1. קורץ
דער אינערלעכער פֿאָדעם געניצט דורך לאַנדזשאַטודאַנאַל כוואַליעס און אויסגעקליבן צו ווערן געניצט איז פאַרפעסטיקט דורךגעוויינטלעכע באָלץאון זעלבסט-שליסנדיקע באָלץ, קאַליברירט דורך פאַרשידענע אַטאַטשינג סטראַטעגיעס, און דער חילוק צווישן אַנקער באָלץ און זעלבסט-שליסנדיקע קאַליבראַציע אַנקערינג קעראַקטעריסטיק קורוועס ווערט אַנאַליזירט. רעזולטאַט: די באָלט און באָלט קאַליבראַציע מעטאָד וועט באַקומען פאַרשידענע קאַליבראַציע פֿעיִקייטן, די שלאָס צייט וואָג פון די קייט מאכט די זעלבסט-קאַליבראַציע זעלבסט-קאַליבראַציע און די זעלבסט-קאַליבראַציע צייט-וואָג פון די זעלבסט-קאַליבראַציע פירן צו פאַרשידענע צילן. רעכט צו דער נאָרמאַל באַוועגונג קורווע, די באקומען פאַרשידענע קעראַקטעריסטיק פֿעיִקייטן וועלן רירן צו די רעכט.
2. טעסט פילאָסאָפֿיע
איצט, די אַלטראַסאַניק מעטאָד איז וויידלי געניצט אין דיבאָלט אַקסיאַל קראַפט טעסטפון דעם באפעסטיקונגס-פונקט פון דעם אויטא-סאמביסטעם, דאס הייסט, די באציאונג-כאראקטעריזקע קורווע (באָלט קאליבראציע קורווע) צווישן דעם באָלט אַקסיאַלן קראַפט און דעם אַלטראַסאַנישן געזונט-צייט-אונטערשייד ווערט באַקומען אין פאָראויס, און דער ווייטערדיקער טעסט פון דעם פאַקטישן טייל-סאמביסטעם ווערט דורכגעפירט. די אַקסיאַלן קראַפט פון דעם באָלט אין דער פארשטאַרקונג-פאַרבינדונג קען מען באַקומען דורך אַלטראַסאַניש מעסטן דעם געזונט-צייט-אונטערשייד פון דעם באָלט און זיך באַצויגן צו דער קאליבראציע קורווע. דעריבער, איז באַקומען די ריכטיקע קאליבראציע קורווע באַזונדער וויכטיק פֿאַר דער אַקיעראַסי פון די באָלט אַקסיאַלן קראַפט מעסטונג-רעזולטאַטן אין דעם פאַקטישן טייל-סאמביסטעם. איצט, די אַלטראַסאַנישע טעסט-מעטאָדן אַרייַננעמען דער הויפּט איין-כוואַליע מעטאָד (ד"ה לאַנדזשאַטודאַנאַל כוואַליע מעטאָד) און טראַנסווערס לאַנדזשאַטודאַנאַל כוואַליע מעטאָד.
אין דעם פּראָצעס פון באָלץ קאַליבראַציע, זענען דאָ פילע פאַקטאָרן וואָס האָבן אַן השפּעה אויף די קאַליבראַציע רעזולטאַטן, אַזאַ ווי קלאַמערן לענג, טעמפּעראַטור, גיכקייט פון דער שטיצמאַשין, פיקסטשער טולינג, אאז"ו ו. איצט, די מערסט אָפט גענוצטע באָלץ קאַליבראַציע מעטאָדע איז די ראָטאַציע שטיצונג מעטאָדע. די באָלץ ווערן קאַליברירט אויף דער באָלץ טעסט באַנק, וואָס ריקווייערז די פּראָדוקציע פון שטיצנדיקע פיקסטשערז פֿאַר די אַקסיאַל קראַפט סענסאָר, וואָס זענען די דרוק פּלאַטע און די ינערלעך געווינד לאָך פיקסטשער. די פונקציע פון די ינערלעך געווינד לאָך פיקסטשער איז צו פאַרבייַטן רעגולערע ניסלעך. אַנטי-לוז פּלאַן איז געוויינטלעך געניצט אין די פאַסטאַנינג קאַנעקשאַן פונקטן מיט הויך זיכערקייַט פאַקטאָר פון אויטאָמאָביל שאַסי צו ענשור די פאַרלאָזלעכקייט פון זיין פאַסטאַנינג. איינער פון די אַנטי-לוז מיטלען איצט אנגענומען איז די זיך-לאַקינג נוס, דאָס הייסט, די עפעקטיוו טאָרק לאַקינג נוס.
