振动时效基本工艺方法样本

振动时效基本工艺方法

绵阳市重力机电设备有限公司 -12-05 15:06:28 作者:SystemMaster 来

源: 文字大小:[大][中][小]

振动时效基本工艺方法

振动时效的效果是经过正确的工艺方法来实现的, 工艺方法包括振动频率的选择, 激振点及支承点和振动时间确定等。RSR ( G) 系列具备高度智能化的专家级软件系统, 能完全自动完成振动时效工艺的整个电控过程, 包括主振和副振频率的选择, 时效处理的时间确定和区分不同类型结构件的工艺过程等, 能提供相当准确的加工资料和符合标准的曲线。可完全消除人为误差和避免因操作疏忽而造成不可挽回的损失。

由于在实际运用中, 不同的结构件有着不同的工艺方法, 经验的积累是完成工艺工作必不可少的事, 在本篇中介绍的基本工艺方法可供参考。但要提醒各位的是RSR ( G) 系列完善的软件控制系统具备在各种情况下( 包括外部工艺即激振点和支承点选择不适当) 可自动调节完成振动时效工艺过程的电控操作过程, 而且取得最佳的处理效果。以下就振动时效工艺的基本方法简要介绍, 供在实际操作中使用手动和半自动时的参考。

一、基本工艺参数

1、振动频率的选择

振动时效是在激振器所产生的周期性外力——激振力的作用下在某一频率使金属结构件共振, 产生足够的动应力来致使内部残余应力消除或匀化来达到时效目的。每一种金属结构件均有几种不同振型的共振频率, 与结构件本身的形状、重量、材质和结构钢性等因素有关。振动时效设备在一定的频率范围内经过扫频可检测出不同振型的数个共振频率( 即出现振动最大的峰值频率) , 在正常情况下

RSR ( G) 会自动选择最佳的共振频率为主振频率( 其振型称为主振振型) , 为补充主振振型的不足, 在5%的情况下还需选择与主振型不同的另一次低共振频率为附振频率( 其振型称为附振振型) 。RSR ( G) 系列设备对主振频率和附振频率的选择是由软件完成的, 其选择准确性高而且避免了人为因素造成的加工效果不佳等。

对于某些特殊结构件, 可能其共振频率超出了设备的频率范围, 此时可选择大激振力的设备( 如3508) 采用”分频法”——即在一阶共振频率的对应1/3和1/5等频率上对工件进行时效处理。

2、振动幅值的选择

时效处理的振动一般选择在亚共振区, 亚共振区即共振峰值的前沿对应最大振动幅值的

1/3-2/3处。选择亚共振区进行时效处理, 不会对结构件造成任何疲劳损伤, 相反还会提高工件的疲劳寿命( 具体见JB/T9526) 。RSR ( G) 经过自动分析软件自动选择振幅, 在时效加工过程中自动检测振幅的变化, 实现自动频率调节控制振幅。

3、激振力的确定

激振力的大小是经过工件承受动应力值大小来衡量的, 是振动时效工艺的一个重要参数, 直接影响振动时效的效果, RSR ( G) 系列经过改变偏心轮的偏心距即可调节激振力大小( 即施加于结构件的动应力的大小) 。

RSR系列设备用加速度值间接反映动应力值的大小, 一般来说动应力大则相应的加速度大, 对于不同的结构件在时效处理时对动应力的要求不一样, 主要结构件的激振力可参照下表所列的主振频率和附振频率的加速度峰值来进行。

激振力调节对应加速度选择表:

在有条件的情况下我们也可用动态电阻应变仪来实际测量动应力, 用以确定激振力的大小, 有关数据的表明, 在共振频率下, 最佳动应力为: 焊接结构件为0.07-0.10KN/mm2, 铸铁件不小于0.015KN/mm2。

RSR ( G) 系列的激振力为轮式无级调节方式, 用户可根据实践来选择合适的激振力, 还可根据计算公式来确定激振力的大小:

F=(Q/G)ω2rsin(ωt)

F—激振力( KN) Q—偏心环重( kg/100)

G—重力加速度ω—角速度 r—偏心距( mm)

4、激振点和支撑点的选择

当金属结构件以某种振型的共振频率振动时, 其振动值最大处称为波峰, 最小处称为波节( 也称为节线或节点) 。

正确的选择方法是以主振频率的振型为主, 兼顾辅振频率的振型, 激振器夹持在工件振峰处。支承点尽可能选择在振动的波节处, 传感器则应放在远离激振器的另一波峰处。下图为一梁形工件的工艺安装示例。

注意: 工件放置于支承体上, 应保持水平稳定, 激振器夹持面应平整, 保证底部与工件可靠的面接触。支承体应选择有一定弹性的材料( 如橡胶、轮胎、泡沫塑料和木材等) , 超大型工件还能够选择较松软的土地, 以减少工件——支承——地基三者之间的刚性行击。

如何寻找和确定工件的波峰和波节, 常见的方法是:

( 1) 撒沙法

工件在共振频率上激振时, 如果在工件平面的各部位撒一些干沙, 观察沙粒振动形成的状态: 沙子集聚在

位置为波节, 跳动激烈点为波峰。

( 2) 传感器测试法

将传感器依次放在工件不同的位置上, 观察加速度值的大小, 最大值处为波峰, 最小值处为波节。

确定主振频率( 即主振振型) 的波峰和波节的位置后, 再按激振点及支承点的选择原则调整支承和激振器的位置, 这样可获得最佳的振动效果。

RSR ( G) 系列由于具备高度智能化的专家级软件系统, 因此只要基本符合主振频率( 主振振型) 的工艺即可, 要求并不很高, 即使工艺准确性不够软件也会自动判断效正, 一般情况下, 可不必考虑作为补充的辅振频率( 辅振振型) 的激振点和支承点位置是否准确等情况, 即可完成多振型处理的全自动过程。

5、激振时间的确定

在振动时效的处理过程中, 随着残余应力的降低和匀化, 工件的共振频率及振幅( 或动应力) 等均随之变化当残余应力的降低和匀化过程完成后, 这些参数也随之稳定, 这样振动时效的时间可由这些参数的变化情况来确定。

RSR ( G) 系列完全摒弃了手动操作, 而且其高度智能化的软件系统保证了全自动工艺过程的完成, 适应各种恶劣的工作环境, 因此完全避免了人为误差, 特别是杜绝了生产过程中弄虚作假的情况, 为产品的质量检验提供了可靠的依据。

二、工艺操作和调试

1、初调准备

RSR ( G) 系列产品采用木箱包装, 控制器包装箱采用了防震措施, 但在经过长途运输后, 为防止意外, 设备开箱时需进行检查和试机。具体步骤如下: