影响校准扭矩扳子示值的几方面问题

作者:陈铭(海安市综合检验检测中心, 江苏南通226600),厦门斯可威(转载)来源:《现代工业经济和信息化》2020年6月,厦门斯可威(转载)网址:http://www.scv-lock.com/h-col-107.html

摘要:基于海安市综合检验检测中心生产过程中的几个关键工序以及位置,对智能扭矩仪检定扭矩扳手如何提升准确度进行了分析,研究了几点对不合理方法的改进措施。


引言

    扭矩扳子是扳手中的一种,学名有扭力扳手、扭矩扳手、扭矩可调扳手几种。其动力源分类标准为:手动力矩扳手、电动力矩扳手以及液压力矩扳手三种。其中手动力矩扳手又可区分为数显式、预置式以及表盘式三种。从特征来看,扭矩扳手能够设置扭矩值,并且扭矩也是可以变化的。从优点来看,扭矩扳手省时省力、扭矩可调,并且操作方面比较简单容易。

    扭矩扳手的用途主要体现在紧固螺栓、螺丝和螺母等,并在螺纹紧固过程时,需要调整力矩大小,从而来确保螺纹紧固,并且避免由于力矩太大而出现螺纹破坏的现象。而使用扭矩扳手可以使得扭矩值固定,设定所需要的扭矩值,那么当扭矩值达到所设定的数值的时候,扳手就会给予提示音,并且手感

会传来震动声音,这时工作完成,也表明紧固到位。当作用力解除之后,扳手的各个零件能够实现自动复位,使用起来相当方便。扭矩扳手在机械行业使用

很广泛,被逐渐推广开来,而检定扭矩扳手的设备则是智能扭矩仪。本文基于检定工作过程,对于能够影响到扭矩扳子的检定结果做出如下分析。

1 扭矩概述

    扭矩能够使得物品发生转动,是力矩的一种。一般来讲,力矩是指通过作用力使物体绕着转动轴或支点转动的趋向。力矩是力臂乘以作用力,是力对物

品产生转动的一个常见的物理量。

2 扭矩扳手的原理分析

    扭矩扳手的原理是通过力矩原理来提供一种可以进行调节、支持固定扭矩值的扳手。扭矩扳手考虑了人体工程学,能够设计出握感舒适的扳手,从而减

少长时间、高强度工作模式下的疲劳感,手柄的振动感能够给予使用者清晰的反馈。锁定环接近手掌虎口,能够有效避免误操作过程中更改扭矩值,从而破

坏螺纹等的现象。在使用扭矩扳手的过程中,扭矩值达到了预先设置好的数值时,就会发出提示声音,从而提示操作者工作完成。在扳手内部的一个重要部

件是弹簧,其压缩程度体现在扳手上就是响应的扭矩值,扭矩值可以按照弹簧的质地与做工来确定范围。使用扭矩扳手需要注意的是,加力要缓慢且均匀,平稳缓慢是影响到扭矩值的关键因素[1]。

3 智能扭矩仪的工作原理

    作为检定扭矩扳子的专业设备,智能扭矩仪采用了具备高精度的扭矩传感器,并且带有二次显示仪表以及计算机系统,可以增强检定的准确度。工作原理来看,是将扭矩扳手的扳头和同轴串联,并且对扭矩扳子用力,增加力矩的过程中,弹性体受到力矩的作用后就会产生改变并变形,从而使弹性体上的电阻应变片产生变化,并传递出一个扭矩相应的信息,这个信息经过电路处理转化后,最终由数码显示出来。智能扭矩仪相比机械式检定仪有着很多的优势,可以极大地提升效率与检定的准确率。智能扭矩检定仪还会根据扭矩扳手检定的要求来进行标定装置的设计,从而提高检测的精度以及传感器级别。这种标定装置的制作,需要固定力臂,并且通过标准扭矩砝码产生扭矩,能够有效降低误差源,对于环境的要求比较低。此外设备可以进行自校,一旦设备本身有问题,或者在检测过程中出现情况,能够对扭矩仪标定检定过程进行提示,从而提高检定的精准度。

