ひずみゲージをボルト内に接着する方法

締め付け応力を計測するために、ひずみゲージをボルトに接着することは、一般的には困難です。しかし特別なひずみゲージを使用することにより、ボルトの軸方向荷重を計測する単純化されたソリューションがあります。

本文では、HBMのひずみゲージ 1-LB11-3/120ZW の設置方法と使用方法について説明します。このひずみゲージを、ボルトの中心に穿孔された穴に埋め込むことによりひずみ計測が可能になります。この応用例は、平らなひずみゲージを設置する従来の手法とは異なります。


 

ビデオで完全なステップバイステップの設置手順をご覧ください。

必要な機器と材料

  • LB11 - ねじ組み込み型の円筒形ひずみゲージ:ボルトは、さまざまな部品や構造物を接続するために使用される一般的な部品です。LB11とTB21はリード線付き円筒形ひずみゲージで、ボルト、ねじ、その他の軸構成要素のひずみ、力、振動を計測できるように設計されています。
  • EP70 Strain Gauge Adhesive: EP70は、取り扱いが簡単で、熱硬化性のエポキシ樹脂接着剤であり、円筒形のひずみゲージを使用する用途に特に適しています。
  • 洗浄剤/クリーニング剤:HBKが提供する、ひずみゲージ設置個所とセンサ部品を清浄にするクリーニング剤です。
  • その他の機器:ドリル、はんだごて一式、1ゲージ式ひずみゲージブリッジ用のアンプ

1. ドリルで穴をあける

1. 最初のステップでは、ドリルでボルトの中心に直径2 mmの適切な深さ。必要な穴の深さ、つまりゲージの位置は、ボルトによって変わります。ひずみゲージは最大ひずみが予想される部分に設置する必要があります。さらに、ねじの剛性を考慮する必要があります。穿孔は、横断面の引張応力を減少させます。そのため、ボルトの耐久性が低下する場合があります。

Bonding of bolt strain gauges step 1-sketch of the drilling

 

2. RMS 1 (部品番号: 1-RMS1または1-RMS1-SPRAY)をスプレーして穴の内側を清掃後、空気で乾燥させます(圧縮空気も使用できます)。これは、すべての汚れ粒子、金属の破片および内壁の汚れを除去するために行います。清掃作業の後、穴の内側が乾いていることを確認してください。

2. ひずみゲージの準備

1. 次のステップでは、ひずみゲージをパッケージから取り出します。

 Package of LB11 strain gauges from HBM

 

2. 付属のロールから約20mmの長さのテフロンコードをはさみで切り取ります。 ピンセットでエナメル銅線のひずみゲージをつかみ、テフロンコードを円筒形ひずみゲージに挿入します。 準備したひずみゲージをきれいな面に置きます。

3.ひずみゲージの接着

1.  万力を使用してボルトを固定し、ゲージを接着します。

Bolt on strain gauge step 5-Bench wise with fixed screw

 

2. スポイトまたはピペットにEP70(注文番号:1-EP70)を入れます。 EP70は、取り扱いが簡単で、熱硬化性のエポキシ樹脂接着剤であり、円筒形のひずみゲージを使用する用途に特に適しています。 すべての設置手順で、気泡の発生を回避する必要があります。

 

3.   次のステップでは、あらかじめ用意されたボルトに注射器の接着剤を充填します。気泡を減少させるために、接着剤を挿入する前に注射器の先端を穴の底に置きます。穴を接着剤で満たしてから、接着剤を追加しながらゆっくり注射器を引き抜きます。

Bonding strain gauges to bolts step 8-Fill predrilled bolt with adhesive

 

4.   ボルトの表面にあふれた接着剤は、クリーニングパッドで清掃します。

Bonding strain gauges to bolts step 9-Clean the surface of the bolt

 

5.   ひずみゲージをネジの穴に挿入します。 挿入時にひずみゲージを圧縮しないように注意してください。 円筒形のひずみゲージとテフロンコードは、穴の底に置く必要があります。 接着剤内でひずみゲージをわずかに上下に動かして、気泡を排出します。

4. 接着剤の硬化

1. オーブン内で所定の時間、接着剤を硬化させます。接着剤の硬化時間は、 取扱説明書 にも記載されています。

温度 [°C/°F]硬化時間
60/1403 時間
Optional post-curing at 100/2124 時間

 

2. 接着剤が硬化した後、穴から突き出ているテフロンコードをはさみで切ることができます。 残りのテフロンコードは内部に残ります。 これで、ボルト用ひずみゲージの設置は 次のステップに進みます。

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