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采用振動時效設備消除自升式平臺升降基礎的應力

分類:消除殘余應力    關鍵詞:振動時效設備

自升式平臺升降基礎是由厚度不同的合金鋼板阻焊而成的大型結構件,焊接量大、結構形狀復雜,制作過程中不可避免的會產生殘余應力。為了防止構件在使用過程中因殘余應力的變化而產生變形,需對完工構件進行應力消除處理。

熱時效消應力一般適用小型工件,而升降基礎結構體積龐大,沒有足夠大的退火爐,采用自然時效則需耗費一年時間,生產周期太長,所以此上兩種方法都不行。廠家研究了解后得知,大型焊接結構件選擇合適的支撐點就可以進行振動時效消除應力。因此,廠家決定采用振動時效方法對平臺升降基礎進行應力消除。

但大型焊接結構件具有形態復雜、重量大、殘余應力大小和分布差異大等特點,用一般的振動時效工藝方法難以取得較好的效果,因此制定合理的工藝方法是非常關鍵的,于是,他們找到南京聚航,購買了我們的JH-700振動時效設備,并要求我們制定完善的振動時效工藝。

工藝參數選取

支撐點設計

為避免構件和支撐物在振動時相互撞擊而消耗能量和產生噪音,支撐物應布置在節線附近,其布置原則為:當構件長寬比大于2時可采用兩點支撐;長寬比接近1時宜采用3點或4點支撐。

根據計算,梁型構件支撐點在兩側沿長度1/9L處時起振阻力較小,易獲得振幅較大的共振及振動效果。升降基礎上結構的幾何形狀類似一條長梁型構件,而且結構復雜,故時效處理支撐點應每側取2個點。

起振點布置

根據振動時效工藝標準GB/T25712-2010,振動時效激振器應放置在工件剛性和振幅較大處,且使其旋轉軸與振型有效區所在平面平行,激振器應固定裝在工件的剛性較大且位于端角或邊緣處,這樣可以用最小的能量激起構件較大的振幅。根據上基礎的結構形狀,我們將起振點設置在每側工件外部突出的板件上。

拾振點的選取

拾振點即傳感器的放置點,用來測量工件的振動幅度。根據GB/T25712-2010:加速度傳感器應放置在工件上有一定剛性且振幅較大處,并把其測試方向調整到與振型有效區所在平面垂直。考慮到升降基礎工件結構復雜且各部件厚薄不均,將拾振點設在構件中部一厚度最大區域。

振動頻率設定

為了以最小的能耗獲得最大的動應力,時效振動應采用共振頻率來處理。然而大型構件的共振峰可能有一個或多個,采用峰值較高、頻率較低的共振峰進行時效可獲得最優效果。共振頻率需用試振動來確定,通過控制器使激振電機轉速從0緩慢上升,確定工件振幅隨電機轉速的變化關系曲線以確定工件的共振點。由掃描曲線可知,在5366r/min時獲得最大加速度,故確定以5366r/min為時效頻率。

振動時效處理及效果判斷

根據時效工藝方案,設置好工件的支撐點及拾振點后,用剛性卡具將激振器固定在工件上,并用控制設備的手動功能進行試振,確定5300轉左右是該構件的共振頻率。激振器的偏心檔位在四檔時所產生的振幅可以滿足基礎座的振動處理要求,故將激振力選定為四檔。

振動時效處理是否已經達到結果,可依據參數曲線觀測法判斷。振動時效工藝參數選擇及效果評定方法GB/T25712-2010規定,當與時效頻率相關的曲線出現下列情況之一時,即可判斷該頻率振型有效區覆蓋的區域達到時效效果:

1. a-t曲線上升后扁平;

2. a-t曲線上升后下降然后扁平;

3. 振后a-n曲線的共振頻率比振前低;

4. 振后a-n曲線的帶寬比振前變窄;

5. 振后a-n曲線的共振振峰有裂變現象發生;

6. n-t曲線下降后變平。

在進行時效處理時,設備在線打印出振動時效曲線。根據曲線圖可知,a-t曲線前端呈上升型,說明經過振動處理以后構件內阻尼在減少,所以振幅逐漸上升;此后振幅的變化基本處于穩定狀態,說明構件內部分子的結構趨于穩定,符合曲線觀測第一條判斷標準,由此可判定工件已經達到了效果。

以上就是振動時效設備對自升式平臺升降基礎的應用,如果您想了解更多振動時效設備的信息,可直接咨詢南京聚航,我們歡迎您的選購!


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