扭矩计算（共9篇）
扭矩计算 篇1
0 引言
滚珠丝杠又称滚珠螺杆, 是将回转运动转化为直线运动的部件, 滚珠丝杠由丝杠螺杆、滚珠和丝杠螺母组成。滚珠在丝杠螺杆与丝杠螺母间滚动, 属于滚动摩擦, 因此能取得比滑动摩擦高的传动效率。与过去的滑动丝杠相比, 滚珠丝杠由于钢球做滚动运动, 启动扭矩极小, 所需驱动扭矩仅为前者的三分之一;不会产生滑动摩擦中出现的爬行现象, 所以能进行非常精确的微量进给。基于以上优点, 目前伺服电机直接驱动滚珠丝杠带动负载的情况越来越多。如何选择伺服电机的参数与运送的负载相匹配从而最大限度地发挥伺服电机的性能就成为系统选型的关键。本文主要从工件水平运动和垂直运动两方面介绍伺服电机的旋转扭矩的计算步骤。
1 伺服电机驱动滚珠丝杠水平运动时轴向负荷的计算
图1为用滚珠丝杠直接运送负载的装置, 水平左右往返运送负载时的轴向负荷Fan按式 (1) ~式 (6) 计算:
式中:Fa1为去路加速时的轴向负荷, N;Fa2为去路等速时的等速负荷, N;Fa3为去路减速时的等速负荷, N;Fa4为返程加速时的轴向负荷, N;Fa5为返程等速时的轴向负荷, N;Fa6为返程减速时的轴向负荷, N;m为运送质量, kg;μ为导向面上的摩擦因数;f为导向面的阻力, N;a为加速度, m/s2。
式中:Vmax为最高速度, m/s;t1为加速时间, s。
2 伺服电机驱动滚珠丝杠垂直运动时轴向负荷的计算
图2为用滚珠丝杠直接运送负载的装置, 垂直上下往返运送负载时的轴向负荷Fan按下式计算。
式中:Fa1为上升加速时的轴向负荷, N;Fa2为上升等速时的等速负荷, N;Fa3为上升减速时的等速负荷, N;Fa4为下降加速时的轴向负荷, N;Fa5为下降等速时的轴向负荷, N;Fa6为下降减速时的轴向负荷, N;m为运送质量, kg;f为导向面的阻力, N;a为加速度, m/s2。
加速度a可通过下式求出:
式中:Vmax为最高速度, m/s;t1为加速时间, s。
3 伺服电机所需的旋转扭矩的计算
将滚珠螺杆的旋转运动转换成丝杠螺母的直线运动所需要的旋转扭矩可以由式 (15) ~式 (21) 求出。
式中:Tt为等速时需要的旋转扭矩, N·mm;T1为由外部负荷引起的摩擦扭矩, N·mm;T2为滚珠丝杠的预压扭矩, N·mm;T4为其它扭矩, N·mm。
式中:Tk为加速时需要的旋转扭矩, N·mm;T3为加速时需要的扭矩, N·mm。
式中:Tg为减速时需要的旋转扭矩, N·mm。
驱动滚珠丝杠旋转所需的旋转扭力之中, 由外部负荷 (主要指接触面的摩擦阻力) 所需要的旋转扭矩, 可根据下式求出:
式中:T1为由外部负荷引起的摩擦扭矩, N·mm;Fa为轴向负荷, N;Ph为滚珠丝杠的导程, mm;η为滚珠丝杠的效率, 0.9~0.95;A为减速比。
由滚珠丝杠出厂前施加的预压力引起的预压扭矩
式中:Td为滚珠丝杠的预压扭矩, N·mm。
滚珠丝杠加速运送负载时所需的加速扭矩[1]
式中:J为转动惯量, kg·m2;ω′为角加速度, rad/s2。
式中:Ph为滚珠丝杠的导程, mm;Js为丝杠轴的惯性力矩, kg·m2;JA为丝杠轴侧齿轮等的惯性力矩, kg·m2;JB为马达侧齿轮等的惯性力矩, kg·m2。
式中:Nm为马达转速, r/min;t为加速时间, s。
式中:J为圆形物的转动惯量[3], kg·m2;m为圆形物的质量, kg;D为丝杠轴外径, mm。
计算出等速时的旋转扭矩Tt、加速时的旋转扭矩Tk、减速时的旋转扭矩Tg, 取其中数值最大者即为选用伺服电机时参考的最小扭矩。
4 结语
目前, 用该种计算方法所选用的伺服电机已经应用于实际中, 从伺服电机反馈的参数来看, 此种计算方法完全合理可靠。
摘要：针对伺服电机直接驱动滚珠丝杠带动负载的应用, 介绍了伺服电机旋转扭矩的计算步骤, 以及相应的公式。
关键词：伺服电机,滚珠丝杠,旋转扭矩
参考文献
[1]哈尔滨工业大学理论力学教研组.理论力学[M].北京:高等教育出版社, 1997:264-265.
[2]孙恒, 陈作模.机械原理[M].6版.北京:高等教育出版社, 2001:160-162
[3]张三慧, 王虎珠.大学物理:第1册[M].北京:清华大学出版社, 1990:185-186.
