振动时效

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关于振动时效的振动力学分析探讨

关于振动时效的振动力学分析探讨
科学前沿论坛
关于振动时效 的振动 力学分析探 讨
杜佩 明 ,何 尚文
郑州大学力学与工程科学学院 , 河南郑州
4 5 0 0 0 1
摘 要 工程材 料 在加 工 过程 中存 在 残余 应 力 , 振动 时效便 是 削减 残余 应 力 的一 种 方 法 它通 过 外加 振动 使 其 与 工件 内部 残余 的内应 力 矢量和超 过材 料屈 服强 度 , 利 用材料 发生 的微 量塑 性 变形 来减轻 材料 内部 的 内应 力。 本文从 材 料 内部 的残余应 力 出发 到外加 激振 力对 振动 时效 进行 振动 力 学的分 析和 讨论 , 对 振动 时效 工 艺的选 择有 一 定的 参 考 价值 。 关键 词 振 动 时效 ; 振动 力 学 ; 分 量 中图 分类 号 G 3 文 献标 识码 A 文章 编号 2 0 9 5 - 6 3 6 3( 2 0 1 7 )0 6 - 0 0 0 4 - 0 2
4 振动 时效 中的激 摄 力和激 摄 时 间
振 动 时效 中 的激 振 力 来 源 于 偏 心转 子 在 电机 中产

2 图 1
所 以此 时 消 除 残 余 应 力 效 果 也 比较 好 。 但 由于 一 个 多 自 由度 系统 有 多个 固有频 率 , 所 以使 系 统共振 时 有 多个 自 由度 可供 选择 。但 最 终 的激 振 频率 的选 择 要 以残 余应 力 的分布 状态 为依 据 , 并要 考虑 结构 的振 型 。



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2 振动 时效 中 的屈服极 限

振动时效振动时效安全操作及保养规程

振动时效振动时效安全操作及保养规程

振动时效安全操作及保养规程摘要近年来,振动时效设备在机械工业中得到了广泛的使用。

然而,在使用振动时效设备的过程中,由于使用不当或保养不当,造成了很多的安全事故。

为此,本文将详细介绍振动时效设备的安全操作及保养规程,以提高振动时效设备的使用效率及安全性。

一、安全操作规程1.1 运行前的检查振动时效设备使用之前应进行检查。

1.检查设备的所有接线是否牢固。

2.检查设备的供电电压是否符合要求。

3.检查设备的安全保护措施是否齐全有效。

4.检查设备的仪器指示是否正常。

1.2 运行时的安全操作在运行时应注意以下几点:1.在使用设备之前应确认设备的所有接线正确接好。

2.在使用设备之前应确认设备的供电电压符合要求。

3.在使用设备过程中,应注意不要超负荷使用设备。

4.在使用设备过程中,应及时进行接线或接插件的更换并确认操作正确。

1.3 关机后的处理在关机后应进行处理:1.拔下所有的接线插头。

2.关闭设备电源,并拔掉设备电源插头。

3.清洁设备表面及设备周围环境,尤其是桌子表面。

二、保养规程2.1 内部维护1.定期进行设备内部的清理工作。

2.定期进行设备接线端按键开关以及指示器外观的清理。

3.定期检查设备接线端口是否正常,有无断裂、氧化现象。

4.定期检查设备的供电电源是否接好且正常。

2.2 外部维护1.定期进行设备外表的擦拭清洁工作。

2.定期检查设备外表面覆层以及方位标志是否正常。

3.定期检查设备测头以及端口是否干净卫生。

2.3 检验和校准1.在使用一段时间后,应对设备进行检验和校准。

2.如果检验或校准有问题,请及时找专业人士进行修理,不要私自操作。

三、小结振动时效设备是一种广泛使用的机械设备,在使用过程中需要注意其安全操作规程及保养规程,才能确保其正常使用及安全性。

通过对设备进行定期的维护及检验,可以延长设备的使用寿命,减少设备故障的发生,提高使用效率,并确保使用过程中的安全性。

振动时效设备安全技术操作规程(3篇)

振动时效设备安全技术操作规程(3篇)

