紧固件质量——机械性能检测设备

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1、紧固件质量检测——机械性能检测设备紧固件包括螺栓、螺柱、螺母、螺钉、紧固件-组合件等12大类，是量大面广的机械基础件，几乎所有机械产品都离不开紧固件的联结，其产品质量对主机工作性能和结构安全性起着重要作用。目前，我国的紧固件种类主要有六千余种，其中军用类三千余种，民用类三千余种，广泛应用于基础设施建设、汽车制造、房产建筑、船舶、铁路、航空航天等多个领域，从低端设备到高端科技产品，遍布我们的生活，但问题也随之而来。紧固件引起的事故还记得2009年广州工业大学发生的那起血案，因为固定电扇的螺丝掉落，导致食堂顶上的吊扇从天而降，飞速旋转的电扇砸中了

2、一人头顶，并造成另一人鼻梁骨折，面部划伤。也许这个事件的影响范围略小，不能引起人们足够的重视。那么2010年的深圳侨城大侠谷事故和同年同月发生的贵广铁路桥墩坍塌事故应该够分量了。深圳侨城事故共造成6人死亡、10人受伤，其中重伤5人，而事故原因竟是螺栓发生疲劳断裂，致使支撑系统失稳，5号座舱与活动站台发生碰撞后坠地。贵广铁路桥墩坍塌事故也是因为模板上的连接螺丝出了问题，导致环绕桥墩钢模板松脱，造成1人死亡、7人受伤。国外事故同样如此，以最近的法国高铁脱轨事故，事故原因可能是紧固件松动疲劳，道轨联结插板破裂引起导致。事故原因分析尽管这些悲剧已成过

3、去式，但回想一下，仍觉得心痛不已，这种飞来横祸现在已经很难再去追究到底是零部件本身存在质量问题，经不起长时间的高负荷工作，还是工作人员职责疏忽，没有定期检查维护。侨城事故报告中声称螺栓疲劳断裂，但据了解，紧固件出厂前，都要经过各项抗压检测，尤其是这种高强度紧固件，保证载荷和楔负载是至关重要的一项。保证载荷是考核在承受规定的拉力载荷下产品抗塑性变形能力，如果该项目指标达不到要求，由于预紧力和工作载荷的作用，可能产生塑性变形，从而减低预紧力，使连接松动。楔负载试验是考核螺栓产品实物的抗拉强度和头杆结合强度，如果该项目指标不合格，在较大的工作载荷的

4、作用下或支撑面受偏载作用时，出现断裂或掉头，造成连接失效，甚至出现安全事故。当然，分析完这些情况，我们又可以想到另外一种可能性，那就是产品出厂时确实是质量过关的，但其使用寿命却不像大部分人想象的那样长久，故此才经受不住长时间的高负荷工作。不论哪种说法是正确的，我们可以肯定的是，紧固件的质量不容忽视，小小螺丝钉关乎民生，关乎生命。从低端的基础生活设备，到高端的大型游乐设备和铁路桥墩，紧固件产品应用的领域相当广泛，事故却也一个比一个严重。对于某些事故，我们可以乐观的认为，并不是紧固件本身存在严重的质量问题，而是由于工作人员的疏忽造成的，就像201

5、1年韩国KTX列车脱轨事件，不是主要归咎于铁路工作人员的工作失误吗?但是，对大多数悲剧而言，其罪魁祸首往往都是紧固件的质量不过关，内因要比外因的影响更广一些。紧固件质量（机械性能）如何检测除紧固件本身质量的把控外，那么紧固件的拧紧工艺就显得更为重要了，从紧固件的四种拧紧工艺中，我们可以看出各种工艺的优缺点，也看出紧固件防松的重要性。确保紧固件本身质量如何检测，我们可以通过拉力试验机进行螺栓保证载荷试验、螺母保证载荷试验、楔负载试验、螺母锥形保证载荷试验，这些试验是基本静态拉伸试验，可以采用WAW系列电液伺服万能试验机进行试验。轴向载荷疲劳试验

6、可以采用PLW系列紧固件轴向疲劳试验机进行试验，而来料检测则可以通过拉力试验、三工位快速顶锻试验机进行检测。那么紧固件的拧紧工艺又如何确定呢？在紧固件的拧紧过程中，我们可以知道，这里面的影响因素比较广泛，我们同过NZA系列多功能螺栓紧固分析系统进行螺栓紧固过程中的各项参数：扭矩系数、总摩擦系数、螺纹摩擦系数、支撑面摩擦系数、屈服夹紧力、屈服紧固扭矩、转角、极限夹紧力和极限扭矩等紧固特性值，通过这些特性值，我们绘制了相应的轴力、总扭矩、螺纹扭矩、角度、测量时间之间的图形曲线，并可以在图中得出任何一点的轴力、总扭矩、螺纹扭矩、角度、测量时间等数值

7、，自动记录各种测试结果及特性曲线，通过这些参数的测量，我们可以得知，除了螺纹接触面之外，螺母端面、垫圈表面等接触面的粗糙度之外，硬度、润滑方式，拧紧力矩都会影响到拧紧防松效果。当我们确定了拧紧系数、拧紧力矩等指标外，紧固件的拧紧效果是否能达到我们需要的效果呢？就是是不是拧紧可靠，或者说防松效果良好呢？我们就需要FPL-300型紧固件横向振动疲劳试验机进行检测，通过量化的指标来检测我们的拧紧工艺，我们的紧固件的牙形防松效果，通过对给定轴向预紧力载荷的螺栓联结副，施加一定频率的横向振幅进行震振动，进行检测，我们可以很清楚的看到轴向预紧力会出现一定

8、程度的衰减，防松效果好的螺栓副则衰减很少。通过上述分析，我们可以看出紧固件的质量包括本身质量以及装配质量，这些“质量”将影响到我们每一个人的生活甚至生命。如何减少悲