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技術文章
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振動時效處理工相關技術問題指導
點擊次數(shù):1902 更新時間:2014-08-28
1、激振器的選擇
構件振動時效的效果主要取決于激振參數(shù)是否正確,它包括激振力、激振頻率兩個參數(shù)。對于不同的構件所需的激振力和激振頻率是不同的,因此產(chǎn)生這兩個參數(shù)的激振器的性能必須滿足要求。
2、關于構件的支承
一般來說,支承應盡量放在構件振動的節(jié)點(線)處。節(jié)點即在共振狀態(tài)下構件自身的振幅值為零的點。這樣就可保證構件與支承間不產(chǎn)生相對振動而撞擊,也不產(chǎn)生噪音,更不會使構件滑動而造成加速度信號不穩(wěn)定。
節(jié)點的位置與構件的結構剛度有關,事先可進行估算或憑經(jīng)驗估計出節(jié)點的大致位置,將支承放好,當試振達到共振時,可用砂粒調(diào)動法來尋找節(jié)點(線),或用手摸尋找節(jié)點(線)。在保證構件振動平穩(wěn)的情況下,應盡量減少支承的數(shù)目,使系統(tǒng)的阻尼減少而提高構件自由振動的參數(shù)和處理效果。
3、激振器的固定位置和方向
激振器是對構件施加激振力的設備,因此必須放置在使構件易于振動的位置上,一般來說以安裝在構件振動的波峰處,盡量離節(jié)點遠些,由於構件結構剛度不同激振器安放不同位置效果也不同,故可通過反復調(diào)整位置來觀察振幅的變化。為避免局部結構較弱處引起破壞,建議先從剛度較強的位置上安裝調(diào)試為宜。
目前大多數(shù)振動處理均采用彎曲振動,因此易使上下表面的殘余應力得以釋放而兩側面效果較差。為此,若將激振器偏心塊的旋轉平面與彎曲振動平面成一個小的角度(10°~20°),這樣就會在振動處理時,構件既有垂直的彎曲振動又有一扭曲振動,將會使應力消除效果更好一些。
4、動應力的測試技術
由前節(jié)所述,對構件附加的應力—動應力,是使構件殘余應力消除的必要條件,但只有當動應力與構件內(nèi)的殘余應力之和大于材料的屈服極限,才能出現(xiàn)塑性變形而釋放應力。但是動應力如果太大,又有可能使構件損壞。因此在振動處理時,必須把動應力控制在一定范圍內(nèi)才能保證有較好的效果而不破壞。因此在振動時效工藝的制定過程中,必須進行動應力的監(jiān)測。
5、激振頻率的選擇
目前,大多數(shù)的振動時效工藝均采用一階共振頻率,因此必須對構件的固有頻率進行測試。構件固有頻率的測試設備很多,其中動應力曲線測試就是一種。而國產(chǎn)的激振設備,本身就有一套測振系統(tǒng)。它包括加速度傳感器、放大器和記錄器儀。
將加速度計固定在構件振幅較大處,開機以后進行自動的幅-頻特性掃描,從記錄器畫出的曲線上就可以查到共振頻率。在振動處理一些大型構件時,其幅頻特性曲線上可能出現(xiàn)幾個共振峰。一種情況可能是由于構件總體剛度較弱而在設備的使用頻率范圍內(nèi)構件出現(xiàn)多階總體共振,這時的共振峰往往是有規(guī)律的從大到小,是一、二、三……階共振頻率。另一種情況是總體剛度較強而局部剛度較弱,因此出現(xiàn)的共振峰有大有小,這往往是一階總體共振與局部共振交叉出現(xiàn)的波形。前者往往出現(xiàn)在梁型鑄件上,而后者往往出現(xiàn)在大型板材焊件上。
6、監(jiān)測參數(shù)的選擇
一項振動時效工藝是否成功,其zui后的檢測方法是殘余應力的變化率和精度保持性的測試。但在振動處理過程中采用上述兩種參數(shù)是不可能的,它是需要長時間和復雜的測試過程。但在實際生產(chǎn)上控制振動過程往往采用幅頻特性曲線掃描法和振幅-時間曲線測試法來實現(xiàn)的。