扭矩扳子新旧检定规程的比较 篇2
关键词：扭矩扳子；规程；对比
0 引言
扭矩扳子是用于拧紧螺栓、螺母，并能测量拧紧时扭矩值的计量器具。其广泛应用于汽车维修、建筑钢构、电厂、造船等多个产业领域。新的扭矩扳子检定规程JJG 707-2014已于2014年6月由国家质量监督检验检疫总局发布，并于2014年12月15日正式实施。笔者对新旧规程进行对照学习，就主要变化的内容作简要介绍，便于检定人员在工作中更好的执行新规程。
1 新规程在计量性能要求中删除了超载性能的试验
在旧规程中，对于首次检定的扭矩扳子，应按其使用方向施加额定扭矩值的120%进行超负荷试验。但是多数预置式扭矩扳子，无法设定超额定扭矩值120%的检定点；或者在达到额定扭矩值的120%前，扭力已大于内部弹簧压力，产生脱节效应，因此也无法完成超载性能试验。所以，新规程删除了这一计量性能要求是合理的。
2 环境条件不同
旧规程规定，扭矩板子应在10℃～30℃，相对湿度不大于85%的环境条件下检定。新规程将温度条件修改为（23±5）℃，且检定中温度变化不超过±1℃。现场环境不应有影响检定结果的振源、电磁干扰等现象。环境条件较旧规程更加严格。
3 标准设备要求
标准设备的扩展不确定度应不大于被检扭矩板子允许误差绝对值的1/3。新规程特别注明了扭矩螺丝刀检定时，应采用检定仪的专用附件或装置，能够稳定夹持及施加扭矩。像扭力螺丝刀这种小扭值的计量器具，加载方式不同，对检测结果影响很大。采用手握螺丝刀测量时，相同检定员检测的重复性很差，因为人为操作很难控制旋转扭矩螺丝刀的力度；所以采用专用夹具，可对扭力螺丝刀平稳加载扭矩，是十分必要的，可以很好解决扭矩螺丝刀检定中测试结果复现性差的问题。
4 新规程增加了传动方榫的选择
新规程规定，检定用传动方榫应符合GB/T 3390.2-2004《手动套筒扳手 传动方榫和方孔》的要求，并且在附录B中列出了传动方榫对边尺寸应对应的最大扭矩。对于扳子体和扳接头是一体结构、不可拆卸的扭矩扳子，一般不存在方榫对边尺寸达不到最大扭矩要求的情况。但是对于可换插头的扭矩扳子，检定过程中应特别注意新规程的这项规定。该扭矩扳子所配的棘轮头的方榫尺寸或开口头的开口尺寸应大等于附录B中最大扭矩对应的对边尺寸；否则传动方榫有被扭断、扭弯的可能。检定中还应注意，有些可换插头扭矩扳子，客户使用时仅设置到较小的扭矩值，因此送检时自带了一个棘轮头，其棘轮头的方榫尺寸小于最大扭矩对应的要求。但是检定或校准时又要求对扭矩板子的全量程进行测试，这种情况检定人员应及时通知客户更换满足尺寸要求的棘轮头。切勿把该扭矩板子看做一体结构的扳手进行校准，以免在较大扭矩值测试中出现拧断方榫头的危险。
5 新规程完善了不同扭矩扳子的检定方法
5.1 示值式扭矩扳子的相对分辨力，新规程给出了计算公式；其值等于扭矩显示装置的分辨力r除以扭矩扳子的测量下限M0。不同准确度级别的扳子，示值相对分辨力应符合相关要求。新规程的原始记录模板中，也要求记录示值相对分辨力的计算结果，作为判定示值式扭矩扳子合格与否的指标之一。而旧规程只需目测检查扭矩扳子的示值分辨力，不需要在原始记录中特别注明计算结果，仅是在其他项目栏中标注合格与否。
5.2 新规程对回零误差定义更加明确。旧规程中，示值回零误差的要求是，指针式扭矩扳子不大于0.2个分度，数字式的为±1个字。对不同准确度级别的扳子，要求竟是一样的，都必须在后续检定中进行上述检查。而新规程中，则是给出了回零误差的计算公式，并列出不同准确度级别的扭矩扳子回零误差的相应指标。回零误差的结果用满量程的百分比表示，其值等于测量装置的回零示值m0除以扭矩扳子的测量上限MS。其中测量装置的回零示值m0需结合预加扭矩进行检查，在示值检定前、第三次满量程预扭卸载后10s左右目测检查扭矩扳子的回零值。可以看出，新规程的这处修改定义是十分严密的，具体到了第三次预扭的回零值，不会产生歧义。
5.3 新规程删除了示值式扭矩扳子用力臂圆盘加挂力值砝码的检定方法。力臂砝码式的检定方法，标准扭矩的准确度取决于两个参数长度和力值的准确度。该方法工作量大，且测量误差大。新规程检定扭矩扳子的标准设备规定为标准扭矩仪或扭矩扳子检定仪，均为扭矩传感器式的检定方法。该方法的标准扭矩直接来源于标准装置定度的扭矩传感器。扭矩传感器式的检定方法早已在多数检测实验室普及，新规程删除力臂砝码式这一已被淘汰的方法也是十分必要的。
5.4 旧规程关于预置式扭矩扳子的检定，如何加载的描述为：标准装置选择峰值保持功能，平稳施加扭矩至扭矩扳子发出听觉或其他讯号。但是实际工作中我们发现，即使平稳的施加扭矩，对于不同的加载方式或不同的检测人员，测量的重复性很差。这和预置式扳手解除荷载时的瞬间加载速度有很大关系。新规程相对旧规程，做了一个定量的描述：平稳施加扭矩至检定扭矩的80%，并在0.5s～4s的时间内，继续缓慢施加扭矩至扳子发出声响或其他讯号。这就对扳手即将加载至预设扭矩值时的加载速度有了一个限制范围。如丝杆加载装置上，检定人员需很好的控制最后时刻丝杠推拉扳手手柄的速率；在驱动传感器的加载装置上，需设置好扭矩传感器的旋转速度，以满足新规程的要求。
6 检定周期
新旧规程均规定了，扭矩扳子的检定周期一般不超过1年。新规程增加了：首次检定或经调整后合格的给六个月检定周期。实际工作中，调整后合格的多为预置式扭矩扳子；调整后使用一段时间，其压力弹簧容易变形，造成扳手上下限线性不好，超差严重。因此，缩短调整后合格的扳手的检定周期是合理的。
以上简要介绍了JJG 707-2014《扭矩扳子检定规程》与旧规程的差异之处。检定人员应认真领会新规程主要技术变化的条款，在工作中执行新规程的检定步骤，保证新规程的贯彻和实施。
参考文献：
[1]JJG 707-2014《扭矩扳子检定规程》.
