बोल्ट कसने की प्रक्रिया समाधान

वर्तमान समय में अधिकांश औद्योगिकपेंचकसने के संचालन के लिए सटीक बल नियंत्रण की आवश्यकता होती है, अर्थात् टोक़ नियंत्रण प्रक्रिया। यह प्रक्रिया एक निश्चित टॉर्क मान सेट करके या "टॉर्क + कोण" के दोहरे नियंत्रण मोड को अपनाकर बन्धन को पूरा करती है, ताकि स्थिर और योग्य अक्षीय क्लैम्पिंग बल प्राप्त किया जा सके और असेंबली सटीकता और थ्रेडेड कनेक्शन की दीर्घकालिक परिचालन विश्वसनीयता सुनिश्चित की जा सके।

बोल्ट कसना एक जटिल यांत्रिक युग्मन प्रक्रिया है। कसने की गुणवत्ता मुख्य रूप से चार मुख्य कारकों से प्रभावित होती है: टोक़ मूल्य, अक्षीय प्रीलोड, संपर्क सतह घर्षण गुणांक और सामग्री कठोरता। केवल उपरोक्त मापदंडों को व्यापक रूप से नियंत्रित करके ही सुरक्षित, स्थिर और योग्य बोल्ट कसने के परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं। पारंपरिक टॉर्क रिंच पारंपरिक कामकाजी परिस्थितियों की टॉर्क नियंत्रण आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं और सामान्य असेंबली मानकों के अनुकूल हो सकते हैं। हालाँकि, उच्च परिशुद्धता और उच्च सुरक्षा की आवश्यकता वाले प्रमुख थ्रेडेड कनेक्शन के लिए, मैन्युअल टॉर्क रिंच अकेले आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकते हैं।

टॉर्क नियंत्रण सटीकता में विचलन मुख्य रूप से दो पहलुओं से आते हैं: थ्रेड जोड़े के बीच मेशिंग घर्षण और बोल्ट हेड और वर्कपीस सतह के बीच संपर्क घर्षण। वास्तविक कसने के दौरान घर्षण हानि बहुत अधिक होती है। सामान्य कामकाजी परिस्थितियों में, इनपुट टॉर्क का केवल 10% ही प्रभावी ढंग से बोल्ट के प्रभावी क्लैंपिंग प्रीलोड में परिवर्तित किया जा सकता है, जबकि बाकी पूरी तरह से अंत चेहरे के घर्षण और थ्रेड घर्षण द्वारा उपभोग किया जाता है। यह आसानी से गलत कसने की समस्या का कारण बनता है जहां टॉर्क मानक तक पहुंच जाता है लेकिन प्रीलोड अपर्याप्त होता है।

हाई-एंड असेंबली की कसने की सटीकता में सुधार करने के लिए, कोण-नियंत्रित कसने की तकनीक को उद्योग में व्यापक रूप से अपनाया जाता है, विशेष रूप से उच्च मानकीकृत और सटीक-उन्मुख ऑटोमोबाइल विनिर्माण उद्योग में, जो बोल्ट के कसने के प्रदर्शन को अधिकतम करता है। कसने वाला कोण वर्कपीस के साथ प्रारंभिक फिटिंग स्थिति से प्रीसेट फास्टनिंग मानक तक बोल्ट के घूर्णन कोण अंतर को संदर्भित करता है।

आवश्यक कसने का कोण फास्टनरों और जुड़े भागों की सामग्री कठोरता के साथ काफी भिन्न होता है। कार्बन स्टील जैसी उच्च कठोरता वाली सामग्री में उच्च कठोरता और छोटे विरूपण की विशेषता होती है, जिसके लिए छोटे कसने वाले कोण की आवश्यकता होती है। लकड़ी और नरम प्रोफाइल जैसी कम कठोरता वाली सामग्रियों में बड़े संपीड़न विरूपण और उच्च घर्षण हानि होती है, जिसके लिए अपेक्षाकृत कम अंतिम प्रभावी क्लैंपिंग बल के साथ बड़े कसने वाले कोण की आवश्यकता होती है।

