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In diesem Abschnitt wird beschrieben, wie der Schallspannungsfaktor für Schrauben aus einem
spezifischen Material und mit einer spezifischen Geometrie durch das Messen der Längenänderung der
Schraube ermittelt wird.
Dazu benötigen Sie Folgendes:
•
Einen Laborraum, in dem die Temperatur bei 19° C bis 21° C (66° F bis 70° F) gehalten werden kann.
•
Eine
Vorrichtung
Zugfestigkeitsprüfgerät verwendet werden, das die aufgebrachte Last mit einer Genauigkeit von
mindestens 450 N (100 lbs) messen kann. Da der tatsächliche Wert der aufgebrachten Last jedoch
nicht zur Berechnung des Spannungsfaktors verwendet wird, ist jedes Mittel zu einer ungefähren
Belastung der Schraube ausreichend. Zum Beispiel könnte die Schraube an einer Vorrichtung
angezogen werden, die die tatsächliche Verbindungsstelle simuliert.
•
Ein mechanisches Verfahren zur rückverfolgbaren Messung der physischen Länge der
Musterverbindungsmittel bei diversen Zuglasten mit einer Genauigkeit von plus oder minus 2,5 µm
(0,0001"). Beispiele derartiger Verfahren sind unter anderem
•
Die Längenmessungsfunktion eines professionellen Zugfestigkeitsmessgeräts
•
Mechanische oder elektronische Höhenmessgeräte
•
Durchschnittswerte der Längenmessung mit mechanischen oder elektronischen
Mikrometerschrauben
•
Ein Minimum von drei Musterschrauben, die für die Schraubenart und -geometrie, für die der
Schallspannungsfaktor gemessen wird, repräsentativ sind.
10.3.1 Hinweise
Bevor Sie beginnen:
•
Kalibrieren (nullen) Sie das Messgerät; siehe "Messung des Systemnullwerts unter Verwendung von
Kalibrierstäben oder eines dreiseitigen Glasblocks" auf Seite 15.
•
Kalibrieren Sie die Geschwindigkeit; siehe "Geschwindigkeitskalibrierung" auf Seite 21.
•
Belassen Sie die Musterschrauben mindestens 24 Stunden lang in einer temperaturgeregelten
Umgebung. Im Verlauf des gesamten Messvorgangs ist sorgfältig darauf zu achten, dass eine
signifikante Änderung der Schraubentemperatur infolge der Handhabung der Musterschrauben oder
bei der Lastbeaufschlagung vermieden wird.
•
Die zur Längenmessung verwendete mechanische Vorrichtung muss gemäß den zutreffenden
Qualitätsverfahren kalibriert sein. Die Vorrichtung sollte so konfiguriert sein, dass die Handhabung der
Musterschrauben im Verlauf des Messvorgangs auf ein Minimum begrenzt bleibt.
10.3.2 Verfahrensweise
Hinweis: Die folgenden Anleitungen erfolgen unter der Annahme, dass Sie die Schritte im vorherigen
Abschnitt ausgeführt und die Geschwindigkeit kalibriert haben. Das heißt, die Geschwindigkeit wurde
eingestellt, die ungefähre Länge wurde bereits eingegeben und das Messgerät ist gegenwärtig eingerichtet
und zur Messung im Verlängerungsmodus bereit.
1. Messen Sie die mechanische Länge ohne Last
Messvorrichtung und zeichnen Sie sie auf.
2. Bringen Sie den mit Koppelmittel benetzten Messkopf an der Schraube an und zeichnen Sie die
Ultraschalllänge ohne Laste
3. Wiederholen Sie Schritt 2 für jede Musterschraube.
4. Positionieren Sie die erste Musterschraube in der Belastungsvorrichtung. Bringen Sie ungefähr 1/3 der
maximalen Last auf, die unter tatsächlichen Betriebsbedingungen auf die Schraube ausgeübt wird.
Messen Sie die mechanische Länge unter Last 1
zeichnen Sie sie auf.
5. Bringen Sie den mit Koppelmittel benetzten Messkopf an der Schraube an, messen Sie die
Ultraschalllänge unter Last 1
22
zur
Lastbeaufschlagung
auf.
L
U0
und zeichnen Sie sie auf.
L
U1
der
Schraube.
jeder Musterschraube mithilfe der mechanischen
L
M0
L
1 für die derzeitige Musterschraube und
M1
Idealerweise
sollte
ein
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