4 影响扭矩扳子检定示值问题的改进措施

1)首先扭矩扳子的旋转面需要确保和水平面保持平行,当扭矩扳子放置在智能扭矩仪上的时候,需要通过导轨来调节扭矩扳手的高低水平位置是否符合检定标准,使扭矩扳手的力臂旋转面平行于水平面。一旦扭矩扳子摆放位置超出允值,这样的状态所检测出来的结构就会造成扭矩扳子自重对力矩产生一定的影响,导致检定的结果不准确。扭矩扳子的旋转面与水平面水平,经常是日常工作中人们所忽视的一点,影响检定精度,是必须要规避的问题。

2)在通过智能扭矩仪检定扭矩扳子的过程中,需要确保力的施加方向垂直于扭矩扳子。在施加力的过程中,力的施加方向需要与扭矩扳子垂直,并且这个垂直的角度的误差范围是10°,超过这个数值的话,作用力作用在扭矩扳子上时,就会造成实际的作用力要比数值上的值要偏小,也就是成为实际作用力的一个分量,从而造成实际扭矩值降低,影响到扭矩值检定的检测结果。在这一过程中,工作人员往往因为垂直施加力会比较麻烦,而忽略到这一点,从而影响到检定的结果[2]。

3)使用智能扭矩仪检定扭矩扳子时,需要确保力的施加位置在把手的中央,也就是加力线的附近位置。通过智能扭矩仪检定扭矩扳子的过程中,手需要放置在把手手柄加力线附近,因为太靠前会一定程度上影响到视准器,从而将指示部分扳坏,并且太靠前去握也会影响到力臂的大小,进而影响到实际的扭矩值。而手的位置要是太靠后,那么就会造成力臂比实际力臂更大,并且很容易造成扭矩传感器的损坏。无论是太过靠前还是靠后,都会造成检定结果的不准确,因此将手的位置放在加力线附近是比较符合检定标准的[3]。

4)在进行检定的过程中,方孔式传感器受力状态不对也同样会产生误差。方孔式传感器的位置在转接头以及扭矩扳手链接处。传感器的四方孔和扭矩扳手之间有一定的空间,当施加力的过程中,四方孔与扳子的方头并不会在同一条轴心上,进而导致测试出的扭矩值应该是扭矩扳手示值以及侧向力扭矩的和,而并非是检定所需要的扭矩扳手的示值。在实际操作过程中,应当减小空隙的产生,选择使用摩擦系数更小的转接头,从而使检测的扭矩值更加贴近实际的扭矩,提高检定的准确度。

5)有一些扭矩扳子在使用时间较长之后,会出现刻度盘调整困难的情况,这是因为刻度盘背面的定位稍松动了,需要重新打入刻度盘,再进行智能扭矩仪的检定。此外从笔者的工作经验来看,扭矩扳子在未经调整前合格率能够保证在85%以上,而其他不合格的部分要么是物理性损坏,要么是示值误差较大等情况。这种情况下,如果是最小值不准确,那么就将顺时针扭矩值增加,并减小逆时针的扭矩值,重复这一过程,直到最小值准确[4]。中间值或者最大值不准确,则需要将旋转调整轮调节到最小,并通过智能扭矩仪来测试扭矩值,并且重复这一步骤,最终将数值调整到准确。

5 结语

    在检定扭矩扳手的过程中,扭矩扳手旋转面需要与水平面保持水平,力的施加方向需要垂直于扭矩扳子,力的施加位置需要在加力线的附近,方孔式传

感器的受力状态需要确保与扳子的方头在一条轴心上,并且需要判断扭矩扳子是否合格,对不合格的扳子进行调整。因此在检定扭矩扳子的过程中,也需要

确保检定人员的专业素养能够符合各项检定标准。只有确保检定扭矩扳手符合标准,才能延长扭矩扳子的使用寿命,进而降低企业成本,提高工作效率。


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