扭矩计算 篇3
土压平衡盾构机由于其安全快速的特点, 现在广泛的运用在城市轨道的建设中, 并且取得了骄人的成绩。而刀盘扭矩作为土压平衡盾构机的关键参数, 对它还没有太深入的研究。如果设计刀盘扭矩过大不仅不利于盾构机驱动装置的安装, 还提高了施工的成本。而刀盘扭矩设计过小, 会造成刀盘卡死的现象, 影响施工进度。
对于刀盘扭矩的研究, 国内外能够查到的资料有限, 目前大多以工程统计的数据作为参考。T.Krause基于大量的土压平衡盾构掘进数据, 提出了一个刀盘扭矩与盾构直径有关的估算公式[1]。
其中, T为额定扭矩;k为取决于地层条件和盾构类型的系数;D为刀盘直径。
从式 (1) 我们可以看出, 在计算过程中考虑的影响因素范围太小, 忽略了复杂土层以及盾构机自身参数对盾构刀盘扭矩大小的影响。
通过大量工程实例分析, 刀盘扭矩主要与施工时所在地层的土质、盾构机的埋深、盾构机自身的构造、盾构与土的相互关系有关。本文将充分考虑以上因素, 得出土压平衡盾构刀盘扭矩的理论计算公式, 为我们今后的施工提供更为准确的理论依据[2,3]。
1 刀盘扭矩的计算模型建立
土压平衡盾构机在施工过程中, 刀盘扭矩主要由以下几部分构成:
其中, T为刀盘扭矩;T1为刀盘正面、侧面与土体的摩擦扭矩;T2为刀盘后表面的摩擦扭矩;T3为刀盘切削土体时的地层抗力扭矩;T4为刀盘和搅拌叶片的搅拌扭矩;T5为密封引起的扭矩;T6为轴承引起的扭矩;T7为减速装置引起的扭矩。
1.1 刀盘正面、侧表面扭矩的计算
盾构机在开挖掘进的过程中, 刀盘的正表面首先与土体密切接触, 从而产生阻力扭矩。该扭矩主要由两个方面组成:
其一为土层与刀盘钢制表面产生的摩擦扭矩;其二为土颗粒与刀盘槽口的摩擦扭矩, 它取决于刀盘自身的开口率。与此同时, 盾构施工中刀盘的外表面也与土体发生了摩擦, 也应将其考虑进去[4]。
其中, D为盾构机的外径;f为土体的摩擦系数;f'为渣土与刀盘摩擦系数;Ka为土体侧压力系数;γ为土体重度;H为盾构的埋深;b为刀盘外沿的宽度。
T1计算示意图见图1。
1.2 刀盘后表面扭矩计算
随着盾构机的运作, 土箱内渣土的压力慢慢增加, 当渣土填满土箱时, 刀盘后表面与渣土发生挤压而产生摩阻力, 鉴于此在计算刀盘扭矩时要充分考虑这部分的大小[5]。即:
其中, w为刀盘开口率;μm为摩擦系数;σmij为后表面土的微小正应力;cm为渣土的粘聚力;D为刀盘外径。
作用于刀盘后表面的微小正应力由渣土的平均初始应力和所在点的埋深予以求解。
其中, γm为渣土的重度;rij为计算单元的转动半径;σmo为渣土舱内平均压力。
1.3 刀盘掘进时地层阻力的计算
其中, T3i为第i把刀具切削土体时的地层抗力扭矩;F3i为第i把刀具切削土体时受到的地层抗力;Li为第i把刀具到刀盘中心的距离。
1.4 刀盘与搅拌叶片的扭矩计算
其中, H1为搅拌叶片覆土深度;Dz为搅拌叶片直径;L为搅拌棒的长度;R为搅拌棒到盾构机中心线距离;f为摩擦系数。
搅拌棒安装图见图2。
1.5 密封引起的阻力扭矩
其中, Ta为密封接触阻力扭矩;L1为第1组刀盘密封安装半径;N1为刀盘密封组数;L2为第2组刀盘密封安装半径;N2为刀盘密封组数。
1.6 轴承引起的扭矩
其中, μ1为滚动摩擦系数;W为刀盘自重;Rr为径向滚子设置半径;Phm为水平荷载平均值;Rt为推子滚子设置半径。
1.7 减速装置引起的扭矩
其中, η为机械损失效率;T为装配扭矩。
2 土压平衡盾构刀盘扭矩理论计算模型的验证
现以刀盘直径D=6.25 m土压平衡盾构在广州某软土地基开挖为例来验证土压平衡盾构机刀盘扭矩理论计算模型。该工程主要参数如下:隧道埋深H=11 m, 开口率w=30%, 刀盘宽度b=0.35m, 开挖土重度γ=17.8 k N/m3, 侧压力系数Ka=0.43, 土与土之间的摩擦系数f=0.138 5, 渣土的摩擦系数f'=0.32, 主机总的重量为1 960 000 N, 搅拌棒到盾构中轴线的距离R=2 900 mm。
经过理论计算土压平衡式盾构刀盘扭矩大小为:
实际测量与计算对比如图3所示。
通过对比可知, 该计算理论基本与实测一致。证明了本文推导的刀盘扭矩计算模型是合理的, 今后能够为类似的工程提供理论指导。
3 结语
本文从分析刀盘扭矩的影响因素入手, 推导刀盘扭矩各个组成部分的计算公式, 得到了一种新的刀盘扭矩计算理论, 最后通过实际案例证明了该理论的合理性, 为今后的工程实践和刀盘选型提供理论指导。
摘要：为了能够更好的满足施工要求, 从分析土压平衡盾构刀盘扭矩的影响因素入手, 得到了刀盘扭矩计算模型, 通过计算研究, 并与工程实测值予以对比, 显示了其优越性。
关键词：土压平衡盾构,刀盘扭矩,计算模型
参考文献
[1]KRAUSE T.Schildvortrieb mit flussigkeits-und erdgestitzter Ortsbrust[Ph.D.Thesis][D].Braunschweig:TU Braunschweig, 1987.
[2]李向红, 傅德明.土压平衡模型盾构掘进试验研究[J].岩土工程学报, 2006, 28 (9) :1101-1105.
[3]王洪新.土压平衡盾构刀盘开口率选型及其对地层适应性研究[J].土木工程学报, 2010, 43 (3) :88-92.
[4]钟小春, 林键, 刘洪忠.土压平衡式盾构机刀盘扭矩力学模型研究[J].岩土力学, 2006, 27 (S2) :821-824.
