Assembly of threaded and adhesive threaded joints with the application of ultrasonic vibrations

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 3 2024 9 TECHNOLOGY на процесс сборки резьбового соединения. На втором этапе проводились исследования по влиянию ультразвуковой обработки на свойства эпоксидного клея. На третьем этапе выполнялась сборка с одновременным добавлением клея и наложением колебаний. Обработка результатов экспериментов производилась в программе Statistica. Наложение сдвиговых колебаний на собираемые резьбовые детали При проведении экспериментальных исследований в качестве образцов использовались болт и гайка М8 нормальной точности с классом прочности 5.8. Нормативный момент закручивания для данного типоразмера соединения составлял 24,5 Н·м. Экспериментальный стенд представлен на рис. 1. Для создания колебаний сдвиговой поляризации использовалась ультразвуковая стержневая трехполуволновая колебательная система ПМС 2,0/22, состоящая из магнитострикционного преобразователя, волновода и излучателя 1. Питание колебательной системы осуществлялось ультразвуковым генератором УЗГ5-1,6/22. К торцу излучателя через шпильку прикручивалось устройство для закрепления гайки, которое представляет собой две скобы 2 и 3 с пазами под шестигранник и имеет возможность регулирования размера. После установки и закрепления гайки в нее закручивался болт 4 с помощью ключа 5. Для измерения момента закручивания использовался динамометр 6, а для его плавного изменения применялась винтовая передача 7. При включении ультразвукового генератора на гайку передаются колебания, направление которых перпендикулярно оси резьбового соединения. В данной схеме основной фактор, определяющий характер процесса сборки резьбы, – это амплитуда колебаний ξm поверхности ультразвукового инструмента, которой является торцевая поверхность скобы. В процессе эксперимента значения амплитуды задавались по показаниям милливольтметра ВЗ-28Б, подключенного к электродинамическому датчику 8, предварительно соотнесенным с показаниями индикатора часового типа с ценой деления 0,001 мм. Амплитуда варьировалось в диапазоне 1…9 мкм. Такой диапазон выбран на основе предварительных экспериментов в связи с тем, что после превышения величины 9 мкм соединение нагревается свыше 50 °С, что в свою очередь существенно влияет на условия сборки и полимеризацию клеевого состава. Резонансная частота колебаний составляла f = 22 000 Гц. Исследование проводилось следующим образом. После закручивания с помощью динамометрического ключа до нормативного значения и контроля величины момента закручивания Мзакр включался источник колебаний. В результате действия ультразвуковых колебаний происходило снижение момента закручивания ∆Мзакр. Далее в условиях колебаний проводилось дозаРис. 1. Экспериментальный стенд: 1 – ультразвуковой излучатель; 2, 3 – скобы крепежного устройства; 4 – болт; 5 – ключ; 6 – динамометр; 7 – винтовая передача; 8 – электродинамический датчик; 9 – милливольтметр; 10 – ультразвуковой генератор Fig. 1. Experimental stand: 1 – ultrasonic emitter; 2, 3 – brackets of the fastening device; 4 – bolt; 5 – wrench; 6 – dynamometer; 7 – screw drive; 8 – electrodynamic sensor; 9 – millivoltmeter; 10 – ultrasonic generator

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1