JP2019152538A - 締付けボルトの締付けトルク特定装置と締付けトルク特定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記被締結体を加振する加振手段と、
前記被締結体と前記ワッシャーの振動を測定する振動計と、
前記振動計による計測データを周波数成分に変換する変換プログラムが格納され、かつ、締付けボルトの締付けトルクと前記ワッシャーの周波数の関係データが格納されているコンピュータと、を有することを特徴とする。
前記被締結体の振動を測定する前記振動計がピックアップからなり、
前記ワッシャーの振動を測定する前記振動計が、前記ワッシャーにレーザーを照射して反射レーザーを取得するレーザー振動計、もしくは、前記ワッシャーに装着される圧電素子のいずれか一種であることを特徴とする。
前記被締結体を加振する加振工程と、
前記被締結体と前記ワッシャーの振動を測定する、振動測定工程と、
前記振動測定工程にて測定された計測データを周波数成分に変換した後、ワッシャーの周波数を特定する、ワッシャー周波数特定工程と、
締付けボルトの締付けトルクとワッシャーの周波数の関係データを特定する、関係データ特定工程と、
前記関係データ特定工程にて特定されている前記関係データに対して、前記ワッシャー周波数特定工程にて特定された前記ワッシャーの周波数を適用することにより、前記締付けボルトの締付けトルクを特定する。
前記被締結体の振動と前記ワッシャーの振動の測定を、該ワッシャーにレーザーを照射して反射レーザーを取得することによる方法と、前記ワッシャーに圧電素子を装着して該圧電素子にて測定する方法のいずれか一種にて行うことを特徴とする。
前記被締結体の振動をピックアップにて測定し、
前記ワッシャーの振動の測定を、該ワッシャーにレーザーを照射して反射レーザーを取得することによる方法と、前記ワッシャーに圧電素子を装着して該圧電素子にて測定する方法のいずれか一種にて行うことを特徴とする。
<締付けトルク特定装置>
はじめに、図1乃至図3を参照して、本発明の第1の実施形態に係る締付けトルク特定装置について説明する。図1は、第1の実施形態に係る締付けトルク特定装置の一例を示す図である。また、図2は、コンピュータのハードウェア構成の一例を示す図であり、図3は、コンピュータの機能構成の一例を外部機器とともに示す図である。
次に、図4乃至図8を参照して、本発明の実施形態に係る締付けトルク特定方法について説明する。ここで、図4は、実施形態に係る締付けトルク特定方法の一例を示すフローチャートである。図4に示すように、締付けトルク特定方法は、2つのフェーズに対応したフローを有する。第1のフェーズは、例えば試験室内において、締付けボルトBの締付けトルクとワッシャーWの周波数の関係データを特定するフェーズであり、この関係データを特定するまでのフローとなる。このフローを図4の上段に示している。一方、第2のフェーズは、既設構造物における被締結体Pの締付けボルトBの締付けトルクを実際に評価するフェーズであり、この既設構造物における締付けトルクを特定するまでのフローとなる。このフローを図4の下段に示している。
<締付けトルク特定装置>
次に、図9を参照して、本発明の第2の実施形態に係る締付けトルク特定装置について説明する。図9は、第2の実施形態に係る締付けトルク特定装置の一例を示す図である。締付けトルク特定装置200は、締付けトルク特定装置100におけるレーザー振動計30に代わって、ワッシャーWの表面に圧電素子60を振動計として貼り付けることにより構成されている。また、圧電素子60は抵抗が大き過ぎることから、インピーダンス変換機44を介してA/D変換機43に接続される。なお、その他の装置構成は、締付けトルク特定装置100と同様である。
本発明者等は、加振器による周波数帯が、締付けトルクとワッシャー周波数の関係データに対して影響を与えるか否かについて検証を行った。本検証では、M10の締付けボルト用の鉄ワッシャーを用いて試験装置を作成し、加振器によって発生される振動の周波数を1kHz乃至10kHzで1kHzごとに変化させ、各周波数帯の振動を試験体である被締結体に付与し、図4に示す締付けトルク特定方法を実行することにより、各周波数帯の振動における締付けトルクとワッシャー周波数の関係グラフを特定した。図10に、検証結果を示す。
Claims (8)
- 被締結体がワッシャーを介してナットにて締付けられている締付けボルトの締付けトルクを特定する、締付けボルトの締付けトルク特定装置であって、
前記被締結体を加振する加振手段と、
前記被締結体と前記ワッシャーの振動を測定する振動計と、
前記振動計による計測データを周波数成分に変換する変換プログラムが格納され、かつ、締付けボルトの締付けトルクとワッシャーの周波数の関係データが格納されているコンピュータと、を有することを特徴とする、締付けボルトの締付けトルク特定装置。 - 前記コンピュータにおいて、前記ワッシャーの周波数のみが特定され、該ワッシャーの周波数が前記関係データに適用されて前記締付けボルトの締付けトルクが特定されることを特徴とする、請求項1に記載の締付けボルトの締付けトルク特定装置。
- 前記振動計が、前記ワッシャーにレーザーを照射して反射レーザーを取得するレーザー振動計、もしくは、前記ワッシャーに装着される圧電素子のいずれか一種であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の締付けボルトの締付けトルク特定装置。
- 前記被締結体と前記ワッシャーの振動を測定する振動計がそれぞれの振動の測定に固有の振動計からなり、
前記被締結体の振動を測定する前記振動計がピックアップからなり、
前記ワッシャーの振動を測定する前記振動計が、前記ワッシャーにレーザーを照射して反射レーザーを取得するレーザー振動計、もしくは、前記ワッシャーに装着される圧電素子のいずれか一種であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の締付けボルトの締付けトルク特定装置。 - 被締結体がワッシャーを介してナットにて締付けられている締付けボルトの締付けトルクを特定する、締付けボルトの締付けトルク特定方法であって、
前記被締結体を加振する加振工程と、
前記被締結体と前記ワッシャーの振動を測定する、振動測定工程と、
前記振動測定工程にて測定された計測データを周波数成分に変換した後、ワッシャーの周波数を特定する、ワッシャー周波数特定工程と、
締付けボルトの締付けトルクとワッシャーの周波数の関係データを特定する、関係データ特定工程と、
前記関係データ特定工程にて特定されている前記関係データに対して、前記ワッシャー周波数特定工程にて特定された前記ワッシャーの周波数を適用することにより、前記締付けボルトの締付けトルクを特定する、締付けトルク特定工程と、を有することを特徴とする、締付けボルトの締付けトルク特定方法。 - 前記振動測定工程において、
前記被締結体の振動と前記ワッシャーの振動の測定を、該ワッシャーにレーザーを照射して反射レーザーを取得することによる方法と、前記ワッシャーに圧電素子を装着して該圧電素子にて測定する方法のいずれか一種にて行うことを特徴とする、請求項5に記載の締付けボルトの締付けトルク特定方法。 - 前記振動測定工程において、
前記被締結体の振動をピックアップにて測定し、
前記ワッシャーの振動の測定を、該ワッシャーにレーザーを照射して反射レーザーを取得することによる方法と、前記ワッシャーに圧電素子を装着して該圧電素子にて測定する方法のいずれか一種にて行うことを特徴とする、請求項5に記載の締付けボルトの締付けトルク特定方法。 - 被締結体がワッシャーを介してナットにて締付けられている締付けボルト用のワッシャーであって、
圧電素子が振動計として貼り付けられているワッシャー。
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