扭矩计算 篇4
关键词：扭矩 小半径曲线箱梁桥 偏心加载 均布扭矩加载
0 引言
曲线梁桥能较好地适应地形地物且线条平顺流畅，从而在公路市政桥梁中得到了广泛的应用。对于小半径曲线箱梁桥来说，梁截面均处于“弯-扭耦合作用”下，且曲率半径R愈小这种“耦合”作用愈显著。根据规范JTG D62-2004规定，对于同时受弯扭的构件，其纵向钢筋和箍筋应按受弯和受扭分别进行配置。设计过程中若对梁体抗扭考虑不足，则可能导致严重的病害。近年来小半径曲线梁桥出现的支座脱空、梁体向外侧移位、伸缩缝的剪切破坏、翻转落梁等事故，就是由于对扭矩考虑不足引起的。单就抗扭来说，箱形截面抗扭刚度大，具有无可替代的优势，所以在小半径曲线桥中，大都采用箱形截面。对于曲线梁桥的计算，目前借助于有限元程序，已能较为精确的得到受力结果，较为普遍的方法是梁格法。梁格法最大的优点是能直接得出每个分离出的梁格的弯矩，且精度满足工程要求，但梁格法单元和节点相对较多，处理起来相对麻烦，并且对于扭矩来说，箱形截面作为一个闭合的抗扭整体，不能简单把扭矩近似分配到每个梁格中去。因此，曲线桥扭矩的分析应以整体截面的独梁分析为宜。很多情况下，我们可以把曲线梁桥作为单根梁来分析，特别是在初步设计阶段，独梁分析已能在整体上反映桥梁的弯矩和扭矩。下面将结合有限元程序，简单介绍两种方法在小半径混凝土箱梁桥扭矩分析时的运用，并对两种方法计算结果进行了对比。
1 工程实例
滁马高速和县互通B匝道位于R=60m回头弯曲线上，路面全宽8.75m，由于填土较高，为了和主线桥顺接，设两联4x20m的钢筋混凝土连续梁，墩台采用径向布置。本文以位于该圆曲线内的4x20m一联梁桥为分析对象，为减小抗扭跨径，桥梁墩台均采用双支座，支座间距为3.45m。
2 扭矩分析
2.1 有限元几何模型
借助Midas计算程序，考虑将该桥梁简化为单根独梁来分析，建立本桥基本计算模型，用于荷载的添加。简化过程中，主梁几何位置与箱梁几何中心线一致，建立单曲梁；保证支座与箱梁相对位置不变，建立墩台双支撑。扣除设计中心线与箱梁几何中心线的偏差0.875m，主梁单元建立在R=59.125m的圆曲线上。全桥共60个单元，61个节点。
2.2 扭矩分析
除了活载，恒载是钢筋混凝土箱梁桥产生扭矩的主要荷载。为了对比，本文仅考虑两种主要恒载自重和二期恒载作用下箱梁扭矩的计算。下面将采用两种不同的计算方法来对比分析。一是采用常规的方法，将恒载转化为均布扭矩，然后加载于简化的基本模型上；二是采用偏心加载法，将荷载直接加载于基本模型上。
2.2.1 均布扭矩加载
曲线箱梁由于体积重心偏离中轴线，故会产生均布扭矩。其原因是，单位弧长与曲率重心构成的扇形平面面积，在中轴线内外侧是不相等的，外弧侧面积往往大于内弧侧面积；其次，横向超高坡度的设置，也会造成体积偏心距。本桥墩台均采用抗扭双支座，此处不计由超高引起的偏心扭矩。要计算箱梁恒载作用下的均布扭矩，相对精确的做法是采用积分将箱梁每一微小单元对截面均布扭矩的贡献累加起来，但这样做较为麻烦。故根据箱梁的几何特点，将箱梁划分为若干块，以此来计算箱梁的恒载作用下的均布扭矩，精度已满足工程要求。采用分块的简算方法将箱梁划分块，需要说明的是，二期恒载计算时按厚度折算为桥面板。将计算出的均布扭矩以及箱梁自重、二期恒载无偏心加载于基本模型上。截面均布扭矩计算结果如下：
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2.2.2 偏心加载
扭矩是由荷载的不对称引起的。曲线箱梁桥的这种不对称包含两方面：一是在曲线平面内整体不对称，二是截面体积中心偏离中轴线引起的不对称。前者计算时只要建立曲线梁模型便能较为准确的计算，后者需要人工作近似处理。前面2.2.1所计算的均布扭矩，正是这种近似处理的方法之一。下面将介绍另外一种处理方法：偏心加载法。该方法思路清晰、人工处理起来十分简单方便。
本文考虑通过对单根曲梁偏心加载来计算曲线箱梁桥恒载扭矩。和梁格法一样，对于箱形截面梁等梁格特性较为明显的桥梁，分析时可以依据梁格法原理将梁截面划分为若干个梁格，以一根虚拟曲梁来模拟该梁格位置，近似假定所划分的梁格自重完全集中于该虚拟曲梁上，从而将各个梁格质量对应加载于虚拟曲梁上，即偏心加载法。在实际建模计算时，模拟各个梁格位置的虚拟曲梁并不建立，加载时只需根据梁格位置与模型中的独梁单元的相对位置来确定偏心距离，加载荷载大小为作用在梁格上的含自重的所有荷载。
由于箱梁为单箱单室箱形截面，将截面划分为左右对称的两个梁格，半径内侧梁格编号为1，外侧梁格编号为2，以1、2号梁格各自腹板中心位置来虚拟对应梁格的位置，相当于箱梁中心线向内外侧分别偏置了2.075m，则1号梁半径R1=57.05m，2号梁半径R2=61.2m。偏心荷载的三要素如下：
荷载作用位置：同一坐标系下，圆心角θ范围内，1号梁格荷载加载于R=57.05m的圆曲线上，2号梁格荷载加载于R=61.2m圆曲线上。同理可得护栏荷载作用位置。
荷载大小：截面相等，同一种材料，圆心角取单位值，自重与弧长成正比，弧长与半径R成正比。由此得1、2号梁格自重、二期恒载线荷载。
荷载方向：以上所述恒载作用方向均竖直向下。
将上述荷载偏心加载于几何计算模型上，需要说明的是，与均布扭矩加载不同，此处自重、二期恒载不能再以其它的形式添加，否则会导致荷载重复添加。得到各对应位置的荷载如下：
偏心加载荷载统计表
■
2.3 扭矩分析结果对比
为了对比，本文仅提取了自重+二期恒载作用下扭矩的分析结果：恒载作用下均布扭矩加载扭矩计算结果为727kN·m，偏心加载计算结果为723kN·m，误差率不足1%。说明小半径曲梁分析时，完全可以采用偏心加载来对独梁进行扭矩分析。
3 结论
3.1 单曲梁偏心加载能较为准确计算出曲线箱梁桥的扭矩。在小半径曲线箱梁桥的扭矩分析中，对独梁模型偏心加载简单、实用，处理起来十分便捷。独梁的偏心加载不仅能得出桥梁的扭矩，还能得出桥梁整体截面的弯矩。但是，桥梁的每个梁格所分配的弯矩大小不能直接得出，这也是单曲梁分析本身的局限。