דער מחבר נעמט אן די לענג-כוואַליע מעטאָדע און ניצט די זעלבסט-געמאַכטע אינעווייניקסטע געווינד-פֿיקסטשור צו אויסקלײַבן די געוויינטלעכע נוס און די זעלבסט-שלאָסנדיקע נוס צו קאַליברירן דעם באָלט. דורך פֿאַרשידענע פֿאַרשטאַרקונג סטראַטעגיעס און קאַליבראַציע מעטאָדן, ווערט דער אונטערשייד צווישן דער געוויינטלעכער נוס און דער זעלבסט-שלאָסנדיקער נוס צו קאַליברירן די באָלט קורווע שטודירט. אַקסיאַל קראַפט טעסטינג פון אויטאָמאָטיוו סובסיסטעם פֿאַסטנערס מאַכט עטלעכע רעקאָמענדאַציעס.
טעסטן די אַקסיאַל קראַפט פון באָלץ דורך אַלטראַסאַניק טעכנאָלאָגיע איז אַן אומדירעקט טעסט מעטאָד. לויטן פּרינציפּ פון סאָנאָעלאַסטיסיטי, איז די גיכקייט פון קלאַנג פאַרשפּרייטונג אין סאָלידס פֿאַרבונדן מיטן דרוק, אַזוי קענען אַלטראַסאַניק כוואַליעס ווערן גענוצט צו באַקומען די אַקסיאַל קראַפט פון באָלץ [5-8]. דער באָלט וועט זיך אויסשטרעקן בעת דעם צוציען פּראָצעס, און אין דער זעלבער צייט דזשענערירן אַקסיאַל טענסאַל דרוק. דער אַלטראַסאַניק פּולס וועט ווערן טראַנסמיטטעד פון דעם קאָפּ פון דעם באָלט צום עק. צוליב דער פּלוצעמדיקער ענדערונג אין דער געדיכטקייט פון דעם מעדיום, וועט עס צוריקקומען צוזאמען דעם אָריגינעלן וועג, און די ייבערפלאַך פון דעם באָלט וועט באַקומען דעם סיגנאַל דורך די פּיעזאָעלעקטרישע קעראַמיק. צייט חילוק Δt. די סכעמאַטישע דיאַגראַמע פון אַלטראַסאַניק טעסטינג איז געוויזן אין פיגור 1. דער צייט חילוק איז פּראָפּאָרציאָנעל צו דער פֿאַרלענגערונג.
טעסטינג די אַקסיאַל קראַפט פון באָלץ דורך אַלטראַסאַניק טעכנאָלאָגיע איז אַן אומדירעקט טעסט מעטאָד. לויטן פּרינציפּ פון סאָנאָעלאַסטיסיטי, איז די גיכקייט פון קלאַנג פאַרשפּרייטונג אין סאָלידס פֿאַרבונדן מיטן דרוק, אַזוי קען מען נוצן אַלטראַסאַניק כוואַליעס צו באַקומעןדי אַקסיאַל קראַפט פון באָלץ. דער באָלט וועט זיך אויסציען בעת דעם צוציען פּראָצעס, און אין דער זעלבער צייט וועט שאַפֿן אַקסיאַלן ציענדיקן דרוק. דער אַלטראַסאַניק פּולס וועט ווערן טראַנסמיטירט פֿון קאָפּ פֿונעם באָלט צום עק. צוליב דער פּלוצעמדיקער ענדערונג אין דער געדיכטקייט פֿונעם מעדיום, וועט ער זיך אומקערן צום אָריגינעלן וועג, און די ייבערפֿלאַך פֿונעם באָלט וועט באַקומען דעם סיגנאַל דורך דער פּיעזאָעלעקטרישער קעראַמיק. צייט אונטערשייד Δt. די סכעמאַטישע דיאַגראַמע פֿון אַלטראַסאַניק טעסטינג ווערט געוויזן אין פֿיגור 1. דער צייט אונטערשייד איז פּראָפּאָרציאָנעל צו דער פֿאַרלענגערונג.
