本发明专利技术提供了一种螺栓群应力测试方法、螺栓应力测试装置及连接装置。其中,该螺栓群应力测试方法包括如下步骤:获取步骤,在螺栓群中的各螺栓安装孔的端面上分别设置应变计;各应变计用于测试对应螺栓安装孔处的应变值εi;第一计算步骤,根据各螺栓安装孔处的应变值εi计算应变平均值第二计算步骤,根据各螺栓安装孔处的应变值εi和应变平均值分别计算各螺栓的不均匀系数βi;确定步骤,根据各螺栓的不均匀系数βi和预设系数β预设确定螺栓群中各螺栓是否满足安全要求。本发明专利技术的测试方法简单、方便、准确度高,并且通过获知螺栓群中各螺栓的安全裕度,进而准确地获知螺栓群的受力情况,从而合理布置各螺栓的位置,提高了连接体的稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及应力测试
,具体而言,涉及一种螺栓群应力测试方法、螺栓应力测试装置及连接装置。
技术介绍
目前,需要连接的连接体之间是通过螺栓连接,当连接体上设置的螺栓较多时,连接体上的螺栓形成了螺栓群。例如,角钢之间的连接。一般而言,普通规格的角钢螺栓准线为1-2条,但是对于大规格角钢而言,由于角钢肢宽的增加,所以大规格角钢的螺栓准线由原来的1-2条增为3-4条,这样角钢上设置的螺栓也就相应的增加,形成螺栓群,但是螺栓群中各螺栓的受力并不均匀。如果螺栓群中的某个或某些螺栓承受力过大时,该螺栓会出现断裂,从而影响其他螺栓的受力,进而导致角钢连接处的稳定性差、连接失效等。为了确保角钢的稳定性,则需要对螺栓群的受力情况进行测试,根据测试结果合理布置各螺栓的位置。一般而言,螺栓群的受力测试主要是测试螺栓群中各螺杆的轴拉应力情况,具体做法是在各螺杆上分别粘贴应变片,通过应变片来测试螺杆的轴拉应力。但由于螺栓是插入螺栓孔内的,所以螺杆隐藏在螺栓孔内,粘贴在螺杆上的应变片受到螺栓孔壁挤压无法测试应力值。为了避免应变片受螺栓孔壁的挤压,通常是在螺杆开设凹槽,应变片粘贴于凹槽内,但是该做法仅能测试螺杆的轴拉应力,而无法测试螺杆的剪切应力,进而无法准确地获知螺栓群的受力情况,从而降低了角钢的稳定性。
技术实现思路
鉴于此,本专利技术提出了一种螺栓群应力测试方法,旨在解决现有技术中无法准确测试螺栓群中各螺栓的剪切应力导致连接体稳定性差的问题。本专利技术还提出了一种螺栓应力测试装置及连接装置。一个方面,本专利技术提出了一种螺栓群应力测试方法,该方法包括如下步骤:获取步骤,在螺栓群中的各螺栓安装孔的端面上分别设置应变计;各应变计用于测试对应螺栓安装孔处的应变值εi;第一计算步骤,根据各螺栓安装孔处的应变值εi计算应变平均值第二计算步骤,根据各螺栓安装孔处的应变值εi和应变平均值分别计算各螺栓的不均匀系数βi;确定步骤,根据各螺栓的不均匀系数βi和预设系数β预设确定螺栓群中各螺栓是否满足安全要求。进一步地,上述螺栓群应力测试方法中,获取步骤中,各应变计均设置于各螺栓安装孔的侧向受拉区。进一步地,上述螺栓群应力测试方法中,各应变计均靠近各螺栓安装孔的侧壁设置。进一步地,上述螺栓群应力测试方法中,第一计算步骤中,应变平均值为各螺栓安装孔处的应变值εi的总和除以螺栓安装孔的数量。进一步地,上述螺栓群应力测试方法中,第二计算步骤中,各螺栓的不均匀系数进一步地,上述螺栓群应力测试方法中,确定步骤进一步包括:第一确定子步骤,根据公式计算预设系数β预设;上式中,ε设计为螺栓的标准设计应变值;第二确定子步骤,比较β预设与βi,若βi>β预设,则确定螺栓不满足安全要求;若βi≤β预设,则确定螺栓满足安全要求。本专利技术中,在各螺栓安装孔的端面上设置应变计,通过测试各螺栓安装孔处的应变值,进而间接地得出各螺栓的安全状况,即各螺栓的安全裕度,该测试方法不仅简单、方便,测试的准确度高,而且通过获知螺栓群中各螺栓的安全裕度,进而能够准确地获知螺栓群的受力情况,从而合理布置各螺栓的位置,
提高了连接体的稳定性,解决了现有技术中无法准确测试螺栓群中各螺栓的剪切应力导致连接体稳定性差的问题,并且,该测试方法无需损坏螺栓和螺栓安装孔即可对螺栓群进行剪切应力测试,确保了螺栓和螺栓安装孔的完整,节约了成本。另一方面,本专利技术还提出了一种螺栓应力测试装置,该螺栓应力测试装置包括:垫圈和应变计;其中,螺栓穿设于垫圈;垫圈与螺栓安装孔的端部接触连接;垫圈设置有一个开口端的防挤压机构,应变计通过开口端嵌设于防挤压机构,并且,应变计贴设于螺栓安装孔的端面上;防挤压机构用于防止垫圈挤压应变计。进一步地,上述螺栓应力测试装置中,应变计贴设于螺栓安装孔的侧向受拉区。进一步地,上述螺栓应力测试装置中,防挤压机构为垫圈上开设的凹设部,应变计嵌设于凹设部。本专利技术中,将应变计贴设于螺栓安装孔的端面上,能够更好地测试螺栓安装孔处的应变值,从而判断螺栓的安全情况,进而能够获知螺栓的剪切应力情况,测试的方法准确且简单、可靠;此外,垫圈设置的防挤压机构有效地防止了垫圈挤压应变计造成应变计的损坏,进而确保了应变计的准确测试,提高了测试的准确度。另一方面,本专利技术还提出了一种连接装置,该连接装置包括:螺栓、螺母和上述的螺栓应力测试装置。由于螺栓应力测试装置具有上述效果,所以具有该螺栓应力测试装置的连接装置也具有相应的技术效果。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并