3.2 墩台设置双支座对全桥扭矩分布起重要作用。由两种方法的计算结果可知，扭矩分布均匀，几乎完全均分到每一跨。本桥尽管半径为60m，但恒载产生的扭矩分布到每一跨很小。因此，小半径曲线梁桥设计时尽量采用抗扭双支座。
扭矩计算 篇5
首先是抽油机冲程变化与其得出的经验公式有很大差距。20世纪60年代, 抽油机的冲程多数在3 m以下, 而现在应用的抽油机冲程在4.2 m以上的井占了抽油机井总数的70%左右。
其次是游梁式抽油机的结构与当初相比有了较大变化。如20世纪90年代中期, 油田选用的抽油机至少是异相型抽油机, 随后又有大量的双驴头抽油机得到了应用。
1 利用功率曲线计算扭矩曲线的方法
抽油机扭矩曲线的应用主要有三个方面的内容: (1) 检查是否超扭矩及判断是否发生背击现象; (2) 判断及计算平衡; (3) 用于功率分析。
减速箱输出的瞬时功率等于瞬时扭矩与曲柄角速度之积[1], 即
对该公式进行变换, 则可以得到
但是, 实际矿场上我们只能利用现场测试手段得到的是电动机的输入功率曲线, 而不是减速箱输出轴功率曲线, 目前想要直接测得减速箱输出轴功率曲线几乎是不可能的。那么只能利用电动机输入功率曲线得到减速箱输出轴的功率曲线。
2 计算实例
如某井, 该井冲速为6.72 min-1, 由此计算该井曲柄旋转角速度为0.703
将该数据代入测得的功率曲线数据, 并制图得出功率曲线和减速箱输出轴扭矩曲线, 见图1。
3 分析
3.1 电动机—减速箱输出轴的传动效率组成
从电动机到减速箱输出轴, 主要有以下几个传动节点: (1) 电动机到电动机输出轴, 它的传动效率是指电机的工作效率; (2) 从电动机输出轴到减速箱输入轴, 它的传动效率主要是指皮带的传动效率; (3) 从减速箱输入轴到减速箱输出轴, 它的传动效率主要是减速箱的传动效率。
3.2 各节点传动效率分析
3.2.1 电动机的工作效率
目前, 油田常用的抽油机电动机是Y系列鼠笼式电动机, 根据相关文献介绍[2], 目前油田常用的电动机 (8极电动机, 功率22～75 k W) 额定工作效率为90%～92%。
一般电动机在输出功率为 (60%～100%) 额定功率条件下工作时, 其效率接近于额定效率, 约90%左右, 即电动机损耗约占10%。
对于电动机而言, 在接近额定负荷时, 其最大效率通常达到91%。
3.2.2 皮带的传动效率
皮带传动的特点:由于皮带具有良好的弹性, 因此能缓和冲击, 吸收振动, 尤其是三角胶带, 无接头, 工作平稳、噪音小, 但工作中有弹性滑动, 因此瞬时传动比不精确;过载时, 皮带在轮面上打滑, 可防止其他零件损坏, 起保护作用, 但传动效率较低, 三角带传动效率一般情况下为0.9～0.92;适用两轴中心距较大的场合;结构简单, 维护方便, 但外形尺寸大, 不紧凑。
皮带传动过程中, 当小于极限负荷时传动效率都很高, 只有超过极限负荷时, 传动效率开始下降。通常情况下皮带传动的效率为92%。
3.2.3 减速箱传动效率
减速箱传动由齿轮传动和轴承传动组成。
齿轮传动具有工作可靠、传动比精确、传动效率高 (0.92～0.99) 、结构紧凑、适用功率和速度范围广等优点。通常情况下, 齿轮传动效率可达到96%以上。
轴的主要功用是支承转动零件和传递动力, 对于减速箱中的轴而言, 它既承受弯矩, 又承受转矩, 通常情况下每组轴承的传动效率99%以上。对于抽油机减速箱而言, 三组轴承的传动效率为97.03%。
通过上述分析, 从电动机到减速箱输出轴总体的最大传动效率为0.78。
3.3 误差分析
3.3.1 电动机部分
抽油机电动机的负荷变化十分剧烈且频繁。在抽油机的每一冲程中, 电动机的输出功率都将出现两次瞬时功率极大值和两次瞬时功率极小值。其瞬时功率极大值可能超过额定功率, 而极小值一般为负功率, 即电动机不仅不输出功率, 反而由抽油机拖动而发电。因此电动机的输出功率的变化远远超出了 (60%～100%) 额定功率的范围, 特别是当抽油机平衡不良时, 其电动机甚至可能在 (-20%～180%) 额定功率的范围内变化, 这时电动机的效率降低, 损耗增大。
对于平衡良好的抽油机, 当抽油机悬点负荷最大时, 电动机消耗功率也会最大, 其最大功率基本在电动机的额定状态附近。通过部分电动机效率的试验数据分析, 当其在接近额定负荷时, 工作效率最高。
这个过程发生在上冲程, 当电动机出现这一峰值后, 其余时间的工作效率都比较低, 通常在75%～91%之间。
3.3.2 皮带传动部分
当皮带安装符合安装要求的条件下, 皮带传动效率的变化并不大, 即:当小于极限负荷时传动效率都很高, 只有超过极限负荷时, 传动效率开始下降。对于抽油机井而言, 这一时刻主要出现在抽油机启动过程和极不平衡的过程, 对于大多数的抽油机井而言, 它的传动效率通常可以保证在较高的水平, 因此, 皮带传动效率92%是比较符合实际的, 对整个系统效率的影响并不大。
3.3.3 减速箱传动部分
由于这一部分的传动只要保证较好的润滑, 其传动效率基本可以保持一个比较恒定的水平, 因而这一部分对其影响并不大。
通过上述分析, 传动效率变化最大的是电机部位, 因而解决这一部位传动效率的计算是最为关键的。
4 认识
(1) 利用功率曲线计算抽油机减速箱输出轴扭矩, 对最大扭矩计算产生的误差不大, 对电动机功率较低点的计算值偏高。
(2) 如需取得更加准确的计算结果, 需对电动机进行模型试验或以已取得的模型试验数据为基础进行计算。
(3) 应用该方法, 可利用测试数据中的峰值功率计算抽油机减速箱输出轴最大扭矩, 以检验抽油机井是否超扭矩。
参考文献
[1]张琪, 采油工程原理与设计[M].北京:中国石油大学出版社, 2000.