M12 מ״מ × 1.75 מ״מ × 100 מ״מ און דערנאך די ספעציפיקאציע פון די באָלץ, ניצט געווענליכע באָלץ צו באפעסטיגן 5 אזעלכע באָלץ, ערשט ניצט מען דעם זעלבסט-אַנקער טעסט מיט פארשידענע פארמען פון קאליבראציע סאָלדער פּאַסטע, דאָס איז אַ קינסטלעכע שפּיראַל פּלאַטע צו באָלט פלאַנדזש פּאַסיק און דריקן ווען מען סקענט די ערשטע כוואַליע (דאָס הייסט, רעקאָרדינג די אָריגינעלע L0), און דערנאך שרויפט עס צו 100 N m+30° מיט איין געצייג (גערופן די טיפּ I מעטאָדע), און די אנדערע איז צו סקענען די ערשטע כוואַליע און שרויפט עס צו די ציל גרייס מיט אַ טייטינג פּיסטאָל (גערופן די טיפּ I מעטאָדע). פאר דער צווייטער טיפּ מעטאָדע), וועט זיין אַ געוויסן טיפּ אין דעם פּראָצעס (ווי געוויזן אין פיגור 4) 5 איז דער געווענליכער באָלט און די זעלבסט-לאַקינג מעטאָדע די קורווע נאָך קאליבראציע לויט דער טיפּ I מעטאָדע פיגור 6 איז די זעלבסט-לאַקינג טיפּ. פיגור 6 איז אַ זעלבסט-לאַקינג קלאַס. קלאַס I און קלאַס II קורוועס. די מעטאָדע פון נוצן קען זיין, ניצן די מנהג קורווע פון דער געווענליכער אַנקער אַנקער קלאַס, פּונקט די זעלבע (אַלע גייען דורך די אָנהייב מיט דער זעלביקער סעגמענט קורס און נומער פון פונקטן); שלאָס דעם אינדעקס טיפּ פון דעם אַנקער פּונקט טיפּ (טיפּ I און אַנקער צייכן, די שיפּוע פון דעם אינטערוואַל חילוק און די נומער פון פונקטן); באַקומען ענלעכקייטן)
עקספּערימענט 3 איז צו שטעלן די Y3 קאָאָרדינאַט פון גראַף סעטאַפּ אין די דאַטן אַקוואַזישאַן אינסטרומענט ווייכווארג ווי די טעמפּעראַטור קאָאָרדינאַט (ניצנדיק אַן עקסטערנאַל טעמפּעראַטור סענסאָר), שטעלן די ליידיק דיסטאַנס פון די באָלט צו 60 מם פֿאַר קאַליבראַציע, און רעקאָרדירן די טאָרק/אַקסיאַל קראַפט/טעמפּעראַטור און די קורווע פון די ווינקל. ווי געוויזן אין פיגור 8, קען מען זען אַז מיט די קעסיידערדיקע שרויפן פון די באָלט, די טעמפּעראַטור שטייגט קעסיידער, און די טעמפּעראַטור העכערונג קען זיין באַטראַכט ווי לינעאַר. די פיר באָלט סאַמפּאַלז זענען אויסגעקליבן פֿאַר קאַליבראַציע מיט זיך-לאַקינג ניסלעך. פיגור 9 ווייזט די קאַליבראַציע קורוועס פון די פיר באָלץ. מען קען זען אַז די פיר קורוועס זענען אַלע טראַנסלייטיד צו די רעכט, אָבער דער גראַד פון טראַנסלאַציע איז אַנדערש. טיש 2 רעקאָרדירט די דיסטאַנסע וואָס די קאַליבראַציע קורווע ריטשיז צו די רעכט און די טעמפּעראַטור פאַרגרעסערן בעשאַס די טייטנינג פּראָצעס. מען קען זען אַז דער גראַד פון די קאַליבראַציע קורווע ריטשיז צו די רעכט איז באַסיקלי פּראָפּאָרציאָנעל צו די טעמפּעראַטור פאַרגרעסערן.