振动时效设备安全技术操作规程振动时效设备是一种常用的材料热处理设备,广泛应用于航空航天、汽车、机械制造、电子设备等行业。

然而,由于振动时效设备运行时涉及高温、高压、高能等危险因素,因此需要严格遵守安全技术操作规程,确保人员和设备的安全。

以下是振动时效设备的安全技术操作规程,供参考:一、安全管理制度1.1 设立振动时效设备安全管理组织,由专人负责安全管理工作,确保设备安全运行。

1.2 制定和完善振动时效设备的安全管理制度和操作规程,包括设备的使用、维护、保养和紧急情况处理等各个环节。

1.3 提供员工必要的安全教育和培训,使其熟悉设备的工作原理、安全操作规程和处理突发事件的措施。

1.4 定期进行安全检查和隐患排查,及时处理和整改存在的安全问题,确保设备的安全运行。

二、设备操作规程2.1 操作人员应穿戴符合要求的工作服和防护用品,包括防护服、安全鞋、护目镜、防护手套等,确保身体和面部部位的安全。

2.2 操作人员应检查设备运行情况,确保设备的正常工作状态,若发现异常情况应及时报告上级。

2.3 在操作振动时效设备前,应先将设备停车并进行安全检查,确保设备处于安全状态。

2.4 操作人员应严格按照设备的使用说明进行操作,不得超负荷运行设备或进行其他不正当操作。

2.5 操作人员应定期检查设备的电气系统和液压系统,以及设备的安全防护装置,确保其完好有效。

2.6 操作人员应遵守设备的操作要求,不得在设备运行过程中随意开启设备门窗或移动设备内部零部件。

三、设备维护保养规程3.1 定期进行设备的维护保养工作,包括设备的清洁、润滑、紧固和防腐等,确保设备的正常运行。

3.2 检查重要部件和润滑系统的工作情况,及时更换损坏的部件和润滑剂,确保设备的可靠性和安全性。

3.3 清理设备周围的积水、杂物和易燃物品,确保设备周围环境的整洁和安全。

3.4 定期对设备进行安全检查,包括电气系统、液压系统、防护装置等,及时发现并修复存在的安全隐患。

振动时效装置操作方法

振动时效装置操作方法

振动时效装置操作方法振动时效装置是一种用于对材料进行模拟振动应力作用下的老化测试的设备,广泛应用于航空航天、汽车、电子、军工等领域。

下面将介绍振动时效装置的操作方法。

1. 预操作准备在操作振动时效装置之前,需要先进行一些预操作准备工作。

首先,确认设备的安全性能,检查电源线路、冷却系统、仪表等是否正常工作。

其次,查阅材料的振动老化测试标准,根据标准要求设置振动频率、幅值、振动方式等参数。

最后,准备待测试的材料,遵循标准要求进行样品的准备工作。

2. 装载样品将准备好的样品装入试验槽(也称为振动台)中。

要确保样品的总质量与试验槽的负载能力相匹配,以避免设备的过度振动和损坏。

在装载样品时,应注意避免样品与试验槽之间的直接接触,可以使用合适的阻尼材料进行缓冲。

3. 设置振动参数根据预先确定的振动参数,设置振动时效装置的振动频率、振动幅值、振动方式等参数。

不同的材料和测试要求可能需要不同的振动参数设置。

应仔细阅读设备操作手册,在正确的操作方法下设置振动参数。

4. 启动设备设置完振动参数后,可以启动设备进行振动测试。

启动设备前,应确保样品安装稳固,且设备的所有安全保护装置已经妥善安装。

启动设备后,观察振动时效装置是否正常工作,例如振动台是否有异常震动、噪声等。

如果发现异常情况,应立即停机排除故障。

5. 监测测试过程在振动测试过程中,应持续监测振动时效装置的工作情况和样品的反应情况。

可以通过仪器仪表对振动频率、振幅、振动时间等参数进行实时监测和记录。

同时,还应注意观察样品的表面是否发生裂纹、变形等老化现象。

6. 结束测试根据振动老化测试的标准要求,确定测试时间的结束点。

在结束测试时,首先应停止设备的振动工作,然后小心取出试样。

取出试样后,可以对其进行分析和评估,以确定振动老化测试对样品产生的影响。

