем на 5%-10%.
Сущность изобретения заключается в том, что для регистрации факта замедленного распространения трещины после затяжки болта 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 (ПАЭ). Процесс затяжки разделяют на две стадии. На первой стадии в теле болта создают испытательные нагрузки на 5%-10% превышающие рабочие, делают выдержку, во время которой регистрируют сигналы акустической эмиссии. Если в процессе нагружения будет инициирован процесс замедленного распространения трещины, то возникающие вследствие этого сигналы акустической эмиссии могут быть зарегистрированы и распознаны, а болтовое соединение своевременно отбраковано. На второй стадии нагрузку на болт снижают до требуемого усилия натяжения и фиксируют гайкой.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено болтовое соединение, где скрепляемые детали 1 собраны с помощью болта 2 и гайки 3, на свободный конец болта установлено нагружающее устройство 4, а на смазку 5, обеспечивающую акустический контакт, установлен ПАЭ 6, служащий для контроля отсутствия роста трещины.
После предварительной сборки соединения с помощью нагружающего устройства 4 на болт подают испытательную нагрузку на 5%-10% превышающую заданное усилие натяжения. При этом болт деформируется, как показано на фиг.2. При этой нагрузке производят выдержку, во время которой производят регистрацию сигналов акустической эмиссии. Длительность выдержки зависит от величины инкубационного периода для данного материала, во время которого роста трещины не происходит. Ее определяют во время предварительных испытаний материала болтов на трещиностойкость.
Если характер сигналов акустической эмиссии свидетельствует о распространении дефекта, то болт бракуют и заменяют на новый. Если дефектов не выявлено, нагрузку на болт снижают до требуемого усилия затяжки и фиксируют болтовое соединение гайкой 3, как показано на фиг.3, затягивая ее до тех пор, пока нагрузка, фиксируемая нагружающим устройством 4, не начнет снижаться.
После этого нагружающее устройство 4 и ПАЭ 6 снимают, с болта убирают остатки специальной смазки 5, получая готовое к эксплуатации болтовое соединение, представленное на фиг.4.
Сравнительный анализ показал, что заявляемое изобретение отличается от прототипа использованием следующих существенных признаков: контроль отсутствия замедленного разрушения болта осуществляют путем оценки сигналов акустической эмиссии при испытательных нагрузках, на 5%-10% превышающих заданное усилие натяжения; для создания испытательных нагрузок и более точного обеспечения заданного усилия натяжения используется специальное нагружающее устройство.
Технический результат, на достижение которого направленно заявленное изобретение, заключается в сплошном контроле каждого болта в болтовом соединении путем проведения контроля за ростом возможным ростом трещины с помощью регистрации сигналов акустической эмиссии при создании испытательных нагрузок на 5%-10% превышающих заданное усилие натяжения.
Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом.
Скрепляемые детали 1 собирают с помощью болта 2 и гайки 3. На свободный конец болта установлено нагружающее устройство 4, а на смазку 5, обеспечивающую акустический контакт, установлен ПАЭ 6, служащий для контроля отсутствия роста трещины.
После предварительной сборки соединения с помощью нагружающего устройства 4 на болт подают испытательную нагрузку на 5%-10% превышающую заданное усилие натяжения. При этой нагрузке производят выдержку, во время которой производят регистрацию сигналов акустической эмиссии. По характеру сигналов акустической эмиссии судят о годности болта. Если дефектов не выявлено, нагрузку на болт снижают до требуемого усилия затяжки и фиксируют болтовое соединение гайкой 3, затягивая ее до тех пор, пока нагрузка, фиксируемая нагружающим устройством 4, не начнет снижаться.
После этого нагружающее устройство 4 и ПАЭ 6 снимают, с болта убирают остатки специальной смазки 5, получая готовое к эксплуатации болтовое соединение.
Использование предлагаемого способа позволит обеспечить сплошной контроль болтов монтажных соединений на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением.
Практическое применение способа позволит повысить безопасность эксплуатации объектов, элементы конструкции которых соединены с использованием высокопрочных болтов.
