軌道交通車輛組裝工藝中常會(huì)用到風(fēng)動(dòng)扳手對螺紋副緊固件進(jìn)行預(yù)緊。 風(fēng)動(dòng)扳手輸出的最大扭矩值對螺紋緊固件的緊固程度有很大的影響。 由于風(fēng)動(dòng)扳手本身的輸出扭矩可能大于標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的緊固扭矩， 用風(fēng)動(dòng)扳手預(yù)緊可能會(huì)造成扭力扳手作用失效， 從而造成最終螺紋緊固件的緊固達(dá)不到工藝要求的質(zhì)量損失。 故有必要對風(fēng)動(dòng)扳手最大扭力進(jìn)行調(diào)節(jié)。本文研究對風(fēng)動(dòng)扳手的最大輸出扭力進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法， 為今后在工程上實(shí)現(xiàn)風(fēng)動(dòng)扳手最大扭力調(diào)節(jié)建立理論支撐。
文章驗(yàn)證風(fēng)動(dòng)扳手最大扭力調(diào)節(jié)方法—— 節(jié)流法，即通過在普通風(fēng)動(dòng)扳手的主體和風(fēng)管接頭之間增加一個(gè)風(fēng)源調(diào)節(jié)裝置，通過該裝置來改變風(fēng)動(dòng)扳手進(jìn)氣量，使得風(fēng)動(dòng)扳手的進(jìn)氣量被固定在一個(gè)比較小的值， 從而實(shí)現(xiàn)對風(fēng)動(dòng)扳手輸出扭力的調(diào)節(jié)。 通過以上方法，可以避免因風(fēng)動(dòng)扳手最大扭力超過工藝要求而導(dǎo)致螺栓扭矩過載的質(zhì)量問題。
1風(fēng)動(dòng)扳手最大扭力調(diào)節(jié)試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)
由于風(fēng)動(dòng)扳手是使用一定壓力的氣源作為動(dòng)力輸入源，經(jīng)過內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化， 對螺紋緊固件輸出扭矩，因此，研究的切入點(diǎn)定為風(fēng)動(dòng)扳手的動(dòng)力源一氣源， 在此基礎(chǔ)上， 提出一種風(fēng)動(dòng)扳手的最大輸出扭力進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法一節(jié)流法， 即通過改變風(fēng)動(dòng)扳手進(jìn)氣量來調(diào)節(jié)風(fēng)動(dòng)扳手輸出扭力的方法。 本研究通過試驗(yàn)方法對節(jié)流法進(jìn)行研究驗(yàn)證， 驗(yàn)證內(nèi)容如下:采用“ 節(jié)流法” 調(diào)節(jié)風(fēng)動(dòng)扳手進(jìn)風(fēng)量， 研究風(fēng)動(dòng)扳手在不同風(fēng)壓下的最大輸出扭矩， 驗(yàn)證應(yīng)用“ 節(jié)流法”對調(diào)節(jié)風(fēng)動(dòng)扳手最大扭力的實(shí)際效果， 為風(fēng)動(dòng)扳手最大扭力調(diào)節(jié)方法研究與應(yīng)用提供理論依據(jù)。
1.2節(jié)流法應(yīng)用模型
節(jié)流法的應(yīng)用模型如圖1所示
節(jié)流法應(yīng)用模型的設(shè)計(jì)理念是在普通的風(fēng)動(dòng)扳手和風(fēng)管快速接頭之間， 增加一個(gè)風(fēng)源節(jié)流裝置， 通過該裝置來改變風(fēng)動(dòng)扳手進(jìn)氣量， 使得風(fēng)動(dòng)扳手的進(jìn)氣量被固定在一個(gè)比較小的值， 從而實(shí)現(xiàn)對風(fēng)動(dòng)扳手輸出扭力的調(diào)節(jié)，使得風(fēng)動(dòng)扳手最大輸出扭力被固定在一個(gè)比較小的滿足工藝要求的值。
2試驗(yàn)過程
2.1 試驗(yàn)方案用一塊5mmX300mmx150mm的鋁板作為試驗(yàn)板，在鋁板上鉆5個(gè)011mm的孔，依次編號：