7. 维护保养在使用振动时效装置过程中,应定期进行设备的维护保养工作。

包括清洁设备表面、检查电气连接是否松动、润滑设备运动部件、更换磨损严重的零部件等。

振动时效项目演示

振动时效项目演示

3,振动时效处理 ,
振动时效处理过程一般包括参数输入,振前扫频,振 动时效处理,振后扫频和分析五个过程,振动如果没有 达到时效效果还要进行补振,直至达到时效效果. (1)参数输入 参数输入:输入扫频参数(如扫频范围,扫频电流 参数输入 或功率),振动时效工艺参数(频率,电流,时间), 工作模式(手动或自动)等; (2)振前扫频 振前扫频:振前加速度-频率曲线(即a-f曲线)扫 振前扫频 频和保存,位移振幅-频率曲线(即A-f曲线)同步计算和 保存,通过扫频确定工件的共振频率f0以及高次谐振频率 f1,f2,f3等,扫频过程要求在6分钟内完成;
我公司目前开发 的大磁致伸缩式 振动实效装置
工 作 原 理 图
GMM激振器如果在正弦波磁场下振动,那么位移的方程 激振器如果在正弦波磁场下振动, 激振器如果在正弦波磁场下振动 x=xmsinωt, (其中 为频率); 为: , 其中ω=2πf,f为频率); , 为频率 速度方程为: 速度方程为: v=dx/dt=xmωcosωt; ; 加速度方程为:a=dv/dt=-xmω2sinωt, ; 加速度方程为: 力的方程为: 力的方程为: F=ma=-mxmω2sinωt ; 从上面公式中看出:位移的最大幅值为 , 从上面公式中看出:位移的最大幅值为xm,速度的最大幅 值为x 加速度的最大幅值为x 值为 mω,加速度的最大幅值为 mω2 ;力的最大幅值为 mxmω2.
(三)GMM激振器的技术优势
与传统机械式振动器相比,GMM激振器具有以下优点: (1)可以工作的频率范围更宽,频率控制精度更高,频 率调节方便; (2)振动由晶体形变直接产生,无机械磨损,因此可靠 性更高; (3)可以用方波等正弦波以外的波形驱动振动,同样频 率下可以产生更大的加速度,所以产生同样大小的力所需 要的质量可以更小,能量销耗小,与敲击相似效率高; (4)可以多只激振器同步工作.

振动时效报告

振动时效报告

振动时效报告
报告时间:2021年6月30日
报告内容:
为了能够更加保障振动设备的性能和维护,我们进行了振动时效测试。

测试使用了四台振动设备,分别对其进行了24小时的持续振动测试,并在测试结束后进行了数据分析和报告总结。

测试结果表明,四台设备的振动幅值与振动频率均呈现出时效性变化。

具体而言,设备A在测试前的振动幅值为1.2G,振动频率为50Hz。

而在测试结束后,设备A的振动幅值降低至0.8G,振动频率也有所变动,为48.5Hz。

设备B、C、D的变化趋势与设备A大致相似,只是变化幅度略有不同。

进一步分析数据,我们认为设备的振动时效与运行环境、使用频率、设备质量等因素密切相关。

因此,我们建议对设备进行定期的振动测试,并根据测试结果进行相关设备调整和维护,以确保设备的长期性能和可靠性。

结论:
通过本次振动时效测试,我们得出了设备的振动变化规律和时效性变化趋势。

同时也为我们提供了科学、理性的数据支持,以便更好地维护振动设备的长期性能。

报告人:xxx公司技术部
签名:__________。

振动时效操作规程

振动时效仪操作规程一、为确保振动时效仪的安全操作,检验零件是否达到振动时效的效果,制定本操作规程。

二、操作人员应接受过相关培训,熟练掌握安全规定和本操作规程。

三、操作人员应穿戴好劳动保护用品。

四、操作前检查:1、电源是否连接良好。

2、机器是否清洁润滑,传感器型号电缆插座连接控制器与五芯电缆的插座。

3、试开机,检查显示设备,转动设备等是否正常。

五、外壳振动时效操作:1、将壳体用橡胶垫支撑于距壳体两端的1/3处(底脚上)2、将激振器用两个弓形卡具夹装位置应尽量靠近壳体共振时的波峰处,弓形卡具要拧紧以免卡具松动。

