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PCB社はボルト締結の解析に使用されるユーザーフレンドリーな計測器を提供しています。これらの計測器は、自動車業界、航空宇宙業界、電力業界など、様々な産業で使われています。また、ボルト締結試験を実施するうえで、計測器のメンテナンス、A2LAに認定された校正設備での校正といった技術サポートやサービスも提供しております。

 
トルク締め付け          どのような試験を行うべきか
ボルト締結を考えるうえで、様々な試験を行う必要がありますが、主な試験には以下の試験が挙げられます。
  ・トルク vs 軸力測定
  ・摩擦係数測定試験
  ・組み立て工程
  ・プリべリングトルク測定試験
  ・降伏点測定試験
  ・ボルト締結の解析、トラブルシュート  
  ・解析モデルの検証
 

 

トルク vs 軸力測定

ボルト締結試験は通常、締結トルクと軸力の関係がどの程度一貫しているかを確認するところから始められます。この試験は、軸力測定用ロードセルに試験用のボルトとナットを設置し、実機から切り出した試験片、もしくはワッシャーと一緒に、締結トルク、回転角度、軸力の関係を測定します。グラフには、指定された軸力に達した時の加えられたトルクが含まれている必要があります。試験によっては、様々なグラフ、例えば、トルク vs j久力、トルク vs 角度、トルク&軸力 vs 角度が要求されます。PCB社ではこのような試験向けに、レコーダー、トルク角度センサ、軸力測定用ロードセルなどを提供しております。

 
         関連製品
  ・ボルト軸力測定用ロードセル FT4000
  ・ボルト軸力測定用ロードセル FT9000
  ・ボルト軸力&ねじトルク測定用ロードセル FTA9000
  ・トルクセンサ・トルク角度センサ PC9000
  ・トルクレンチタイプセンサ HT7000
  ・トルク角度レンチ HTA7000
  ・ボルト締結データ解析器 Model 962
 

 

摩擦係数測定試験

ボルトへの表面処理はボルト締結部位の状態に大きな影響を与えます。ボルト締結時、締結部位の摩擦の小さな変化は、大きな軸力の変化を引き起こします。摩擦の状態を確認するためには、ボルトを特別な軸力ロードセルに設置して、軸力だけでなく、ねじトルクも計測します。PCB社が提供するソフトウェアを使うことで、締結トルクからねじトルクを分離することで、座面摩擦トルクとねじ面摩擦トルクに分解できます。これらの値から、ボルト、及び、締結部位のジオメトリのデータを使用することで、座面摩擦係数、及び、ねじ面摩擦係数、そして、トルク係数“K” を算出できる。PCB社ではこのような試験向けに、レコーダー、トルク角度センサ、軸力測定用ロードセルなどを提供しております。

 
関連製品
  ・ボルト軸力測定用ロードセル FT9000
  ・ボルト軸力&ねじトルク測定用ロードセル FTA9000
  ・トルクセンサ・トルク角度センサ PC9000
  ・トルクレンチタイプセンサ HT7000
  ・トルク角度レンチ HTA7000
  ・ボルト締結データ解析器 Model 962
  ・ボルト締結分析器Model 3210
         ボルト締結
 

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組み立て工程

あるボルト締結部品における組み立て工程の決定は、実機におけるトルクと破断の関係を見ることから始まります。トルクー角度曲線は、降伏点、破断点、弾性域の開始、その他重要な側面を分析することができます。一旦、降伏が確認されれば、当該締結部位における仕様を設定することができ、信頼性のある製品につなげることができます。RS Technologies(現 PCB社)が特許を所有するM-Alpha法は、表面処理、コーティング、仕上げの違いによる相対的な軸力の変化を推定することができます。

 
ボルト締結          関連製品
  ・ボルト軸力測定用ロードセル FT4000
  ・ボルト軸力測定用ロードセル FT9000
  ・ボルト軸力&ねじトルク測定用ロードセル FTA9000
  ・トルクセンサ・トルク角度センサ PC9000
  ・トルクレンチタイプセンサ HT7000
  ・トルク角度レンチ HTA7000
  ・ボルト締結データ解析器 Model 962
 
 

 

