| Research Abstract |
ボルトとナットまたはボルトと機械本体のねじ部によって部品を締結するねじ結合は,その簡便さから,機械や構造体に広く用いられているが,しばしば,運転中のボルトの疲労破壊や,ゆるみによる部品の分離・脱落などが起こり,これが重大な事故に繋がる場合も少なくない。
これらねじ結合のトラブルの原因の殆どは,不適切な締付け管理によるが,現場では,作業性やコスト等の制約から,締付けトルクだけを管理して締付け作業を行う場合が多く,より高精度な締付け管理方法と共に,簡便かつ信頼性の高い締付け力の検査,監視方法の開発が強く要望されていた。
本研究で提案する方法は,締付けとゆるめを繰返し,締付けトルクとゆるめトルクの差を検出することによって,摩擦の影響を排除し,締付け軸力の値を直接推定しようとするものである。本年度は,まず,提案する方法の実用化に対する資料を得るための準備として,実際の構造物と同様,高い剛性をもつ圧電素子型ロードセルを組み込んだ締付け試験装置を試作すると共に,締付け軸力の推定精度に影響を及ぼす因子を抽出するための予備実験を行った。試作した装置は,締付けトルクと軸力値をPCに取り込み,計算プログラムによって軸力の推定値と実測値を比較するもので,潤滑剤,表面処理,締付け速度等の条件を変えた軸力推定実験を行った結果,締付けおよびゆるめの過程で,座面の大きな損傷を生じさせないような潤滑管理を行えば,10%程度の精度で締め付け軸力を推定できる見通しが得られたが,手動の締付けで回転速度が遅く,かつその変動が大きいような場合には,推定精度が低下するおそれがあり,この減少を解明するためには,座面とねじ面での摩擦変動を分けて測定する必要があることがわかった。
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