3、传感器拧上磁座后,将其放置在工件共振时的波峰处。

4、用五芯电缆将激振器和控制器连接起来。

5、用屏蔽线将传感器和控制器连接起来。

6、调整激振器的偏心距。

调整方法如下。

先将内六扳手从偏心距调节孔处插下,再把一字型螺丝刀插到偏心距轴向调节槽内并旋转偏心轴当转到某一位置时,即被内六方扳手卡住,这时将内六方扳手抬起一点再用螺丝刀稍微旋转一点偏心轴,并将内六方扳手插下,同时一定要确认内六方扳手要正好插进偏心块上的锁紧螺母的内六方孔内。

当上述工作完成后,用右手稍微用力顶住螺丝刀不让偏心轴动,同时用左手逆时针旋转内六方扳手松开偏心块上的锁紧螺钉,这时再压住内六方扳手,确保其不能与锁紧螺钉脱离,并用右手旋转螺丝刀使偏心轴的箭头正好对准指示刻度盘上要求的偏心距数据,这时再将内六方扳手顺时针拧紧,到此就完成了对偏心距的调整过程,注意应确认用内六方将锁紧螺钉拧紧以免激振器在运转过程中偏心块松动。

7、连接并打开电源。

8、按运行键,即进入并自动完成整个时效全过程。

若某个(些)参数不合适,彩屏会自动给出修正提示,操作者按提示调整完毕,即可再次进入时效处理过程。

9、按打印键,可将彩屏上显示的a—n、a—t曲线及数据打印出来,以备长久保存。

六、操作完成后:关闭电源,清理工作现场,保养设备。

编制:审核:批准:。

振动时效

振动时效培训材料第一章振动时效背景第二章关于残余应力第三章消除残余应力的方法第四章振动时效原理第五章振动时效效果的判定方法第六章振动时效数据处理方式第七章振动时效设备构成介绍附件:典型工件讲解图附件:10型说明书第一章振动时效背景z一、振动时效技术应用z二、振动时效的特点z三、振动时效的由来及现状一、振动时效技术应用z振动时效技术,国外称之为“Vibrating Stress Relief”简称“VSR”,旨在通过专业的振动时效设备,使被处理的工件产生共振,并通过这种共振方式将一定的振动能量传递到工件的所有部位,使工件内部发生微观的塑性变形――被歪曲的晶格逐渐回复平衡状态。

位错重新滑移并钉扎,从而使工件内部的残余应力得以消除和均化,最终防止工件在加工和使用过程中变形和开裂,保证工件尺寸精度的稳定性。

二、振动时效的特点z 1.时效效果好z 2.灵活性强z 3. 彻底解决了热时效炉窑的环境污染问题z 4.投资少z 5.节能显著z 6.效率高z7.特别是不宜高温时效的材料和零件的消除应力处理z表一振动时效与热时效特点比较消除应力方式热时效振动时效应力消除30-80%30-90%能源消耗能耗高300~500元/吨比热时效节能95%尺寸稳定性较好比热时效提高30%以上时效周期48-96小时20—50分钟环境保护烟气粉尘废渣排放无污染抗变形能力比时效前有所降低比热时效提高30-50%时效变形较大可忽略不计时效氧化有无大型工件无法进炉处理可方便就地处理工序安排须在精加工前可排在任何工序之前三、振动时效的由来及现状z 1.由来及国外的应用情况z在工件的铸造、焊接、锻造、机械加工、热处理、校直等制造过程中在工件的内部产生残余应力,而残余应力的存在必然会导致一些不良的后果出现。

z如:降低工件的实际承载能力而生裂纹;z易发生变形而影响工件的尺寸精度;z加速应力腐蚀;z降低工件的疲劳寿命等。

z消除应力有:自然时效、热时效、振动时效、静态过载时效、爆炸时效、循环加载时效等,虽然都有有缺点,但都在一定程度上达到消除和均化应力的目的。

振动时效装置操作规程

振动时效装置操作规程操作规程:振动时效装置1. 振动时效装置的基本概念振动时效装置是一种用来模拟振动环境的设备,主要用于振动环境对材料疲劳、寿命等性能进行评估。

2. 振动时效装置的工作原理振动时效装置通过将被测材料置于振动台上进行周期性振动,模拟真实环境中的振动情况,通过不断改变振动频率、振幅等参数,对被测材料的振动疲劳性能进行评估。

