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振动时效工艺
发布时间:2014-08-15   点击率:7044

 振动时效工艺

振动时效工艺的制作分以下几个部分: 
   (一)分析工件可能出现的振型,找出合理地支撑位置,激振器装卡位置. 
   (二)动应力的测试. 
   (三)振动时效设备的使用. 
   (四)残余应力和动应力测试.

(一)分析:根据振动时效工件可能出现的振型,合理地支撑工件及装卡激振器的位置.
    (1).梁型件多以弯振型较多,支撑一般应用4点距一端2/9和7/9处.激振器一般装卡在中间波峰附近,加速度计安装在一端的波峰附近.

 

(2).板型件一般采用3点(互成120度)或4点(对角)支撑再边缘处,激振器一般装卡在两橡胶垫中间边缘波峰附近,加速度计安装在一侧两橡胶垫中间边缘的波峰附近.
 
(3).圆板型件一般采用3点(互成120度)或4点(对角)支撑再边缘处,激振器一般装卡在两橡胶垫中间边缘波峰附近,加速度计安装在一侧两橡胶垫中间边缘的波峰附近.
 
(4).方箱型件一般采用3点支撑再较长的边缘处,激振器一般装卡在上边钢性较大的边缘波峰附近,加速度计安装在边缘的波峰附近.
 上述只是简要的介绍一般常规工件的支撑与激振器的装卡位置,具体情况还需要反复试验(利用手动工作模式)来找出合适的振动时效工艺参数.
(二)动应力的测试.
    测试动应力所用的仪器设备:
  1)动态电阻应变仪,
 
  2)测试方法 1.贴片,沿波峰--波节--波峰的振型方向依次贴6--10片.
                    2.计算:可用虎克定律计算动应力值.

(三)振动时效设备的使用:
(1) 准备工作:
   1.振动时效处理前要准备好做弹性支撑的橡胶垫(或用旧轮胎代替)。被振工件与激振器连接用的专用卡具。
   2.将被振工件水平放置在橡胶垫上。 一般情况下,要根据工件的几何形状合理地选择好支撑点? 支撑点应选择在波节处(工件在自由振动时振幅最小处)。
   3.激振器的安装:将激振器安装在被振工件的被振工件的波峰处(工件在自由振动时振幅最大处)。激振器底座与工件应刚性连接,接触面要良好。并用专用卡具卡紧,然后将偏心调到1档。连接大小四芯线。
   4.加速度传感器的安装:将加速度传感器固定在磁座上放置在工件的波峰处。连接好加速度信号线。
   5.绘图仪的安装:将绘图仪水平放置与控制箱连接绘图仪信号线,插上电源。连接控制箱电源。
(2) 操作
1.智能工作:
   打开控制箱电源,打开绘图仪电源,此时机器进入自检程序,控制箱各显示器显示为零,绘图仪绘制四个彩色小方框,按复位键几秒钟后按智能启动键,绘图仪绘制坐标后机器启动进入智能工作程序。自动扫频,自动选择工艺参数,自动时效处理,并绘制工艺曲线。
2.手动工作模式:
   不用绘图仪,打开控制箱电源开关,按复位键,使系统初始化。按手动键,再按启动键机器即进入手动工作模式,调节手动旋钮即可达到你所需要的转数进行时效处理或制定工艺参数(波峰.波节及支撑位置)。
3.效果检查:
   按中华人民共和国机械行业标准(jb/t5926-91)中的振动时效工艺参数选择及技术要求,即可判定振动时效工艺效果。
(3)时效处理的频率.波峰波节.支撑点的选择:
   利用手动扫频到被振工件发出较大的翁翁声时,往工件上撒一些沙子,沙子会剧烈的跳动,沙子聚拢处为波节,反之为波峰,共振频率是在电流和加速度值最大时相对应的频率。波峰.波节要反复找多次,使支撑更加合理。
(4)激振力的选择:
   激振力大小的选择应根据工件的不同材质.几何形状.刚度的大小及重量等因素来确定。实验和国内外的资料证明,工件的动应力应在20mpa-35mpa之间。焊接件大一些(35mpa)铸件小一些(20mpa)效果较好。动应力的大小可用动态电阻应变仪来测定,若无仪器,可根据被振工件的形态依据材料力学介绍的"理想体"来进行估算。动应力大小的调整是通过改变激振力的大小来完成的,改变激振力是通过改变激振器的偏心距来实现。


(5)振动时间的选择:根据国内外总结的振动时效处理时间表参考来选择。
             构件重量(吨)               处理时间(分钟)
               小于或等于1吨                  15--20
               在1-5吨                        20--25
               大于5吨                        25--30
表中数据只作参考,实际情况应根据被振工件的几何形状. 材质.重量及检查尺寸稳定性,通过实验找出最佳时间。
(6)应注意的几个问题
   1.发生强迫共振:随着振动频率的升高,电枢电流一直上升无下降趋势,这时即发生了强迫共振,这种现象一般是由被振工件的重量太小而刚性又太大所导致。
   2.找不到共振区:在扫频过程中发现随着频率的升高,电枢电流也缓慢增加,但是电流并不大,直到扫频结束加速度始终在增加并很小,这种现象一般都是由于工件的固有频率超出设备的控制频率范围。
   3.发生以上情况,通过实验的方法可以解决。方法1.可以反复改变激振力和支撑点以及激振器的装卡位置。方法2.可以采用悬臂的方法(将工件一端固定.激振器装卡在另一端的方法)。方法3.采用组合振动法(将多个工件刚性连接在一起可以降低工件的固有频率)。 
残余应力的测试:目前通常采用的方法有盲孔法和x射线法.

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