टॉर्क-एंगल दोहरी नियंत्रण प्रक्रिया सबसे पहले वर्कपीस अंतराल को खत्म करने और प्रारंभिक फिटिंग को पूरा करने के लिए टॉर्क नियंत्रण के माध्यम से बोल्ट को पूर्व निर्धारित शुरुआती टॉर्क पर कसती है। अंतिम कसने को तब तक टॉर्क और रोटेशन कोण के बंद-लूप दोहरे नियंत्रण के तहत समाप्त किया जाता है जब तक कि पूर्व निर्धारित टॉर्क और कोण मान तक नहीं पहुंच जाते। यह प्रक्रिया प्रभावी ढंग से रोकती हैपेंचप्लास्टिक विरूपण सीमा में अधिक खिंचाव से, उपज सीमा से अधिक तनाव के कारण होने वाली थकान विफलता और संभावित सुरक्षा खतरों से बचाता है, प्रीलोड क्षीणन को काफी कम करता है, और कनेक्टिंग संरचनाओं की दीर्घकालिक स्थिरता सुनिश्चित करता है।

विशेष नोट: कोण नियंत्रण प्रक्रिया द्वारा कसने वाले बोल्ट ने आंतरिक रूप से सूक्ष्म प्लास्टिक विरूपण उत्पन्न किया है और द्वितीयक पुन: उपयोग से सख्ती से प्रतिबंधित है।

वर्तमान मुख्यधारा बोल्ट कसने की प्रक्रियाओं को दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: इलास्टिक रेंज कसने और प्लास्टिक रेंज कसने। टॉर्क कसने की विधि लोचदार कसने से संबंधित है, जबकि कोण कसने की विधि और उपज-बिंदु कसने की विधि प्लास्टिक कसने से संबंधित है।

1. टॉर्क कसने की विधि

टॉर्क कसने की विधि का मुख्य सिद्धांत यह है कि स्थिर कामकाजी परिस्थितियों और सुसंगत भाग की गुणवत्ता के तहत, इनपुट टॉर्क का बोल्ट के अक्षीय प्रीलोड के साथ एक रैखिक संगत संबंध होता है। जुड़े भागों के क्लैंपिंग प्रीलोड को अप्रत्यक्ष रूप से एक निश्चित कसने वाले टॉर्क को सेट करके नियंत्रित किया जाता है। सरल संचालन और सहज प्रभाव के साथ, यह प्रक्रिया वर्तमान में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली बुनियादी बन्धन विधि है।

यांत्रिक हानि अनुपात के संदर्भ में, लगभग 50% टॉर्क बोल्ट हेड एंड फेस घर्षण द्वारा, 40% थ्रेड जोड़ी घर्षण द्वारा खपत किया जाता है, और केवल 10% प्रभावी रूप से अक्षीय प्रीलोड में परिवर्तित होता है। घर्षण गुणांक, वर्कपीस समतलता, थ्रेड सटीकता और पर्यावरणीय कारकों में उतार-चढ़ाव से प्रभावित, एकल टोक़ नियंत्रण विधि में प्रीलोड नियंत्रण में कम सटीकता होती है।

इसके अलावा, उद्योग में एक आम छिपा हुआ असेंबली खतरा है: हालांकि प्रदर्शित टॉर्क मान कसने के दौरान मानक तक पहुंच जाता है, लेकिन संपर्क सतह पर छोटे अदृश्य अंतराल के साथ बोल्ट हेड पूरी तरह से वर्कपीस से जुड़ा नहीं होता है। इस मामले में, टॉर्क रीडिंग योग्य है, लेकिन वास्तविक प्रीलोड बेहद कम या शून्य भी है, जो आसानी से ढीले कनेक्शन और उपकरण विफलता का कारण बनता है। उच्च परिशुद्धता वाले टॉर्क रिंच प्रभावी ढंग से ऐसी समस्याओं से बच सकते हैं, टॉर्क आउटपुट को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकते हैं और बुनियादी असेंबली गुणवत्ता की गारंटी दे सकते हैं।