3. 振动时效装置的安全操作注意事项(1) 操作前要确保设备处于正常工作状态,检查各个部件是否完好。

(2) 操作人员要穿戴好安全防护器材,如防护眼镜、手套等,以免发生意外伤害。

(3) 操作人员要严格按照设备的操作要求进行操作,不得随意更改设备的运行参数。

(4) 在操作过程中,要注意设备的周围环境,确保周围没有杂物或其他危险物品,以免发生意外事故。

(5) 操作结束后,及时关闭设备电源,清理设备周围的杂物,保持设备的整洁。

4. 振动时效装置的操作步骤(1) 打开设备电源,确认设备处于正常工作状态。

(2) 将被测材料放置在振动台上,并固定好。

(3) 根据实际需要,设置振动频率、振幅等参数。

(4) 打开设备的振动开关,开始进行振动时效测试。

(5) 在振动时效测试过程中,及时观察被测材料的状态,记录测试数据。

(6) 操作结束后,及时关闭设备电源,拆卸被测材料,并保持设备的整洁。

5. 振动时效装置的维护保养(1) 振动时效装置在工作前后要进行设备的检查和清洁,确保设备的正常运行。

(2) 定期对振动时效装置的关键部件进行检修和更换,以确保设备的长期稳定运行。

(3) 保持设备的整洁,及时清理设备周围的杂物和灰尘,防止设备损坏或故障。

6. 振动时效装置的故障排除(1) 如果振动时效装置出现故障,操作人员要停止操作,并及时断开设备电源,防止进一步损坏。

(2) 如果是一些小故障,可以尝试通过调整设备参数、清洁设备等方法进行排除。

(3) 如果是严重故障,应立即联系设备生产厂家或维修人员进行维修处理。

焊接构件的振动时效技术

焊接构件的振动时效技术焊接构件的振动时效技术是对已焊接成型的构件进行振动处理,用以降低和均化由於焊接造成的残余应力。

而振动焊接是首先将被焊部件进行振动,且边振动边焊接,直到焊完为止。

这种振动是在肯定频率范围内的稍微振动,其作用如下:首先,当焊缝金属在熔溶状态时,振动可以使组织发生变化,晶粒得以细化。

焊缝晶粒细化必将使材料力学性能得到提高;其次在有温度作用下,焊缝处材料屈服极限很低,因此振动很简单使热应力场得到缓解,极易发生热塑性变形,而释放受约束应变,使应力场梯度削减,故使最终的焊接残余应力得到降低或均化;第三由于振动,在结晶过程中使气泡杂质等简单上浮,氢气易排解,焊缝材料与母材过渡连接匀称、平缓,降低应力集中,提高焊接质量。

因此振动焊接可以有效地防止焊接裂纹和变形,提高构件的疲惫寿命,增加机械性能。

振动焊接技术是在振动时效技术基础上进展起来的。

但振动焊接技术的作用明显优於振动时效技术。

振动时效技术是在构件焊好后使用的处理技术,只能对焊接残余应力起到降低和均化作用,而振动焊接技术从焊接开头就起到细化晶粒的作用,接着在热状态下通过热塑性变形来调整应变而降低残余应力。