扭矩计算 篇6
本文对型钢混凝土构件极限扭矩的计算方法进行了推导,并与钢筋混凝土构件的极限扭矩计算方法进行了对比,结合试验数据对公式进行了验证。
1 纯扭作用下钢筋混凝土构件极限扭矩的计算
1.1 经验计算公式
根据我国进行的钢筋混凝土构件纯扭试验,得到的极限扭矩经验回归式为:
其中,Wtp为截面的受扭塑性抵抗矩;Ast,fyt分别为扭箍筋的单肢截面面积及其屈服强度;ft为沿截面周边对称布置的纵筋屈服强度;s为箍筋间距。
1.2 桁架模型推导近似公式
钢筋混凝土矩形截面构件在纯扭作用下,沿周边形成平行的螺旋形斜裂缝,忽略抗扭作用较小的截面核心部分,成为一薄壁箱形截面,剪应力流强度为q。将它比拟为一空间桁架,纵向钢筋为受拉弦杆,箍筋作为受拉腹杆,四周裂缝间的混凝土斜条作为受压腹杆。变角空间桁架模型见图1。
通过近似推导可得:
其中,σst,σs分别为极限状态时箍筋和纵筋的应力,不一定达到屈服强度;其余符号同前。
2 纯扭作用下H形型钢混凝土构件极限扭矩的计算
通过对外部钢筋混凝土承担的扭矩与型钢承担的扭矩的叠加来计算H形型钢混凝土纯扭构件的极限扭矩。H形型钢混凝土极限扭矩计算示意图见图2。
2.1 外部钢筋混凝土的极限抗扭贡献
外部钢筋混凝土的极限抗扭贡献可以通过变角空间桁架理论计算得出。采用我国规范计算公式并考虑处在有效壁厚内的型钢翼缘的作用,则外部钢筋混凝土对极限抗扭的贡献可由下式计算:
其中,ζ′为考虑型钢影响的配筋强度比:0.6≤ζ′≤1.7,当ζ′>1.7时,取ζ′=1.7。
2.2 型钢的极限抗扭贡献
当型钢混凝土构件达到极限状态时,外部的钢筋混凝土部分承担了大部分的扭矩。截面内的型钢受到外部混凝土的约束,其自身抗扭贡献是由整个截面中的自由扭转剪应力τs构成的自由扭转矩Ts和上下翼缘内剪力构成翘曲扭矩Tw组成,由于一端固定的型钢在固定端处截面型钢的自由扭转矩Ts与扭剪应力τs均为0,型钢所承担的扭矩Tsw等于固定端截面处的翘曲扭矩Tw,则型钢混凝土构件中型钢在极限状态时的抗扭贡献可由下式计算:Tsw=Ts=τwmaxIwtf/Swmax。
其中,τwmax为极限状态时固定端截面型钢翼缘内的最大弯曲扭转剪应力;tf为型钢翼缘厚度;Iw,Sw分别为型钢的扇性惯性矩和扇性静矩,Iw=b3 h2 tf/24,Swmax=b2 htf/16。
2.3 H形型钢混凝土极限扭矩的计算公式
考虑处于有效壁厚内型钢翼缘的影响,由空间桁架理论公式或我国规范公式可得到外部钢筋混凝土对极限抗扭的贡献,通过对外部钢筋混凝土与型钢对极限抗扭贡献的叠加,纯扭下H形型钢混凝土构件的极限扭矩可简化为:
其中,Tp为单独受扭时型钢的全塑性扭矩;h为型钢截面高度;H为型钢混凝土构件截面高度。
3 计算值与试验值比较
试件的主要数据:内置型钢为H175×90×5×8,材质Q235-B;钢筋为8,10光圆钢筋和12,14热轧带肋钢筋;混凝土等级为C30。具体参数见表1。
4 结语
通过钢筋混凝土构件及型钢混凝土构件在纯扭作用下极限扭矩的计算值和试验值的对比可得,配置型钢后,构件的受扭性能有所提高;同时通过比较可知,在型钢配置相同的情况下,极限扭矩与构件的保护层厚度、配箍率、截面尺寸等有关;除此之外,还可得出在一定的配筋和型钢作用下,公式计算值能够较好的反映构件的实际抗扭极限。这为研究构件在压弯剪扭复合受扭作用下构件极限扭矩的计算打下了一定的基础。
摘要：探讨了钢筋混凝土受扭构件和型钢混凝土受扭构件在纯扭作用下极限扭矩的计算,并将它们的受扭情况进行了对比,通过计算值与试验值的比较,计算值与试验值基本吻合。
关键词：型钢混凝土,纯扭构件,极限扭矩
参考文献
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[8]刘维亚.型钢混凝土组合结构构造与计算手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.
扭矩法与扭矩转角法比较与分析 篇7
1 扭矩控制分析
螺纹, 特别是对于需要承受动载荷作用力的重要螺纹而言, 进行螺纹连接的根本在于:通过利用螺纹紧固件的方式, 实现螺纹与连接体的可靠连接。装配拧紧的根本则在于:将螺栓的轴向预紧力控制在合理区间内。
在对轴向预紧力进行控制的过程当中, 其上限与下限都应当有一定的控制标准:以上限控制标准为例, 该取值会受到螺栓以及被连接件强度水平的影响, 避免在预紧中出现拉长、脱扣、疲劳断裂、以及压缩破坏等方面的问题;以下限控制标准为例, 该取值则会受到连接结构的影响, 确保在整个拧紧过程当中螺纹与连接件能够始终保持紧密贴合的关系。
结合以往的工作经验来看认为螺栓轴向预紧力取值越高越有利。主要依据是, 预紧力的提升会使螺栓的抗疲劳性能以及抗松动性能得到改善。因此, 实际工作中, 应当通过对扭矩法或扭矩转角法的应用, 在对材料强度进行充分利用的基础之上, 尽可能的将螺栓拧紧至屈服极限, 以保障连接可靠, 控制零件尺寸。
2 扭矩法与扭矩转角法精度对比
下图 (见图1) 即为扭矩法与扭矩转角法的控制示意图。结合图1来看, 以图中 (1) 、 (2) 分别表示2条规格一致的螺纹连接件所对应特性曲线。两条曲线存在差异的主要因素是:材料因素, 热处理因素, 表面粗糙度因素, 尺寸精度因素, 表面清洁度因素, 表面润滑程度因素, 以及垫圈连接因素。两条特性曲线在统一外加扭矩作用力的影响下产生与之相对应的预紧力, 分别对应为F (1) 、F (2) 。因此, 可以计算所对应的预紧力误差取值为△F (△F=F (1) -F (2) ) 。
在图1所示的扭矩转角控制法作用下, (1) 、 (2) 两条特性曲线的含义与扭矩法控制下的特性曲线完全一致。控制过程当中可以先用贴紧扭矩M0预拧紧处理, 期间所产生的预紧力误差取值为△F0, 然后以M0 (起始扭矩作用力) 基础之上转动α角度, 使其能够与特性曲线 (1) 、 (2) 分别相交, 交点分别为c、d, 此期间所形成的预紧力差值可表示为△Fγ。在本控制方案下, 应当满足:
△F0=△Fγ
该公式下认为:在使用扭矩转角法进行控制的过程当中, 所诱发的轴向力散差基本倾向于稳定状态下, 期间所生成的预紧力差值为△F0。而在使用扭矩法对内燃机进行控制的过程当中, 相对应于M1扭矩时产生的预紧力差值应当为△F1。认为两者满足“△F0<△F1”。根据以上分析认为:在一般运行工况下, 使用扭矩转角控制法的控制精度明显高于扭矩控制法控制精度。
3 结束语
从内燃机制造角度上来说, 螺纹连接件作为关键性的构成要素之一, 其连接件的质量水平备受各方重视, 有关螺纹连接件的质量控制要求也更加的严格与具体。研究显示:合理应用新型的拧紧工艺技术能够确保螺栓轴向预紧力分布的合理性, 从而达到优化螺纹连接件连接效果的目的。在本文对拧紧工艺技术进行分析的过程当中认为:在变形区间一定的条件下, 由于螺栓与被连接体的刚度基本稳定, 故而应用扭矩转角控制法的控制精度明显高于扭矩控制法控制精度。提示未来实际工作中, 可以将扭矩转角控制法作为拧紧工艺的重点发展方向。
参考文献
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[2]孙宝章, 戴文斌, 左运发等.螺栓拧紧方法分析与应用[J].沈阳建筑工程学院学报 (自然科学版) , 2002 (04) :319-320.
[3]Arlindo Marques.组合轴承转角扭矩法的参数确定[J].柴油机设计与制造, 2009 (02) :50-56.
