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振动时效设备在防护行业的应用

分类:消除残余应力    关键词:振动时效设备

防护设备消除应力传统方法多采用热时效,这种方法虽比自然时效效果好一些,但大型设备整体进行一次热时效需要投资巨大成本。随着科学技术的进步和发展,越来越多的防护设备生产厂家采用振动时效设备消除残余应力。

振动时效设备用于防护设备行业的可行性

中低抗力级别钢结构防护设备门扇,无论平板或拱形结构,均为钢板和型钢组成的焊接件。高抗力防护设备门扇,多采用铸件和锻件。这些设备在单件焊接、铸造、零部件加工过程中,都存在残余应力,并由此造成整体设备的变形或精度达不到要求。

振动时效设备的应用,就材料而言,多被应用于碳素结构钢、低碳合金钢、不锈钢、灰口铸件、球墨铸铁、可锻铸铁等铸铁及铝合金、铜合金等有色金属;就工件类别而言,振动时效设备多被用于机械产品大中型基础铸铁件、铸钢件及焊接构件,有时也被用于长径比较大的轴类零件。鉴于此,将振动时效设备用于防护设备的加工中,以降低防护设备门扇结构件和机加工零部件的残余应力,减少变形和提高强度是可行的,并且与热时效相比可大幅度降低投资成本。

振动时效设备用于单个防护设备构件上

振动时效设备在防护设备单个构件上的应用,一般情况下,激振器安装在零件振动的波峰处,激振器能以*小能量激发零件产生较大振动。如常见的梁型加工件,在一阶弯曲振动时,将激振器安装在组件的中部或一端,经过振动时效后再由控制器的打印机打出结果。

当单个零件采用振动时效方法消除其应力后,再对其调直、铣面加工。

振动时效设备应用于大型防护设备上

对防护设备大型门扇结构件,采用振动时效消除应力时要将激振器固定在周边的顶面上。激振器的安装位置要保证门扇结构件在振动时保持平稳,其支撑尽可能选在振动的节点处,以避免零件和支承物在振动时因相互撞击而消耗能量和产生噪音。支撑物采用橡胶垫。

振动时效设备使用时注意事项

充分认识激振位置与支撑形式的重要性

防护设备焊接结构件或机加工零件在进行振动时是一个振动体,它与其支撑或夹持装置组成为一振动系统。通过改变支承形式,可以大大改变零件的固有频率。

激振器的动应力是振动时效中有决定性作用的参数,它不仅与防护设备焊接结构件或机加工零部件中被消除的原始残余应力直接有关,还与防护设备焊接结构件或机加工零部件被处理后的强度和尺寸精度稳定性有直接关系,所以,通常都是在保证零件安全前提下,选用较大的动应力值。但是,防护设备焊接结构件或机加工零部件在振动处理过程中,动应力值的实际大小,还受到激振器功率、激振位置、被振动件的结构刚性和支承状态等因素的影响,即动应力大小与激振力有关。当激振力大时可能使防护设备焊接结构件或机加工零部件获得大的动应力。

防护设备焊接结构件或机加工零部件在振动时效中,在确定了共振频率、振型、系统阻尼等条件下,通过调节激振器激振力监视振幅的方法能获得理想的动应力值。

总之,防护设备焊接结构件或机加工零部件振动时效处理时激振点和支承位置的选择直接影响振动时效的效果,在选择合理的情况下能在较少的激振能量消耗下,获得较大的时效结果。

正确选择振动时效时间

防护设备各种零件的结构和重量不同,残余应力的大小和分布不同,振动时效时选用的振动时间也有所不同。目前在生产实践中,可采用下列三种方法来快速确定振动时效的时间参数:一是按零件的重量来确定振动时间;二是按零件振动过程中塑性变形基本停止的时间来确定振动时间;三是按零件振动过程中的振动响应、激振器的激振力变化来确定振动时间。

快速判定振动时效的效果

按照CB/T 25712-2010标准规定,振动时效的效果可以根据振动处理过程中振幅时间曲线和振前、振后振幅频率曲线的变化来监测,出现下列情况之一时,即可判定为达到振动时效工艺效果:一是振幅时间曲线上升后变平;二是振幅时间曲线上升后下降然后变平;三是振幅频率曲线振后的比振前的峰值升高;四是振幅频率曲线振后的比振前的峰值点左移;五是振幅频率曲线振后的比振前的带宽变窄。

防护设备的生产加工中,用振动时效取代热时效和自然时效消除工件残余应力,显著节能、降低成本、缩短周期。


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