因此,可以说振动焊接从一开头就起到了防止焊接裂纹和削减变形的作用。

提高焊接质量是优於振动时效技术的最突出优点。

做为振动焊接,它并不要求构件必需达到共振状态,只要达到某一频率范围内且具有肯定的振幅就可以,因此振动焊接技术可以在任何构件上应用。

特殊是在大型结构件焊接修复时,振动焊接就完全可以实现,焊后不再使用热时效处理。

在这里必需说明的是"振动焊接技术'包括两个方面,即"焊接技术'与"焊接振动技术'两个内容。

这里说的"焊接技术'就是正常的焊接技术,而"焊接振动技术'就是在焊接过程中依据不同构件施加一种不同参数的机械振动。

这一章就是讨论关於"振动焊接'的作用和"振动焊接'的工艺参数选择原理。

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1. 振动时效工艺简介振动时效(英文为Vibratory Stress Relief缩写为VSR)又称振动消除应力,主要是通过控制激振器的转速和偏心,使工件发生共振,让工件需时效的部位产生一定幅度,一定周期的交变运动并吸收能量,使工件内部发生微观粘弹塑性力学变化,从而降低工件的局部峰值应力和均化工件的残余应力场,(尤其是表面的集中应力区域),最终防止工件的变形与开裂,保证以后的尺寸稳定精度,它最后通过比较时效前后及过程中工件的有效固有频率及其加速度等参数的变化来间接,定性的判断时效效果。

振动时效适用于碳素结构钢、低合金钢、不锈钢、铸铁、有色金属(铜、铝、锌及其合金)等材质的铸件、煅件、焊接件及其机加工件.振动时效比热时效节能95%,处理时间只需几十分钟,不占场地,便携,工件不需运输可就地处理,可插在精加工前任何工序之间多次处理,应力均化效果好,尺寸稳定性好,工件表面无氧化,几十米长,数百吨重,上千条焊缝的工件都可适用。

构件经过焊接,铸造,锻造,机械加工等工艺过程,其内部产生了残余应力,它极大地影响了构件的尺寸稳定性,刚度,强度,疲劳寿命和机械加工性能,甚至会导致裂纹和应力腐蚀。

时效是降低残余应力,使构件尺寸精度稳定的方法。

时效的方法主要有三种:自然时效,热时效和振动时效。

自然时效是最古老的方法,它是把构件置于室外,让其经过气候,温度的反复变化,在反复的温度应力作用下,使残余应力松弛,尺寸精度获得稳定。

一般认为,经过一年自然时效的工件,残余应力下降2-10﹪,但是却极大地提高了工件的松弛刚度,因而工件的尺寸稳定性很好,但因自然时效时间太长,现在很少采用。

热时效是传统的时效方法它是把工件加热到高温,保温后控制降温。

通常认为可以消除残余应力70-80%,实际生产中,热时效可消除残余应力20-60%。

振动时效是介于自然时效和热时效两者之间的方法,可消除残余应力20-50%,它和自然时效一样,能提高工件的松弛刚度,而热时效却使工件的松弛刚度下降,因而振动时效工件的尺寸稳定性可以与热时效相比拟。

振动时效起源于原西德,已在美,英,俄,日,德,法等国得到普遍应用,自1976年引入我国后,已被几乎所有机械行业采用,并被国家列为“七五”“八五”重点推广项目。

振动时效特点:1.投资少2.生产周期短3.使用方便4.无废气及辐射污染5.节约能源,降低成本振动时效局限性:1.不能替代去应力目的以外的热处理2.不能显著改变金相组织及机械性能(如强度,硬度)3.不能用于校形4.对于箱,板形工件时效噪音较大5.工艺效果在很大程度上取决于工艺员的振动时效工艺理论水平和经验6.不适宜于高压容器,残余应力较小的工件,大尺寸的薄板焊接件,薄壁铸件,大部分冷加工件,弹性结构应力为主的工件,刚性过大或尺寸过小件(其中部分可用振动平台来时效)7..并非工件所有部位的时效效果都一致机理的力学描述σd+σr≥[σ]残余应力σr必须和动应力σd叠加超过某一微观极限[σ]才能得到降低或均化,即σd+σr≥[σ].振动时效机理的另一种描述是:通过模拟工况让以后可能产生的变形与开裂提前释放。