谈静态扭矩开发 篇8
谈到扭矩,熟悉汽车技术的人应该很快就会联想到动态扭矩和静态扭矩,动态扭矩和静态扭矩有着紧密的联系。在扭矩控制过程中,动态扭矩是作为紧固工具的设定值标准,而静态扭矩则是作为判定工具检测的扭矩结果是否合格的标准。动态扭矩是在产品设计开发时,针对使用的紧固件强度、材料等,以及紧固件所使用的部位受力情况进行计算、分析得出,本文将对静态扭矩开发作介绍。
1 动态扭矩和静态扭矩的概念及特点
如图1所示,为了拧紧螺栓,必须施加力以便拧紧螺母/螺丝,施加力是旋转螺母或螺栓使螺杆受力伸长,螺杆伸长产生的夹紧力把连接件夹紧,拧紧过程中90%扭矩被摩擦力消耗,只有10%的扭矩转化为夹紧力,而我们需要的就是连接件中的夹紧力。
我们需要的是夹紧力,能够用工具监控测量的是扭矩,所以为了保证通过拧紧螺栓能获得我们所需要的夹紧力,大部分整车厂都是通过监控扭矩的方式来保证紧固件的拧紧质量。
扭矩可分为动态扭矩和静态扭矩。
(1)动态扭矩是指当紧固件在被固定的过程中测量得到的最大峰值。扭力扳手和动力工具都可以施加动态扭矩,动态扭矩不能在紧固件被紧固之后测量。
动态扭矩是零件设计者根据设计要求,并结合实验结果和路试结果,释放动态扭矩标准。设定动态扭矩时不仅要考虑紧固件,还要考虑被紧固件及紧固件工具。动态扭矩太小,容易引起紧固件松动和疲劳断裂,同时不利于充分发挥紧固件的作用;动态扭矩太大,容易引起紧固件屈服,甚至断裂、滑牙,以及被紧固件被压溃。被紧固件的材料硬度、表面粗糙度、表面摩擦系数及其结构,都会影响动态扭矩。同时,还要考虑被紧固件的强度,保证它不会被压溃,进而得到被紧固件所能承受的最大扭矩。动态扭矩标准需要由紧固件和被紧固件共同确定。最小动态扭矩应该保证紧固件在客户使用的过程中不会松动,最大扭矩应保证紧固件及被紧固件不失效(例如出现屈服、断裂、滑牙、压溃、变形等)。制造装配工艺将根据设计者释放的动态扭矩来设定拧紧工具的扭力值。
(2)静态扭矩是指拧紧完成后用手动拧紧工具使螺栓再次旋转或离开拧紧位置时输出的扭矩(克服静态摩擦力),检测扭矩即静态扭矩。通常静态扭矩的测量方法有以下3种:①往螺栓拧紧的方向施加力,在螺栓再次旋动的一瞬间测得的扭矩;②往螺栓反松的方向施加力,使螺栓反松的峰值扭矩;③在已拧紧的螺栓和被连接件上画线,反松螺栓,再次拧紧螺栓至画线位置时测得的扭矩。最常用的测量方法是第一种。
随着拧紧技术的发展,越来越多的先进拧紧工具应用到了汽车行业。例如电枪,它带有传感器,可以直接在打紧扭力的同时读取紧固的动态扭矩,但电枪设备有时也会出现故障,而且在使用一段时间后需要定期维护和标定,所以仅靠动态扭矩来保证拧紧质量是不够的。静态扭矩仍然是一种最主要的监控手段,如果能充分发挥静态扭矩的监控作用,还可以在购买紧固工具时节约一笔不小的支出,因为只要监控手段到位,就没有必要投入大笔资金购买先进的紧固工具,使用普通、便宜的click扳手就能保证拧紧质量。下面具体介绍静态扭矩的开发流程和计算方法。
2 静态扭矩开发的流程和计算
2.1 静态扭矩开发的流程
静态扭矩的释放过程需要整车厂各部门协同合作完成。
(1)步骤一:产品工程师(PE)释放动态扭矩和初始静态扭矩。
(2)步骤二:车间(plant)和质量工程师(QE)根据释放的动态扭矩范围,分别将紧固部位上紧到动态范围值的上极限和下极限(通过表盘式扳手进行操作,可以直接读数),上极限和下极限各验证30组数据,检查紧固件是否有滑牙、断裂或松动、紧固不到位的情况,如果出现此类情况则说明动态扭矩释放有问题,需要反馈给PE,要求其重新释放。如果没有问题则进行下一个步骤。
(3)步骤三:车间根据释放的动态扭矩名义值(一般指目标值)设定动力工具,并验证动力工具。①对于使用带扭矩显示控制器的动力工具,在采集30组静态扭矩测量值时,记录扭矩显示控制器显示的30组动态扭矩,如果采集的动态扭矩平均值小于或等于动态扭矩名义值的5%,动力工具的验证结果为合格;如果采集的动态扭矩平均值大于动态扭矩名义值的5%,则检查工具是否标定到位或者有故障等,待排除工具问题或者更换新的工具后重新验证,直至验证结果合格为止。②对于不带扭矩显示控制器的动力工具,在采集30组静态扭矩测量值前,采集并记录5组动态扭矩样本,如果采集的动态扭矩平均值小于或等于动态扭矩名义值的5%,则可以进行静态扭矩数据的采集。在采集30组静态扭矩测量值后,采集并记录5组动态扭矩样本,如果采集的动态扭矩平均值小于或等于动态扭矩名义值的5%,动力工具的验证结果为合格;如果采集的动态扭矩平均值大于动态扭矩名义值的5%,必须重新进行验证,方法同步骤三。
(4)步骤四:根据步骤三,得到验证结果合格的同时,汇总采集到的每一个紧固位置的30组静态数据。需要注意的是,这30组数据必须是连续生产的30台车的样本数量,如果是非连续的数据有可能会受到零件批次变化、人员等其他因素的影响,导致扭矩波动较大。
在采集静态扭矩时,从成本角度考虑,通常使用表盘式扳手作为检测工具,当然也可以使用数显式扳手,而且要在紧固件被紧固后5 min内进行测量,超过5 min,其测量值会有较大衰减,特别是对于软性连接。一般情况下,如果连接件的扭力衰减程度较大(软连接等),静态扭矩就会低于动态扭矩;如果连接件固定得很紧(硬连接等),静态扭矩就会高于动态扭矩;如果是一般的连接(中等连接),静态扭矩一般接近动态扭矩。在工具、人员、方法及零件质量等条件稳定的情况下,静态扭矩检测值应在一定范围内浮动。最后,将采集的静态扭矩数据反馈给制造工程师(ME)。
(5)步骤五:ME对汇总的静态扭矩数据进行分析后,计算出静态扭矩的上、下限及目标值。一般情况下,静态扭矩的目标值应不高于或低于动态扭矩的名义值的15%,静态扭矩的偏差范围应不超过名义值的35%。
经评估合格后,由各区域部门工程师在静态扭矩汇总表上会签并正式发布,随即生效,车间、QE的扭矩监控包括QCOS控制等都将根据此发布结果来执行。静态扭矩开发流程图如图2所示。
2.2 静态扭矩的分析计算
