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振动时效处理工相关技术问题指导
点击次数:678 发布时间:2014-08-28
1、激振器的选择
  
  构件振动时效的效果主要取决于激振参数是否正确,它包括激振力、激振频率两个参数。对于不同的构件所需的激振力和激振频率是不同的,因此产生这两个参数的激振器的性能必须满足要求。
  
2、关于构件的支承
  
  一般来说,支承应尽量放在构件振动的节点(线)处。节点即在共振状态下构件自身的振幅值为零的点。这样就可保证构件与支承间不产生相对振动而撞击,也不产生噪音,更不会使构件滑动而造成加速度信号不稳定。
  
  节点的位置与构件的结构刚度有关,事先可进行估算或凭经验估计出节点的大致位置,将支承放好,当试振达到共振时,可用砂粒调动法来寻找节点(线),或用手摸寻找节点(线)。在保证构件振动平稳的情况下,应尽量减少支承的数目,使系统的阻尼减少而提高构件自由振动的参数和处理效果。
  
3、激振器的固定位置和方向
  
  激振器是对构件施加激振力的设备,因此必须放置在使构件易于振动的位置上,一般来说以安装在构件振动的波峰处,尽量离节点远些,由於构件结构刚度不同激振器安放不同位置效果也不同,故可通过反复调整位置来观察振幅的变化。为避免局部结构较弱处引起破坏,建议先从刚度较强的位置上安装调试为宜。
  
  目前大多数振动处理均采用弯曲振动,因此易使上下表面的残余应力得以释放而两侧面效果较差。为此,若将激振器偏心块的旋转平面与弯曲振动平面成一个小的角度(10°~20°),这样就会在振动处理时,构件既有垂直的弯曲振动又有一扭曲振动,将会使应力消除效果更好一些。
  
4、动应力的测试技术
  
  由前节所述,对构件附加的应力—动应力,是使构件残余应力消除的必要条件,但只有当动应力与构件内的残余应力之和大于材料的屈服极限,才能出现塑性变形而释放应力。但是动应力如果太大,又有可能使构件损坏。因此在振动处理时,必须把动应力控制在一定范围内才能保证有较好的效果而不破坏。因此在振动时效工艺的制定过程中,必须进行动应力的监测。
  
5、激振频率的选择
  
  目前,大多数的振动时效工艺均采用一阶共振频率,因此必须对构件的固有频率进行测试。构件固有频率的测试设备很多,其中动应力曲线测试就是一种。而国产的激振设备,本身就有一套测振系统。它包括加速度传感器、放大器和记录器仪。
  
  将加速度计固定在构件振幅较大处,开机以后进行自动的幅-频特性扫描,从记录器画出的曲线上就可以查到共振频率。在振动处理一些大型构件时,其幅频特性曲线上可能出现几个共振峰。一种情况可能是由于构件总体刚度较弱而在设备的使用频率范围内构件出现多阶总体共振,这时的共振峰往往是有规律的从大到小,是一、二、三……阶共振频率。另一种情况是总体刚度较强而局部刚度较弱,因此出现的共振峰有大有小,这往往是一阶总体共振与局部共振交叉出现的波形。前者往往出现在梁型铸件上,而后者往往出现在大型板材焊件上。
  
6、监测参数的选择
  
  一项振动时效工艺是否成功,其zui后的检测方法是残余应力的变化率和精度保持性的测试。但在振动处理过程中采用上述两种参数是不可能的,它是需要长时间和复杂的测试过程。但在实际生产上控制振动过程往往采用幅频特性曲线扫描法和振幅-时间曲线测试法来实现的。


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