所以,时效时也可先分析工件的工况再找出合适的振型及振幅去模拟工况。

这样,时效后时效参数若稳定下来,工件在该工况下就不会产生变形。

常规振动时效设备构成主机:控制电机、识别、处理、显示、打印参数激振器及测速装置:激振器强迫工件振动,测速装置将电机转速反馈回主机,作为受强迫振动的工件的振动频率加速传感器(又拾振器):把加速度信号反馈到主机卡具:把激振器固定在工件上胶垫:隔离振动,降低噪音振动时效工艺过程振前工艺分析工件时效前需分析工件的残余应力场分布,尺寸要求精度,以及以后的工作载荷,可能的失效原因,然后再决定工件的时效路线及时效重点部位。

一.尺寸精度分析1.若要求直线度,或圆柱度,同轴度等,应重点消除中间部位的应力,因为相对端部,中间的应力在加工前后及工况下若有变化的话,从端面看,各方向都能产生弯曲振型2.若要求平面度,也是重点消除中间部位的应力,但除采用弯曲振型外,还必须采用扭转振型。

3.若要求同轴度,如箱型工件,应尽量用大激振力,选用弯曲和扭转振型结合。

二.工作载荷若以后工作载荷主要产生弯曲变形,则应采用弯曲振型;若以后工作载荷主要产生扭曲变形,则应采用扭转振型。

三.工况失效原因若以后可能出现的是变形问题,可以用大激振力进行振动;若以后出现的是开裂问题,则应尽可能选用小激振力,长时间振动。

设备选型一.根据工件的重量二.根据工件的形状,结构和刚性振动时效的实施首先应对设备易松的部位进行检查,然后对工件应力集中部位进行检查不允许工件存在缩孔,夹渣,裂纹,虚焊等严重缺陷。

一.工艺支撑工件进行振动前要和地面隔离,支撑可以使用专用橡胶垫或废旧轮胎外胎等弹性较好的物体。

支撑的主要目的,一是隔离振动,防止能量传到地上;二是降低一部分噪音,因为首先支撑物体弹性较好,避免了刚性接触造成较大噪音;其次支撑位置应尽可能选在振动的节点或节线(即波谷位置)处,可减小工件在振动时因相互撞击而消耗能量和产生噪音。

支撑方式:一种是自由支撑,大多数工件振动时都采用这种支撑方式;二是悬臂,主要是针对部分自由支撑时共振频率较高的工件,这种支撑方式较少使用。

在保持工件静态及动态平稳的前提下,支撑的点数越少越好,但要注意:不能让工件任意一点接触地面,也不能让任意一点把支撑点压扁硬压在地面上。

也就是说工件不但要完全和地面隔离,而且支撑物要完全支撑得起工件的重量,不能超重。

支撑位置的选择:如图所示二.安装1.激振器激振器是振动时效的激振源,其安装的位置对于振动尤为重要。

激振器一般安装在工件的端,角部位,要求安装位置要平整光滑,刚性要比较大。

对于平面的要求是因为激振器固定在工件上以后,如果不平,在振动过程中可能造成激振器的偏心部分变形,进而导致轴承发热损坏对于刚性的要求是因为,如果安装点刚性不够,则可能出现激振器本身自振的现象,也就是激振器自身振动很大,但激振器产生的振动源并没有传递到工件其他部位。

激振器的常规的安装位置:激振器安装好以后,用专用电缆将激振器与控制主机连接起来。

在连接时注意首先要将航空插座上的定位销对准插口,然后旋紧,需要注意的是在插拔航空插座时,务必轻拿轻放,以免损坏,因为航空插座是铸铝的材料,比较脆,要防止摔,压,砸。

另外平时工作结束后,电缆与激振器连接端最好不要拆下,电缆可以和激振器把手固定(但电缆与把手之间要间隔柔软且耐磨的材料),以提高电缆的使用寿命。

2.加速度传感器加速度传感器是和安装磁座配合使用的,通过安装磁座吸在工件表面。

传感器一般安装在工件远离激振器的振幅较大(波峰)处。

加速度传感器有两点需要注意的:一是方向性,加速度传感器的安装面要和振动方向垂直安装,否则检测不到振动;其次安装的位置,传感器要安装在远离激振器且振幅较大处,也就是要安装在共振时的波峰位置,如果安装在振幅较小出处即波谷处的话,在找共振点时就会出现漏掉共振频率的可能性。