2. कोण कसने की विधि

एकल टोक़ कसने की विधि की कम सटीकता दोष को हल करने के लिए, कोण कसने की प्रक्रिया को धीरे-धीरे उद्योग में लोकप्रिय बनाया गया है। इसका सिद्धांत यह है कि बोल्ट कसने वाला रोटेशन कोण बोल्ट बढ़ाव और वर्कपीस संपीड़न विरूपण के योग के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध होता है। रोटेशन कोण को सटीक रूप से समायोजित करके अक्षीय प्रीलोड को स्थिर रूप से नियंत्रित किया जा सकता है।

निर्माण प्रक्रिया इस प्रकार है: सबसे पहले, बोल्ट को लोचदार सीमा स्थिति के करीब लाने के लिए बोल्ट को मानक शुरुआती टॉर्क तक कस लें; फिर अंतिम बन्धन के लिए बोल्ट को प्लास्टिक रेंज में मध्यम रूप से खींचने के लिए इसे एक निश्चित कोण से घुमाएँ। कोण कसने की विधि का सार बोल्ट बढ़ाव को नियंत्रित करके अक्षीय प्रीलोड को लॉक करना है। इलास्टिक रेंज में, बढ़ाव प्रीलोड के समानुपाती होता है। प्लास्टिक रेंज में प्रवेश करने के बाद, हालांकि रैखिक संबंध गायब हो जाता है, बोल्ट अक्षीय प्रीलोड उचित सीमा के भीतर उपज भार के पास स्थिर रह सकता है।

इस प्रक्रिया का सबसे बड़ा लाभ यह है कि यह घर्षण गुणांक अंतर के कारण होने वाली त्रुटियों को समाप्त करता है। विभिन्न घर्षण गुणांकों लेकिन सुसंगत विशिष्टताओं और ताकत वाले बोल्टों के लिए, अलग-अलग अंतिम कसने वाले टॉर्क मूल्यों के बावजूद अंतिम प्रीलोड मूल रूप से एक समान होता है। यह असेंबली स्थिरता और सामग्री उपयोग में काफी सुधार करता है, जिससे यह उच्च-परिशुद्धता असेंबली परिदृश्यों के लिए उपयुक्त हो जाता है। उच्च परिशुद्धता कोण टोक़ रिंच पूरी तरह से प्रक्रिया आवश्यकताओं से मेल खाते हैं और टोक़ और कोण के सटीक दोहरे नियंत्रण का एहसास करते हैं।

3. उपज-बिंदु कसने की विधि

उपज-बिंदु कसने की विधि का सैद्धांतिक लक्ष्य बोल्ट को उपज सीमा से ठीक ऊपर की स्थिति में कसना है, ताकि बोल्ट सामग्री की ताकत का अधिकतम उपयोग किया जा सके। ऑपरेशन के दौरान, बोल्ट को सबसे पहले निर्दिष्ट शुरुआती टॉर्क तक कस दिया जाता है। उपकरण वास्तविक समय में कसने वाले वक्र के ढलान परिवर्तन की निगरानी करता है। जब ढलान निर्धारित सीमा से नीचे चला जाता है, तो यह माना जाता है कि बोल्ट उपज बिंदु तक पहुंच गया है, और उपकरण तुरंत काम करना बंद कर देता है।

यह प्रक्रिया अलग-अलग घर्षण गुणांक के साथ और अलग-अलग कामकाजी परिस्थितियों में बोल्ट को उनकी महत्वपूर्ण उपज स्थिति में कस सकती है, फास्टनरों की संरचनात्मक ताकत क्षमता को अधिकतम कर सकती है और इष्टतम असेंबली सटीकता और संरचनात्मक स्थिरता प्राप्त कर सकती है। हालाँकि, इसमें काम करने की स्थिति की स्थिरता, बोल्ट सामग्री की स्थिरता और उपकरण परिशुद्धता के लिए अत्यधिक उच्च आवश्यकताएं हैं, कम हस्तक्षेप-विरोधी प्रदर्शन और उच्च-स्तरीय कसने वाले उपकरणों का समर्थन करने की उच्च लागत है।

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