銷售振動時效設(shè)備、時效震動儀、振動時效器
2010）20225—2型冶金橋式起重機(jī)小車架

振動時效處理及殘余應(yīng)力檢測

前       言

振動時效是利用其共振的原理，即在激振器的周期性外力的作用下，當(dāng)所施加給構(gòu)件的動應(yīng)力大于或等于材料的屈服極，構(gòu)件內(nèi)部因焊接等加工過程中產(chǎn)生的約束力即可得到有效的釋放。這時經(jīng)過振動處理以后所剩余的部分殘余應(yīng)力就會重新的進(jìn)行分布，此時再經(jīng)過一定時間的振動處理，這部分余下的殘余應(yīng)力就會處于明顯均化狀態(tài)，從而可以有效的保證構(gòu)件的尺寸穩(wěn)定性。振動時效具有投資少、見效快、無環(huán)境污染，節(jié)約生產(chǎn)成本等諸多優(yōu)點(diǎn)。目前，已被我國的機(jī)械制造業(yè)廣泛的應(yīng)用，并且收到一定的效果。

受大連華銳重工起重機(jī)有限公司的委托，在工廠的生產(chǎn)現(xiàn)場對編號（2010）20225—2型冶金橋式起重機(jī)的小車架（材質(zhì)：Q235B）焊接后進(jìn)行了振動時效處理，同時進(jìn)行了振動時效處理前后的殘余應(yīng)力測試，從而根據(jù)實(shí)際效果制定出符合生產(chǎn)實(shí)際的振動時效工藝規(guī)程。

一、        振動時效處理前的殘余應(yīng)力檢測

為了準(zhǔn)確得知振動時效對殘余應(yīng)力降低的實(shí)際效果，需要對小車架振動處理前后的殘余應(yīng)力分布狀態(tài)進(jìn)行檢測，目前，國內(nèi)經(jīng)常采用的是盲孔法，該方法現(xiàn)場操作方便準(zhǔn)確即在構(gòu)件的焊縫處粘貼應(yīng)變片，從中測得焊縫處的應(yīng)變數(shù)據(jù)，經(jīng)過計(jì)算得到該構(gòu)件的原始應(yīng)力此次為了更加準(zhǔn)確得到數(shù)據(jù)，我們按標(biāo)準(zhǔn)要求共計(jì)選擇10點(diǎn)進(jìn)行檢測。

二、        振動時效處理

本次工藝試驗(yàn)使用的振動時效設(shè)備是濟(jì)南博納機(jī)電設(shè)備有限公司生產(chǎn)的ZS2004型液晶顯示振動消除應(yīng)力系統(tǒng)，該設(shè)備具有手動功能、全自動功能、預(yù)置功能、局部預(yù)置和時間調(diào)整及顯示振動過程中的動態(tài)參數(shù)曲線等功能，使用靈活、方便、參數(shù)直觀可見。支撐及激振器裝卡位置如圖所示：

1、      小車架的支撐

 因?yàn)樾≤嚰艿膸缀涡螤铑愃埔粭l長梁形構(gòu)件，根據(jù)振動時效工藝規(guī)定支撐在兩側(cè)沿長度的九分之二L（長度）處進(jìn)行四點(diǎn)支撐。如圖所示

2、      振動時效處理

1）    將小車架支撐好以后，根據(jù)其形狀，將激振器用卡具剛性的固定在小車架的上表面減速箱殼體的端部上，先用設(shè)備的手動功能進(jìn)行試振，后確定是4400 轉(zhuǎn)左右是該構(gòu)件的共振頻率。激振器的偏心檔位在3檔時所產(chǎn)生的振幅可以滿足小車架的振動處理要求。故將激振力選定為3檔，拾振器固定在與激振器平行的小車架另一端的直邊角上面。如圖所示

2） 振動參數(shù)的確定

        得知小車架的固有頻率是在4400轉(zhuǎn)左右，該頻率的前后都為無效頻率段，以此選用設(shè)備的預(yù)置功能，設(shè)定掃頻起始為4100轉(zhuǎn)，掃頻終止為4500轉(zhuǎn)，啟動后進(jìn)入自動程序，快速升速到4100轉(zhuǎn)時進(jìn)入掃描狀態(tài)。當(dāng)掃描至4500轉(zhuǎn)時自動確認(rèn)小車架的亞共振點(diǎn)，進(jìn)行自動處理，這樣可以有效的節(jié)省工作時間及提高工作效率。

3） 振動時間的確定

        從進(jìn)入自動處理的振動數(shù)據(jù)可以看出，前十分鐘以前，小車架的振幅是逐漸下降的，說明經(jīng)過振動處理以后構(gòu)件內(nèi)阻尼在減少，所以振幅逐漸下降。而經(jīng)過振動十分鐘以后，振幅的變化基本處于穩(wěn)定狀態(tài)（曲線中振幅突然下降是由于小車架下表面中間未焊接造成的），說明構(gòu)件內(nèi)部分子的結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，為了保證小車架的振動效果，確定振動時間為25分鐘，這樣可以保證小車架的應(yīng)力更加均化。

4） 振動曲線的評定

從振動曲線可以看出，振動時效后比振動時效前頻率降低了75轉(zhuǎn)/分，振幅升高了1.2G，這說明小車架經(jīng)過振動后的內(nèi)部特性發(fā)生了改變，這符合JB/T5926-2005標(biāo)準(zhǔn)中的a — T曲線上升后下降，終變平，及a — n曲線振后共振峰發(fā)生了單項(xiàng)特征或組合特征的變化（出現(xiàn)振幅升高、頻率左移）的要求。(附：振動參數(shù)曲線圖及標(biāo)準(zhǔn))