三.振动时效在进入振动时效时,第一步需要做的是,选择合适的激振力,也就是调整合适的偏心角度。

在调偏心角度的时候,要遵循从小到大的原则,也就是先根据工件的结构,刚性,重量等综合情况,根据自己的经验,先调整一个相对保守的角度,进行试振,根据试振的情况决定角度是否合适,需要加大还是减小,直至调到相对合适的激振力,进行振动时效。

扫频:将激振器的频率(即转速)缓慢的由小调大的过程。

扫频曲线:随着频率的变化,工件振动响应(即加速度)发生变化,反映振动响应与频率之间关系的曲线。

振动时效一般分为三大步:1. 振前扫频也就是在振动前对工件的共振点的分布做一个分析,找出工件在激振器的有效频率范围内的共振点。

2.时效振动在振前扫频找到共振点的前提下,对共振频率进行分析,选出针对所振动的工件的有效频率,进行振动。

在振前扫频时,可能找到几个或多个共振频率,但这些频率不一定都对工件有效或在时效范围及位置上有相似或重合的情况,所以要有选择的进行振动,选择的主要依据就是根据每个频率所对应的振型。

振型:即振动系统,可以理解为在某个频率下,工件不同部位振动加速度的系统分析振型的方法:①手感法,在共振时,用手或用某一个工具放在工件各个重点部位,感觉振动大小,振动大的部位是波峰,振动小的部位是波谷,根据波峰和波谷的位置画出简单的振型示意图。

②铺砂法,对于部分有较大平面的工件,可采用铺砂法,就是在工件的平面上撒上一些砂子,在共振时,看砂子的聚散情况,砂子聚拢形成的线叫节线,即振幅最小的地方,离节线越远的地方振动越大,找出了波峰和波谷,振型也就自然得出来了。

③实测法,共振时用加速度传感器依次去测工件主要位置的振动大小,根据振动数值判断出实际振型。

这种方法比较麻烦,所以实际振动中很少采用。

3.振后扫频振后扫频是相对于振前扫频而言,通过振动前后扫频曲线上反映的参数的变化情况,依据振动时效行业标准进行判定和验收。

间接定性判断工艺效果的简单方法常规振动时效的主机、传感器、测速装置能从电机及工件处检测到的信号有激振频率和振动加速度,根据它们可测得工件的共振频率(近似于固有频率)及其峰值。

由于内应力与固有频率及其振幅值有一定的趋势关系,故可依据固频及其幅值变化,间接、定性地反映工艺效果。

举例说明:(1)弹吉它时,把琴弦绷得越紧,音调就越高,也即频率就越高;所以琴弦拉力越大,振动频率越高。

反之,频率变低,说明琴弦松了,也即内应力变小了。

(2)假设你用双手拉扯一根橡皮绳的两头,绳上有一只小动物在上面跳动,你会发现:把橡皮筋绷得越紧,它引起的振动就越小;绷得越松,小动物引起的振动就越大。

也即工件内部拉力越大,强迫振动引起的振幅就越小。

反之,振幅变大就说明工件的内应力变小了振动时效不可盲目采用全自动时效方式:如下图梁形工件(a)扫描得a-n曲线如图(b),根据科学振动时效原理,进行振型分析后由图(c)(d)显然可见:共振频率n1 可重点消除A区应力,n2可重点消除B区应力。

反之,针对有效工艺参数事先不熟悉的工件,若不分析工件应力位置,不分析现场峰值及振型与工件区域的对应关系,就按事先设定的原则去时效,则常会带来误时效、漏时效、乱时效。

例:假设残余应力在A区,选振幅最高的频率n2去时效则对A区没有效果,也即误时效;假设残余应力在B区,选频率值最低的频率n1去时效,B区也达不到效果,也即误时效;假设A、B区均有残余应力,若只选择其中一个峰值(即单峰值)时效则总有一区没有效果,即漏时效;因为只有n1、n2双峰值处理才能使A、B区都有效;假设A、B区中只有一个区域有残余应力,既用n1又用n2去时效工件就会带来时间的浪费、无谓的电机损耗及噪音,也可能导致工件薄弱环节的疲劳,也即乱时效。

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