[发明专利]一种固体小火箭扭矩加载过程密封圈压缩量在线检测方法

摘要

一种固体小火箭扭矩加载过程密封圈压缩量在线检测方法，通过对自动加载装置上进行加载的固体小火箭加载过程中螺纹、弹簧垫圈及密封圈的受力情况进行分析，得出了加载过程中螺纹、弹簧垫圈及密封圈所受力与拧紧扭矩之间的关系，将加载过程分为四个阶段，绘制出了加载过程中的“扭矩‑角度”理想曲线。通过对理想曲线每个阶段曲线的斜率进行分析，得出加载过程中开始接触密封圈位置时的角度值，计算得出密封圈压缩量。通过本方法获取密封圈压缩量不需再对固体小火箭进行测量、标记及计算，降低了劳动强度，避免了多次测量所带来的测量误差，实现了小型固体火箭密封圈压缩量的在线实时精确测量。本发明方法可以作为固体小火箭拧紧程度检测的判定依据。

主权项

1.一种固体小火箭扭矩加载过程密封圈压缩量在线检测方法，其特征在于步骤如下：1)将与火箭的喷管组件(30)周长相等的第一纸带(35)等分成360份，并贴于喷管组件(30)的口部，每个刻度代表角度值1°；同时将只有一条直线标记的第二纸带(36)贴于壳体组件(25)的口部；所述的喷管组件(30)与壳体组件(25)直接通过螺纹连接，并用于密封圈(29)进行密封；2)喷管组件(30)与壳体组件(25)加载时，将壳体组件(25)固定，采用力矩扳手(34)对喷管组件(30)加载扭矩；加载时，力矩扳手(34)刻度从1N·m开始，记录下此时壳体组件(25)所贴标记第二纸带(36)对应喷管组件(30)标记第一纸带(35)刻度值，记为0°，然后每隔1N·m增加扭矩，记录下每个扭矩值加载后对应的角度值，直至加载完成为止，作出扭矩‑角度曲线图；3)获取M_保、M_设、P、t的值，其中M_保为保护扭矩值，M_设为设计要求扭矩值，且M_保＝M_设×120％，P为喷管组件(30)及壳体组件(25)螺纹螺距，t为密封圈(29)厚度值；4)设η_设定为密封圈(29)预期压缩比值，η_实际为试验获取的密封圈(29)压缩比值，且满足η_实际≤η_设定，10％≤η_设定≤30％，η_实际＝(d/t)×100％，密封圈(29)压缩量d＝(△A×P)/360；从接触密封圈(29)开始到加载结束的拧紧转角△A＝A_m－A_n，其中A_m为加载结束时喷管组件(30)转过的角度值，A_n为密封圈开始压缩时喷管组件转过的角度值；5)通过公式K_n＝(M_n+1‑M_n)/(A_n+1‑A_n)，其中M代表扭矩值，A代表角度值，角标n为扭矩‑角度曲线上的坐标点，K为扭矩‑角度曲线的斜率值，从扭矩‑角度曲线上第一个点开始，使用连续7个点共6段曲线为一组，依次进行斜率差值计算，每组计算过后往后推一个点作为新的一组，当某一组满足△K_n‑1＜△K_n＜△K_n+1＜△K_n+2＜△K_n+3时，其中△K_n‑1＝K_n－K_n‑1，即斜率连续开始增大，则记录下此时的A_n值；6)继续加载喷管组件(30)，连续对η_实际进行计算，达到以下两种情况中任意1种情况，加载停止，并记录加载结束时喷管组件(30)转过的角度值A_m，并计算获得压缩量d值；a)加载至预设保护扭矩M_保之前，加载至满足预设压缩比值，即η_实际＝η_设定；b)加载至预设压缩量比η_设定之前，扭矩值加载至保护扭矩M_保，即M_实时＝M_保。