相關產(chǎn)品:振動時效處理機
構件振動時效的效果主要取決于激振參數(shù)是否正確,它包括激振力、激振頻率兩個參數(shù)。對于不同的構件所需的激振力和激振頻率是不同的,因此產(chǎn)生這兩個參數(shù)的激振器的性能必須滿足要求。
2、關于構件的支承
一般來說,支承應盡量放在構件振動的節(jié)點(線)處。節(jié)點即在共振狀態(tài)下構件自身的振幅值為零的點。這樣就可保證構件與支承間不產(chǎn)生相對振動而撞擊,也不產(chǎn)生噪音,更不會使構件滑動而造成加速度信號不穩(wěn)定。
節(jié)點的位置與構件的結構剛度有關,事先可進行估算或憑經(jīng)驗估計出節(jié)點的大致位置,將支承放好,當試振達到共振時,可用砂粒調(diào)動法來尋找節(jié)點(線),或用手摸尋找節(jié)點(線)。在保證構件振動平穩(wěn)的情況下,應盡量減少支承的數(shù)目,使系統(tǒng)的阻尼減少而提高構件自由振動的參數(shù)和處理效果。
3、激振器的固定位置和方向
激振器是對構件施加激振力的設備,因此必須放置在使構件易于振動的位置上,一般來說以安裝在構件振動的波峰處,盡量離節(jié)點遠些,由於構件結構剛度不同激振器安放不同位置效果也不同,故可通過反復調(diào)整位置來觀察振幅的變化。為避免局部結構較弱處引起破壞,建議先從剛度較強的位置上安裝調(diào)試為宜。
目前大多數(shù)振動處理均采用彎曲振動,因此易使上下表面的殘余應力得以釋放而兩側面效果較差。為此,若將激振器偏心塊的旋轉平面與彎曲振動平面成一個小的角度(10°~20°),這樣就會在振動處理時,構件既有垂直的彎曲振動又有一扭曲振動,將會使應力消除效果更好一些。
4、動應力的測試技術
由前節(jié)所述,對構件附加的應力—動應力,是使構件殘余應力消除的必要條件,但只有當動應力與構件內(nèi)的殘余應力之和大于材料的屈服極限,才能出現(xiàn)塑性變形而釋放應力。但是動應力如果太大,又有可能使構件損壞。因此在振動處理時,必須把動應力控制在一定范圍內(nèi)才能保證有較好的效果而不破壞。因此在振動時效工藝的制定過程中,必須進行動應力的監(jiān)測。
5、激振頻率的選擇
目前,大多數(shù)的振動時效工藝均采用一階共振頻率,因此必須對構件的固有頻率進行測試。構件固有頻率的測試設備很多,其中動應力曲線測試就是一種。而國產(chǎn)的激振設備,本身就有一套測振系統(tǒng)。它包括加速度傳感器、放大器和記錄器儀。
將加速度計固定在構件振幅較大處,開機以后進行自動的幅-頻特性掃描,從記錄器畫出的曲線上就可以查到共振頻率。在振動處理一些大型構件時,其幅頻特性曲線上可能出現(xiàn)幾個共振峰。一種情況可能是由于構件總體剛度較弱而在設備的使用頻率范圍內(nèi)構件出現(xiàn)多階總體共振,這時的共振峰往往是有規(guī)律的從大到小,是一、二、三……階共振頻率。另一種情況是總體剛度較強而局部剛度較弱,因此出現(xiàn)的共振峰有大有小,這往往是一階總體共振與局部共振交叉出現(xiàn)的波形。前者往往出現(xiàn)在梁型鑄件上,而后者往往出現(xiàn)在大型板材焊件上。
6、監(jiān)測參數(shù)的選擇
一項振動時效工藝是否成功,其zui后的檢測方法是殘余應力的變化率和精度保持性的測試。但在振動處理過程中采用上述兩種參數(shù)是不可能的,它是需要長時間和復雜的測試過程。但在實際生產(chǎn)上控制振動過程往往采用幅頻特性曲線掃描法和振幅-時間曲線測試法來實現(xiàn)的。
相關產(chǎn)品:振動時效處理機