不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:图1为本专利技术实施例提供的螺栓群应力测试方法的流程图;图2为本专利技术实施例提供的螺栓群应力测试方法的又一流程图;图3为本专利技术实施例提供的螺栓应力测试装置的整体展开结构示意图;图4为本专利技术实施例提供的螺栓应力测试装置的侧视结构示意图;图5为本专利技术实施例提供的螺栓应力测试装置中,垫圈的仰视结构示意图;图6为本专利技术实施例提供的螺栓应力测试装置中,垫圈的整体结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是,在不冲突的情况下,本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。测试方法实施例:参见图1,图1为本专利技术实施例提供的螺栓群应力测试方法的流程图。如图所示,该方法包括如下步骤:获取步骤S1,在螺栓群中的各螺栓安装孔的端面上分别设置应变计。各应变计均用于测试对应螺栓安装孔处的应变值εi。螺栓群中设置有多个螺栓,每个螺栓对应一个螺栓安装孔,应变计设置于螺栓安装孔的端面处,则应变计设置的数量与螺栓安装孔的数量相同,并且为一一对应。当螺栓受压时,螺栓在外力作用下会发生形变,由于螺栓设置于螺栓安装孔内且螺栓与螺栓安装孔紧密接触,所以变形后的螺栓会挤压螺栓安装孔,使
得螺栓安装孔也发生形变,因此,在螺栓安装孔的端面上设置应变计,应变计测试出的应变值能够反映出螺杆的剪切应力状态。第一计算步骤S2,根据各螺栓安装孔处的应变值εi计算应变平均值具体地,应变平均值可以为各螺栓安装孔处的应变值εi的总和除以螺栓安装孔的数量。第二计算步骤S3,根据各螺栓安装孔处的应变值εi和应变平均值分别计算各螺栓的不均匀系数βi。具体地,每个螺栓均可以计算出相对应的不均匀系数,具体实施时,各螺栓的不均匀系数的计算公式可以为虽然应变值εi为螺栓安装孔处的应变值,并不是螺杆的应变值,但是由于螺栓安装孔处的应变值与螺杆的应变值之间具有一定的正比对应关系,所以计算出的不均匀系数可以表示螺栓的不均匀系数。确定步骤S4,根据各螺栓的不均匀系数βi和预设系数β预设确定螺栓群中各螺栓是否满足安全要求。具体地,参见图2,该确定步骤S4可以进一步包括:第一确定子步骤S41,根据公式计算预设系数β预设;上式中,ε设计为螺栓本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种螺栓群应力测试方法,其特征在于,包括如下步骤:获取步骤,在螺栓群中的各螺栓安装孔的端面上分别设置应变计;各所述应变计用于测试对应螺栓安装孔处的应变值εi;第一计算步骤,根据各所述螺栓安装孔处的应变值εi计算应变平均值第二计算步骤,根据各所述螺栓安装孔处的应变值εi和所述应变平均值分别计算各所述螺栓的不均匀系数βi;确定步骤,根据各所述螺栓的不均匀系数βi和预设系数β预设确定所述螺栓群中各所述螺栓是否满足安全要求。
【技术特征摘要】
1.一种螺栓群应力测试方法,其特征在于,包括如下步骤:获取步骤,在螺栓群中的各螺栓安装孔的端面上分别设置应变计;各所述应变计用于测试对应螺栓安装孔处的应变值εi;第一计算步骤,根据各所述螺栓安装孔处的应变值εi计算应变平均值第二计算步骤,根据各所述螺栓安装孔处的应变值εi和所述应变平均值分别计算各所述螺栓的不均匀系数βi;确定步骤,根据各所述螺栓的不均匀系数βi和预设系数β预设确定所述螺栓群中各所述螺栓是否满足安全要求。2.根据权利要求1所述的螺栓群应力测试方法,其特征在于,所述获取步骤中,各所述应变计均设置于各所述螺栓安装孔的侧向受拉区。3.根据权利要求1或2所述的螺栓群应力测试方法,其特征在于,各所述应变计均靠近各所述螺栓安装孔的侧壁设置。4.根据权利要求1所述的螺栓群应力测试方法,其特征在于,所述第一计算步骤中,所述应变平均值为各所述螺栓安装孔处的应变值εi的总和除以螺栓安装孔的数量。5.根据权利要求1、2或4所述的螺栓群应力测试方法,其特征在于,所述第二计算步骤中,各所述螺栓的不均匀系数6.根据权利要求1、2或4所述的螺栓群应力测试方法,其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员:李正,邢海军,李清华,王旭明,韩军科,杨风利,张宏杰,吴静,黄耀,刘亚多,曹晔辉,苏志钢,
申请(专利权)人:中国电力科学研究院,国家电网公司,国网江西省电力公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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