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风力发电塔筒螺栓:风力发电塔筒螺栓的一些常识

风力发电塔筒螺栓:风力发电塔筒螺栓的一些常识

2021-11-17 12:03

风力发电塔筒螺栓预紧力作为实际螺栓连接结构装配中的一个重要可控因素,对接头的承载能力和刚度阻尼有重要影响。此外,预紧力的变化也可能引起关节非线性程度的变化。

为了研究风力发电塔筒螺栓预紧力对接头动态特性特别是非线性动态特性的影响,本文选取了一个双螺栓接头试件作为研究对象,通过理论推导将结构简化到一阶模态附近,并建立了等效动力学模型。然后,通过模态试验获得了不同螺栓预紧力下结构的一阶模态参数,得到了线性等效动力参数随预紧力的变化规律。考虑非线性因素,探索了接头在激励下的动态特性,并利用力状态映射方法识别了不同预紧力下接头的非线性等效动态参数,为进一步研究螺栓接头的非线性动态特性和动态建模提供了依据。


风力发电塔筒螺栓

为了减小风力发电塔筒螺栓扭矩系数的分散误差,提高防腐性能,紧固件通常进行表面处理。但是,不同的表面处理对螺纹紧固件的摩擦系数影响很大,会影响螺栓的拧紧特性。螺栓拧紧过程中所需的总扭矩是两个零件:克服螺纹副摩擦和螺栓头或螺母与支撑面之间摩擦扭矩的拧紧扭矩。

拧紧过程中,能量消耗约50%在螺栓支撑面上,约40%在螺纹摩擦上,约10%在预紧力上。在相同的拧紧力矩下,当摩擦系数变化0.05时,预紧力的变化范围高达43.1%,也就是说,如果螺栓的表面处理略有不同,假设摩擦系数增加0.05,轴向预紧力只会是原来的57%,会给螺栓连接的可靠性带来重大安全隐患。

通过多功能风力发电塔筒螺栓拧紧分析系统,可以测量螺纹副上的夹紧力、总扭矩和扭矩,实时准确地反映夹紧力和扭矩之间的关系,同时可以测量螺栓螺纹与螺栓头支撑面之间的摩擦系数。通过数据分析可以得出,镀锌层对螺栓头摩擦系数影响不大,但对螺纹摩擦系数影响较大,对扭矩系数影响也较大。

风力发电塔筒螺栓紧固件拧紧时的总扭矩分为三部分,即螺栓支撑面的摩擦消耗、螺纹的摩擦消耗和预紧力消耗。螺栓承载面摩擦消耗和螺纹摩擦消耗使螺纹紧固件的柄部承受扭转剪应力,而预紧力消耗使螺纹紧固件的柄部产生实际拉应力。螺栓能承受的等效拉应力是确定的,不能超过螺栓的屈服应力。因此,降低螺纹紧固件柄部的扭转剪应力可以改善实际预紧力产生的拉应力,即降低螺栓承载面的摩擦消耗和螺纹摩擦消耗使扭矩尽可能转化为预紧力。

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