3. מסקנא און דיסקוסיע
דער באָלט ווערט אונטערגעוואָרפן צו דער קאָמבינירטער אַקציע פון אַקסיאַלן דרוק און טאָרסיאָנעלן דרוק בעתן צוציען, און די רעזולטירנדיקע קראַפט פון די צוויי פאַראורזאַכט עווענטועל אַז דער באָלט זאָל נאָכגעבן. ביים קאַליברירן דעם באָלט, ווערט נאָר די אַקסיאַלע קראַפט פון דעם באָלט רעפלעקטירט אויף דער קאַליבראַציע קורווע צו צושטעלן די קלאַמער-קראַפט פון דער באַפעסטיקונגס-סובסיסטעם. מען קען זען פון די טעסט רעזולטאַטן אין פיגור 5 אַז, כאָטש עס איז אַ זיך-שלאָסנדיקע נוס, אויב די אָנהייב-לענג ווערט רעקאָרדירט נאָכדעם וואָס דער באָלט איז מאַנועל ראָטירט געוואָרן ביזן פונקט וואו ער גייט באַלד פּאַסן צו דער לאַגער-איבערפלאַך פון דער דרוק-פּלאַטע, זענען די קאַליבראַציע-קורווע רעזולטאַטן גאָר איבעריגע מיט די פון דער געוויינטלעכער נוס. דאָס ווייזט אַז אין דעם צושטאַנד איז דער השפּעה פון דעם זיך-שלאָסנדיקן טאָרק פון דער זיך-שלאָסנדיקער נוס נישטיק.
אויב דער באָלט ווערט גלייך צוגעצויגן אין דער זעלבסט-שלאָסנדיקער נוס מיט אַן עלעקטרישער ביקס, וועט די קורווע זיך ריקן צו רעכטס אין גאַנצן, ווי געוויזן אין פיגור 6. דאָס ווייזט אַז דער זעלבסט-שלאָסנדיקער דריימאָמענט אַפעקטירט דעם אַקוסטישן צייט-אונטערשייד אין דער קאַליבראַציע קורווע. באַאָבאַכט דעם ערשטן סעגמענט פון דער קורווע וואָס איז ריקן צו רעכטס, וואָס ווײַזט אַז די אַקסיאַלע קראַפט ווערט נאָך אַלץ נישט גענערירט אונטער דער באַדינגונג אַז דער באָלט האט אַ געוויסע מאָס פון פֿאַרלענגערונג, אָדער די אַקסיאַלע קראַפט איז זייער קליין, וואָס איז גלייך צו דעם אַז דער באָלט איז נישט געדריקט געוואָרן קעגן דעם אַקסיאַלע קראַפט סענסאָר. אויסציען, איז קלאָר אַז די פֿאַרלענגערונג פון דעם באָלט אין דעם מאָמענט אַ פאַלשע פֿאַרלענגערונג, נישט אַן עכטע פֿאַרלענגערונג. די סיבה פֿאַר דער פאַלשער פֿאַרלענגערונג איז אַז די היץ וואָס ווערט גענערירט דורך דעם זעלבסט-שלאָסנדיקן דריימאָמענט בעת דעם לופט-צוציִען פּראָצעס אַפעקטירט די פאַרשפּרייטונג פון אַלטראַסאַניק כוואַליעס, וואָס ווערט רעפלעקטירט אויף דער קורווע. דאָס ווײַזט אַז דער באָלט איז געוואָרן פֿאַרלענגערט, וואָס ווײַזט אַז די טעמפּעראַטור האט אַן ווירקונג אויף דער אַלטראַסאַניק כוואַליע. פאר פיגור 6, ווערט די זעלבסט-שלאסנדיקע נוס אויך גענוצט פאר קאליבראציע, אבער די סיבה פארוואס די קאליבראציע קורווע ריקט זיך נישט צו רעכטס איז ווייל כאטש עס איז דא רייבונג ביים אריינדרייען די זעלבסט-שלאסנדיקע נוס, ווערט היץ געשאפן, אבער די היץ איז אריינגענומען געווארן אין דער רעקארדירונג פון דער אנפאנגס-לענג פון דעם באָלט. עס איז אויסגערייניקט געווארן, און די באָלט קאליבראציע צייט איז זייער קורץ (געווענליך ווייניגער ווי 5 סעקונדעס), אזוי אז דער עפעקט פון טעמפעראטור דערשיינט נישט אויף דער קאליבראציע כאראקטעריסטיק קורווע.