1、2、3、4、5,用于測試M10螺栓的最大風(fēng)動(dòng)緊固扭矩。設(shè)定一個(gè)風(fēng)壓值，用風(fēng)動(dòng)扳手的最大輸出扭矩將螺栓緊固，然后用扭力扳手按分段扭矩值復(fù)擰螺栓，通過劃線觀察緊固件開始轉(zhuǎn)動(dòng)的臨界點(diǎn)，以便試驗(yàn)出風(fēng)動(dòng)扳手在該風(fēng)壓值下的最大輸出扭矩值。通過多次調(diào)定風(fēng)壓，重復(fù)試驗(yàn)，得出不同風(fēng)壓下風(fēng)動(dòng)扳手的最大輸出扭矩值。
2.2試驗(yàn)用料
風(fēng)動(dòng)扳手最大扭力調(diào)節(jié)方法研究試驗(yàn)用料見表1。
2.3試驗(yàn)步驟
(1) 將螺栓螺母預(yù)置在鋁板各孔位，用風(fēng)動(dòng)扳手的最大輸出扭矩緊固螺栓，緊固后劃防松標(biāo)記。
(2) 按照試驗(yàn)記錄表，用扭矩扳手對各孔位M10螺紋緊固件依次施加對應(yīng)粗放臨界測試扭矩值。 觀察防松標(biāo)記，若防松標(biāo)記無變動(dòng)，則繼續(xù)施加下一級測試扭矩；若防松標(biāo)記有變動(dòng)，則將所對應(yīng)的試驗(yàn)記錄表中的粗放臨界測試扭矩值，記錄為粗放臨界扭矩。
(3) 根據(jù)第2步測試出的粗放臨界扭矩，當(dāng)粗放臨界扭矩為5Nm時(shí)，停止試驗(yàn)，并將5Nm記錄為風(fēng)動(dòng)扳手最大輸出扭矩；當(dāng)粗放臨界扭矩不小于30Nm時(shí)，從1號孔位開始， 依次填寫試驗(yàn)記錄表的精確最大測試扭矩值。
(4) 擰松各孔位緊固件，擦去防松標(biāo)記。
(5) 用風(fēng)動(dòng)扳手的最大輸出扭矩緊固螺栓，緊固后劃防松標(biāo)記。
(6) 按照試驗(yàn)記錄表，用扭矩扳手對各孔位M10螺紋緊固件依次施加對應(yīng)精確臨界測試扭矩。觀察防松標(biāo)記， 若防松標(biāo)記無變動(dòng)，則繼續(xù)施加下一級測試扭矩；若防松標(biāo)記有變動(dòng)，則將所對應(yīng)的試驗(yàn)記錄表中的精確臨界測試扭矩值，記錄為精確臨界扭矩。若5個(gè)孔位測試完防松標(biāo)記均無變動(dòng)，則將粗放臨界扭矩記錄為精確臨界扭矩。
(7) 根據(jù)第6步測試出的精確臨界扭矩，從1號孔位開始，依次填寫試驗(yàn)記錄表的最大測試扭矩值。
(8) 擰松各孔位緊固件，擦去防松標(biāo)記。
(9) 用風(fēng)動(dòng)扳手的最大輸出扭矩緊固螺栓，緊固后劃防松標(biāo)記。
(10) 按照試驗(yàn)記錄表，用扭矩扳手對各孔位M10螺紋緊固件依次施加對應(yīng)最大測試扭矩。觀察防松標(biāo)記，若防松標(biāo)記無變動(dòng)，則繼續(xù)施加下一級測試扭矩；若防松標(biāo)記有變動(dòng)，則將所對應(yīng)的試驗(yàn)記錄表中的最大測試扭矩值， 記錄為最大輸出扭矩。若5個(gè)孔位測試完防松標(biāo)記均無變動(dòng)，則將精密臨界扭矩記錄為最大輸出扭矩。
(11)將工作風(fēng)壓按0.2 MPa遞減的各檔級風(fēng)壓記錄于試驗(yàn)記錄表。分別對每一檔風(fēng)壓按以上1~ 10步進(jìn)行扭矩測試。 得到不同風(fēng)壓下風(fēng)動(dòng)扳手的最大輸出扭矩值。
2.4試驗(yàn)數(shù)據(jù)
試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄見表2。
表2風(fēng)動(dòng)扳手最大扭力調(diào)節(jié)方法研究試驗(yàn)記錄表N - m
3試驗(yàn)結(jié)論
通過試驗(yàn)方法，驗(yàn)證了“節(jié)流法”對風(fēng)動(dòng)扳手最大扭力調(diào)節(jié)的實(shí)際效果，隨著風(fēng)動(dòng)扳手進(jìn)氣端的風(fēng)源氣壓逐漸減小，風(fēng)動(dòng)扳手的最大輸出扭矩也逐漸減小。得出的結(jié)論為采用“節(jié)流法”可以有效調(diào)節(jié)風(fēng)動(dòng)扳手最大扭力，這為今后在工程上實(shí)現(xiàn)風(fēng)動(dòng)扳手最大扭力調(diào)節(jié)建立理論支撐。