Claims (1)
- Способ выполнения монтажных соединений на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением, заключающийся в том, что болтовое соединение подготавливают и собирают на болт с использованием смазки для обеспечения акустического контакта, устанавливают преобразователь сигналов акустической эмиссии, а затем производят затяжку болтов, регистрируют сигналы акустической эмиссии и по результатам анализа полученных сигналов акустической эмиссии судят о качестве болтового соединения, отличающийся тем, что с помощью нагружающего устройства подают на болт испытательную нагрузку, на 5-10% превышающую заданное усилие натяжения, делают выдержку, в течение которой производят регистрацию сигналов акустической эмиссии, снижают нагрузку до требуемого усилия затяжки и фиксируют болтовое соединение гайкой, затягивая ее до тех пор, пока нагрузка, фиксируемая нагружающим устройством, не начнет снижаться.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020140529A RU2760546C1 (ru) | 2020-12-09 | 2020-12-09 | Способ выполнения монтажных соединений на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020140529A RU2760546C1 (ru) | 2020-12-09 | 2020-12-09 | Способ выполнения монтажных соединений на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2760546C1 true RU2760546C1 (ru) | 2021-11-29 |
Family
ID=79173942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020140529A RU2760546C1 (ru) | 2020-12-09 | 2020-12-09 | Способ выполнения монтажных соединений на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2760546C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2793072C1 (ru) * | 2022-07-14 | 2023-03-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Тордоки" | Способ контроля силы затяжки болта (шпильки) |
| CN117647587A (zh) * | 2024-01-30 | 2024-03-05 | 浙江大学海南研究院 | 一种声发射信号分类方法、计算机设备及介质 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU466443A1 (ru) * | 1972-04-13 | 1975-04-05 | Центральное Конструкторское Бюро По Модернизации Энергетического Оборудования | Способ определени величины механических напр жений |
| SU532806A1 (ru) * | 1975-06-03 | 1976-10-25 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Разработке Неразрушающих Методов И Средств Контроля Качества Материалов | Способ ультразвукового контрол механических напр жений в изели х |
| SU1298438A1 (ru) * | 1985-11-29 | 1987-03-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства | Способ зат жки болтов |
| US6715975B1 (en) * | 1999-03-25 | 2004-04-06 | Stephen Murphy | Tension control arrangement for a bolt |
| RU2401423C1 (ru) * | 2009-09-01 | 2010-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ГОУВПО "ТГАСУ") | Способ контроля усилия затяжки резьбовых соединений |
| 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 |
-
2020
- 2020-12-09 RU RU2020140529A patent/RU2760546C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU466443A1 (ru) * | 1972-04-13 | 1975-04-05 | Центральное Конструкторское Бюро По Модернизации Энергетического Оборудования | Способ определени величины механических напр жений |
| SU532806A1 (ru) * | 1975-06-03 | 1976-10-25 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Разработке Неразрушающих Методов И Средств Контроля Качества Материалов | Способ ультразвукового контрол механических напр жений в изели х |
| SU1298438A1 (ru) * | 1985-11-29 | 1987-03-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства | Способ зат жки болтов |
| US6715975B1 (en) * | 1999-03-25 | 2004-04-06 | Stephen Murphy | Tension control arrangement for a bolt |
| RU2401423C1 (ru) * | 2009-09-01 | 2010-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ГОУВПО "ТГАСУ") | Способ контроля усилия затяжки резьбовых соединений |
| 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 (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2793072C1 (ru) * | 2022-07-14 | 2023-03-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Тордоки" | Способ контроля силы затяжки болта (шпильки) |
| CN117647587A (zh) * | 2024-01-30 | 2024-03-05 | 浙江大学海南研究院 | 一种声发射信号分类方法、计算机设备及介质 |
| CN117647587B (zh) * | 2024-01-30 | 2024-04-09 | 浙江大学海南研究院 | 一种声发射信号分类方法、计算机设备及介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100399341B1 (ko) | 전단링을 이용한 강재의 접합구조 및 그 강재의 접합공법 | |
| RU2760546C1 (ru) | Способ выполнения монтажных соединений на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением | |
| JP5441114B2 (ja) | 鋼構造物の疲労き裂補修構造及び補修方法 | |
| US9109580B2 (en) | Arrangement for fixing a component inside of a wind turbine | |
| JP3502892B1 (ja) | 二鋼材締結構造と、その締結構造に用いる締結部品 | |
| JP4365640B2 (ja) | 板材接合用ボルトとそれを用いた板材の接合方法 | |
| JP2001133392A (ja) | アンカー材の定着力測定方法 | |
| AT501639A2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur zerstörungsfreien überprüfung von holzbauteilen | |
| RU2560255C1 (ru) | Способ выполнения монтажных соединений на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением | |
| JP2006241696A (ja) | 基礎またはフーチングのコンクリートと杭頭部の結合部構造および該結合部構造を有する構造物 | |
| KR20110033687A (ko) | 도장표면의 크리프 현상에 따른 축력손실량을 고려한 기 체결된 고력볼트 장기축력산정 방법 | |
| JP2004311991A (ja) | ワイヤボンディング接合部を検査するための方法および装置 | |
| JPH0972097A (ja) | 亀裂停止方法 | |
| JP4729707B2 (ja) | 木造部材の接合金具 | |
| RU2668953C1 (ru) | Способ определения несущей способности трубчатого анкера и установка для его реализации | |
| CN114577422A (zh) | 一种螺栓横向振动试验装置 | |
| RU156880U1 (ru) | Устройство для испытания образцов сварных точечных соединений на разрыв | |
| CN215640083U (zh) | 一种曲轴法兰扭转疲劳检测装置 | |
| RU2502896C2 (ru) | Способ выполнения болтовых соединений с радиальным натягом | |
| JP7511866B2 (ja) | 金属拡張アンカー | |
| CN118013653A (zh) | 一种螺纹连接结构复拧时间确定方法、复拧方法及系统 | |
| Sharpshair | Tensile Strength Evaluation of Glulam Connection with Screw Fasteners | |
| JP3823869B2 (ja) | 爆裂防止機能付き材料試験機 | |
| SU1496980A1 (ru) | Способ задержки роста усталостных трещин | |
| Nienstedt et al. | Application of the finite element method to anchoring technology in concrete |