מען קען זען פון דער אויבנדערמאנטער אנאליז אז די געווינד-פרייבונג אין די לופט-שרויפן ברענגט ארויף די טעמפעראטור פון די באָלט, וואס פארקלענערט די אולטראסאנישע כוואַליע-געשווינדיקייט, וואס ווייזט זיך ארויס אלס א פאראלעלע פארשיבונג פון די קאליבראציע-קורווע צו רעכטס. דריי-מאמענט, ביידע זענען פראפארציאנעל צו דער היץ וואס ווערט גענערירט דורך די געווינד-פרייבונג, ווי געוויזן אין פיגור 10. אין טאבעלע 2 ווערט געציילט די מאסנאמע פון די רעכטע פארשיבונג פון די קאליבראציע-קורווע און די טעמפעראטור-פארגרעסערונג פון די באָלט בעת דעם גאנצן צוציען-פראצעס. מען קען זען אז די מאסנאמע פון די רעכטע פארשיבונג פון די קאליבראציע-קורווע איז קאנסיסטענט מיטן גראד פון טעמפעראטור-פארגרעסערונג, און האט א לינעארע פראפארציאנעלע באציאונג. די פארהעלטעניש איז בערך 10.1. אויב מיר נעמען אן אז די טעמפעראטור פארגרעסערט זיך מיט 10°C, פארגרעסערט זיך דער אקוסטישער צייט-אונטערשייד מיט 101ns, וואס קארעספאנדירט צו דער אקסיאלער קראפט פון 24.4kN אויף דער M12 באָלט קאליבראציע-קורווע. פון א פיזישן שטאנדפונקט, ווערט דערקלערט אז די פארגרעסערונג פון טעמפעראטור וועט ברענגען צו ענדערן די רעזאנאנטע אייגנשאפט פון די באָלט-מאטעריאל, אזוי אז די אולטראסאנישע כוואַליע-געשווינדיקייט דורך די באָלט-מעדיום ענדערט זיך און דאן באאיינפלוסט די אולטראסאנישע פארשפרייטונג-צייט.
4. פֿאָרשלאָג
ווען מען ניצט געוויינטלעכע ניסלעך אוןזיך-שלאָסנדיקע נוסצו קאליברירן די קעראַקטעריסטיק קורווע פון די באָלט, וועלן פאַרשידענע קאליבראַציע קעראַקטעריסטיק קורוועס באַקומען ווערן צוליב פאַרשידענע מעטאָדן. די צוציען טאָרק פון די זיך-שלאָסנדיקע נוס פאַרגרעסערט די טעמפּעראַטור פון די באָלט, וואָס פאַרגרעסערט די אַלטראַסאַניק צייט חילוק, און די באקומען קאליבראַציע קעראַקטעריסטיק קורווע וועט זיך פארשיבן צו רעכטס אין פּאַראַלעל.
בעת דעם לאַבאָראַטאָריע טעסט, זאָל מען עלימינירן דעם איינפלוס פון טעמפּעראַטור אויף דער אַלטראַסאַניק כוואַליע אַזוי פיל ווי מעגלעך, אָדער מען זאָל אָננעמען די זעלבע קאַליבראַציע מעטאָדע אין די צוויי סטאַגעס פון באָלט קאַליבראַציע און אַקסיאַל קראַפט טעסט.
פּאָסט צייט: 19טן אָקטאָבער 2022