プリべリングトルク測定試験

ナット          プリべリングトルク型ナットに要求される、広く受け入れられている試験があります。緩み止め機構が組み込まれたナットの特性を試験するいくつかの方法があります。これらの緩み止め機構には、変形ナット、ナイロンねじロック機構、ナイロンパッチや接着剤といったものが含まれます。このようなナットを試験する際、ナットを試験用ボルトを使って締付、その時の締結トルクと回転角度を計測し、ロック機構を乗り越えるために必要なエネルギ―を決定します。また、ナットを緩める際に必要となるトルクも計測します。この試験には、1回目の締結トルクと、2回目以降(5~10回程度)の締結トルクを比較することも必要です。
 
 
関連製品
  ・ボルト軸力測定用ロードセル FT4000
  ・ボルト軸力測定用ロードセル FT9000
  ・ボルト軸力&ねじトルク測定用ロードセル FTA9000
  ・トルクセンサ・トルク角度センサ PC9000
  ・トルクレンチタイプセンサ HT7000
  ・トルク角度レンチ HTA7000
  ・ボルト締結データ解析器 Model 962
        




降伏点測定

降伏が始まる点を決定することは、特に重要部品の締結においてとても重要です。降伏点測定は試験対象のボルトを、試験用のワッシャー、または実機を模擬した試験片と一緒に、ボルト軸力測定用ロードセルに設置して、ボルトが降伏するまで締めることで決定します。ボルトを締結する際の降伏点は、一般的に引張試験で計測された降伏応力よりも低いと言われています。それは、締結時には引張荷重に加え、ねじり荷重が加わるためです。実機を用いて試験することが重要となります。

 
         関連製品
  ・ボルト軸力測定用ロードセル FT4000
  ・ボルト軸力測定用ロードセル FT9000
  ・ボルト軸力&ねじトルク測定用ロードセル FTA9000
  ・トルクセンサ・トルク角度センサ PC9000
  ・トルクレンチタイプセンサ HT7000
  ・トルク角度レンチ HTA7000
  ・ボルト締結データ解析器 Model 962
  
 

 

ボルト締結の解析、トラブルシュート

bolt and nut          ボルト締結解析は、トルクー角度曲線の測定から始まります。トルクー角度曲線から、座面とねじ面の摩擦の影響を含め、多くのことを知ることができます。最初のステップは、弾性域の曲線の傾きの測定からです。座面、またはねじ面の摩擦が増えると、曲線の傾きは比例して増加します。トルクー角度曲線を見ることで、締結部位の剛性や摩擦状態の変化を把握することができます。また、RS Technologies社(現PCB Piezotronics社)が特許を所有するM-Alpha法を用いれば、軸力の相対比較や軸力の推定を行うことができます。
  
 
関連製品
  ・ボルト軸力測定用ロードセル FT9000
  ・ボルト軸力&ねじトルク測定用ロードセル FTA9000
  ・トルクセンサ・トルク角度センサ PC9000
  ・トルクレンチタイプセンサ HT7000
  ・トルク角度レンチ HTA7000
  ・ボルト締結データ解析器 Model 962
  ・ボルト締結分析器Model 3210
        
 

 

解析モデルの検証

近年、コンピュータの性能が飛躍的に向上したことにより、製品開発においてコンピュータを使ったシミュレーション解析が多用されてきています。ボルト締結分野も同様に、ボルトのゆるみ や締結部の挙動をシミュレーションする動きが活発になってきています。

しかし、解析の精度を上げるためには、各種パラメータに精度の良い値を入力する必要があります。その値を得るためには、実機を用いた実験が重要になります。例えば、精度の良い ゆるみ解析を行うためには、実機を精度よく模擬した座面、及び、ねじ面の摩擦係数を入力する必要があります。ボルト軸力&ねじトルク測定用ロードセル FTA9000とボルト締結分析器Model 3210 を使えば、これらの摩擦係数を計測することが可能です。

 
ボルト、ナット、図面          関連製品
  ・ボルト軸力測定用ロードセル FT4000
  ・ボルト軸力測定用ロードセル FT9000
  ・ボルト軸力&ねじトルク測定用ロードセル FTA9000
  ・トルクセンサ・トルク角度センサ PC9000
  ・トルクレンチタイプセンサ HT7000
  ・トルク角度レンチ HTA7000
  ・ボルト締結データ解析器 Model 962
  ・ボルト締結分析器Model 3210
  

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ボルト締結関連計測器製品一覧
トルク角度センサ   トルク角度レンチ   ボルト軸力測定用ロードセル
     
測定用ロードセル   ボルト締結データ解析器   ボルト締結分析器
 

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