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技術(shù)文章

采用振動時效設(shè)備消除自升式平臺升降基礎(chǔ)的應(yīng)力

閱讀:514          發(fā)布時間:2020-3-6

自升式平臺升降基礎(chǔ)是由厚度不同的合金鋼板阻焊而成的大型結(jié)構(gòu)件,焊接量大、結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜,制作過程中不可避免的會產(chǎn)生殘余應(yīng)力。為了防止構(gòu)件在使用過程中因殘余應(yīng)力的變化而產(chǎn)生變形,需對完工構(gòu)件進(jìn)行應(yīng)力消除處理。

熱時效消應(yīng)力一般適用小型工件,而升降基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)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(chǎn)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(jié)構(gòu)件選擇合適的支撐點就可以進(jìn)行振動時效消除應(yīng)力。因此,廠家決定采用振動時效方法對平臺升降基礎(chǔ)進(jìn)行應(yīng)力消除。

但大型焊接結(jié)構(gòu)件具有形態(tài)復(fù)雜、重量大、殘余應(yīng)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(guān)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(shè)備,并要求我們制定完善的振動時效工藝。

工藝參數(shù)選取

支撐點設(shè)計

為避免構(gòu)件和支撐物在振動時相互撞擊而消耗能量和產(chǎn)生噪音,支撐物應(yīng)布置在節(jié)線附近,其布置原則為:當(dāng)構(gòu)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(jù)計算,梁型構(gòu)件支撐點在兩側(cè)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(chǔ)上結(jié)構(gòu)的幾何形狀類似一條長梁型構(gòu)件,而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,故時效處理支撐點應(yīng)每側(cè)取2個點。

起振點布置

根據(jù)振動時效工藝標(biāo)準(zhǔn)GB/T25712-2010,振動時效激振器應(yīng)放置在工件剛性和振幅較大處,且使其旋轉(zhuǎn)軸與振型有效區(qū)所在平面平行,激振器應(yīng)固定裝在工件的剛性較大且位于端角或邊緣處,這樣可以用小的能量激起構(gòu)件較大的振幅。根據(jù)上基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形狀,我們將起振點設(shè)置在每側(cè)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(jù)GB/T25712-2010:加速度傳感器應(yīng)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(diào)整到與振型有效區(qū)所在平面垂直。考慮到升降基礎(chǔ)工件結(jié)構(gòu)復(fù)雜且各部件厚薄不均,將拾振點設(shè)在構(gòu)件中部一厚度大區(qū)域。

振動頻率設(shè)定

為了以小的能耗獲得大的動應(yīng)力,時效振動應(yīng)采用共振頻率來處理。然而大型構(gòu)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(jìn)行時效可獲得*優(yōu)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(zhuǎn)速從0緩慢上升,確定工件振幅隨電機轉(zhuǎn)速的變化關(guān)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(jù)時效工藝方案,設(shè)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(shè)備的手動功能進(jìn)行試振,確定5300轉(zhuǎn)左右是該構(gòu)件的共振頻率。激振器的偏心檔位在四檔時所產(chǎn)生的振幅可以滿足基礎(chǔ)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(jīng)達(dá)到結(jié)果,可依據(jù)參數(shù)曲線觀測法判斷。振動時效工藝參數(shù)選擇及效果評定方法GB/T25712-2010規(guī)定,當(dāng)與時效頻率相關(guān)的曲線出現(xiàn)下列情況之一時,即可判斷該頻率振型有效區(qū)覆蓋的區(qū)域達(dá)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(xiàn)象發(fā)生;

6. n-t曲線下降后變平。

在進(jìn)行時效處理時,設(shè)備在線打印出振動時效曲線。根據(jù)曲線圖可知,a-t曲線前端呈上升型,說明經(jīng)過振動處理以后構(gòu)件內(nèi)阻尼在減少,所以振幅逐漸上升;此后振幅的變化基本處于穩(wěn)定狀態(tài),說明構(gòu)件內(nèi)部分子的結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定,符合曲線觀測第一條判斷標(biāo)準(zhǔn),由此可判定工件已經(jīng)達(dá)到了效果。

以上就是振動時效設(shè)備對自升式平臺升降基礎(chǔ)的應(yīng)用,如果您想了解更多振動時效設(shè)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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