静态扭矩是根据静态扭矩统计数据运用SPC原理来确定的扭矩审核控制限,这里介绍的静态扭矩生成是在根据3Sigma原理进行统计分析计算得出。静态扭矩数据的取得是在保证所有连接件和被连接件符合要求的前提下,控制动态扭矩进行装配,装配完成后测量静态扭矩,收集静态扭矩值,样本容量最小为30组。
(1)下面列举一组动力转向泵与支架连接点的例子进行静态扭矩的计算过程分析。30组样本数据见表1。
求平均值:(其中Xi为采集的静态扭矩,n为扭矩的个数,n=30)
求标准差:
目标值;上极限偏差;下极限偏差。所以,动力转向泵与支架连接点的静态扭矩计算结果为:21+/-5.4 N·m。
(2)检查该静态扭矩是否合理。检查静态扭矩的计算结果是否合理及能否发布的方法是采用与设计释放的动态扭矩作比较后进行判定。根据长期的试验总结,静态扭矩的目标值应不高于或低于动态扭矩的名义值的15%,静态扭矩的偏差范围应不超过名义值的35%,则判断释放的静态扭矩为合格。下面举例比较。
该位置动力转向泵与支架连接点的动态扭矩释放值为:22+/-3N·m。动态名义值的15%=22×15%=3.3。静态扭矩的目标值的偏差=22-21=1<3.3,所以判断静态扭矩的目标值为合格。
动态名义值的35%=22×35%=7.7。静态扭矩的范围偏差=3σ=5.4<7.7,所以判断静态扭矩的范围偏差为合格。
得出结论:静态扭矩计算结果为21+/-5.4N·m是合理的,可以释放。
在实际操作的过程中也会出现判断静态计算结果为不合格的情况,在这种情况下,首先需要去做前“五钻”的分析,包括人员的操作、使用的工具、使用的零件、零件的质量及工艺操作,如果分析人员操作正确,下一步则分析使用的工具是否正确,依次进行分析检查,找出问题的根本原因并解决后,重新测量30组数据并进行分析计算。如果前面“五钻”都分析完了,没有发现问题,则将结果反馈设计者,让其研究是否存在设计上的缺陷或者动态扭矩的释放有问题需要进行重新修正等。
3 结语
通常,整车厂对控制扭矩的合格率非常严格,如果能有效利用和发挥静态扭矩这一监控手段的作用,就能够对整车的过程控制质量进行有效的监控。静态扭矩是生产控制过程中用于扭矩控制环节的一种重要手段,在实际生产过程中,静态扭矩的开发仍会受到不少复杂因素的影响,但是排除分析遇到的问题和困难,也是提升产品质量的过程。
参考文献
[1]张家全.用静态扭矩测试仪测试动力工具的方法[J].汽车工业与材料,2005(11).
扭矩扳子计量检定 篇9
随着计量工作在基层的开展与普及, 对检定人员的素质要求也越来越高。检定人员极端负责的工作态度有利于不断完善自己的专业知识, 在提高自身素质方面有着促进作用。因此, 扭矩扳子计量检定人员也需要具有高度负责的工作态度, 进而不断提高自身的专业素质。由于扭矩扳子检定过程比较复杂, 且检定过程中的任何差错都会影响检定的准确性, 因此, 提高计量检定人员的素质是完善基层计量检定工作的一个重要措施。提高计量检定人员的素质主要从以下几个方面来进行。
(1) 加强计量检定人员法规意识。各项规章制度上墙, 平时对检定人员进行法规教育。严禁以任何理由出具虚假数据和文件, 坚决杜绝利用计量结果侵犯委托方的利益。
(2) 加强计量检定人员资质的培训和取证工作。按照计量检定工作在基层的发展和实际需求, 从长远谋划, 按层次培训, 防止计量检定人员的断层、脱节。
(3) 加强计量检定人员同行间的相互交流和学习。同行间的相互交流和学习在一定程度上能够不断丰富自身的工作经验, 而且能够快速解决检定人员遇到的问题。
(4) 加强计量检定人员的考核力度。在考核过程中不仅要将专业理论知识作为重点, 而且还要加强实际操作能力的考核。通过考核检验检定人员的业务水平, 并以此作为下一步培训依据。
2 严格按照周期检定, 确保计量器具完好
扭矩扳子是一种带有扭矩测量机构的扭紧计量器具, 主要用于紧固螺栓和螺母, 并能测量出扭紧时的扭矩值, 检定周期一般不超过1年。扭矩扳子计量检定结果的准确性在一定程度上决定了工作质量的优劣, 如果出现误差严重时可能引起不必要的事故和损失。前期, 由于计量工作不被重视, 对计量设备的管理制度也不完善, 部分设备有损坏现象, 对计量工作造成一定难度, 极大的影响计量工作的正常开展。因此, 完善计量工作管理制度, 确保设备完好率, 也是开展计量工作的一项重要内容。
3 扭矩扳子检定结果的处理
扭矩扳子等级按照其所有检定点示值相对误差和示值重复性中最大值确定, 分为7个等级 (1等、2等、3等、4等、5等、6等和10等) , 计量检定的首要步骤就是计算扭矩扳子的示值相对误差和示值重复性。以示值相对误差和示值重复性为标准来衡量所检定扭矩扳子的各个点的示值。在对原始记录进行处理过程中, 应采用最大进位原则。示值相对误差和示值重复性的计算: (1) 示值相对误差: (2) 示值重复性:, 式中:T———扭矩扳子的标称值;———检定中标准装置3次指示的算术平均值;Tmax, Tmin———检定中标准装置3次指示的最大值和最小值。
例如:对测量范围为 (5-40) Nm的扭矩扳子进行检定, 分别得出表1、表2数据, 根据表1数据得出相对误差与示值重复性最大值为-2.8%, 根据最大进位原则并判定该扳子为3等;根据表2数据得出相对误差与示值重复性最大值为3.9%, 根据最大进位原则并判定该扳子为4等。
熟练掌握、完成扭矩扳子的计量检定是保证工作安全的前提, 并且在提高工作质量上有一定的帮助。总而言之, 完善扭矩扳子计量检定工作需要相关计量检定人员能够具有高度的责任心, 不断提高自身的职业素质, 通过准确、熟练的技术来提高扭矩扳子计量检定水平。
摘要：扭矩扳子计量检定结果的准确性在一定程度上决定了工作质量的优劣, 如果出现误差严重时可能引起不必要的事故和损失。由此可见, 加强扭矩扳子计量检定工作是非常必要的。
关键词：扭矩扳子,计量,检定
参考文献
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