作者：admin 發(fā)布時間：2021-05-08 11:53 瀏覽次數(shù) :
從宏觀角度分析振動時效消除應(yīng)力使零件產(chǎn)生塑性變形，降低和均化余應(yīng)力并提高材料的抗變形能力，無疑是導致零件尺寸精度穩(wěn)定的基本原因。從分析余應(yīng)力松馳和零件變形中可知，余應(yīng)力的存在及其不穩(wěn)定性造成了應(yīng)力松馳和再分布，使零件發(fā)生塑性變形。故通常采用熱時效方法以消除和降低余應(yīng)力，特別是危險的降值應(yīng)力，振動時效消除應(yīng)力同樣可以降低余應(yīng)力，零件在振動處理后余應(yīng)力通?？山档?0—80%，同時也使峰值應(yīng)力降低使應(yīng)力分布均勻化。
從微觀方面分析振動時效消除應(yīng)力可視為一種以循環(huán)載荷的形式施加于零件上的一種附加動應(yīng)力，眾所周知工程上采用的材料都不是理想的彈性體，其內(nèi)部存在著不同類型的微觀缺陷，鑄鐵中更是存在著大量形狀各異的切割金屬基體的石墨。故而無論是鋼、鑄鐵或其他金屬，其中的微觀缺陷附近都存在著不同程度的應(yīng)力集中，當受到振動時，施加于零件上的交變應(yīng)力與零件中的余應(yīng)力疊加。當應(yīng)力疊加的結(jié)果到一定的數(shù)值時，在應(yīng)力集中嚴重的部位就會過材料的屈服極限而發(fā)生塑性變形。這種塑性變形降低了該處余應(yīng)力降值，并強化了金屬基體，而后振動又在一些應(yīng)力集中較嚴重的部位上產(chǎn)生同樣作用，直至振動附加應(yīng)力與余應(yīng)力疊加的代數(shù)和不能引起任何部位的塑性變形為止，此時振動便不再產(chǎn)生消除和均化余應(yīng)力及強化金屬的作用。
振動時效消除應(yīng)力技術(shù)的作用及原理
1、振動時效消除應(yīng)力的技術(shù)作用
振動消除應(yīng)力技術(shù)（又稱振動時效消除應(yīng)力技術(shù)），在我國已應(yīng)用20個年頭，全國已有1500多家企業(yè)在應(yīng)用，應(yīng)用的范圍相當廣泛，有機床、重型機械、冶金設(shè)備、造船、航天、鐵路、化工機械、汽車制造、核工業(yè)等機械構(gòu)件都可以采用振動時效消除應(yīng)力來消除應(yīng)力，代替原熱時效工藝。其技術(shù)作用為：
①降低鑄件內(nèi)應(yīng)力20%以上，降低焊接構(gòu)件內(nèi)應(yīng)力30%以上（這是國家機械行業(yè)標準JB/T10375-2002中規(guī)定的值）。
②防止或減少鑄件、焊接構(gòu)件等的變形，以保持精度。
③減少或延緩構(gòu)件在使用中產(chǎn)生裂紋。
④提高焊接構(gòu)件疲勞壽命40%以上。
2、關(guān)于振動時效消除應(yīng)力消除應(yīng)力的原理
近二十多年來，國內(nèi)外出現(xiàn)了“振動處理技術(shù)”用來調(diào)整金屬構(gòu)件內(nèi)的殘余應(yīng)力，以代替熱處理技術(shù)，它屬于機械作用法。這種新技術(shù)在國外被稱做“Vibratory Stress Relief Method”（簡稱VSR）。由于這種方法可以降低或均化金屬構(gòu)件內(nèi)的殘余應(yīng)力，因此可以提高構(gòu)件的使用強度，減少變形，可以防止或減少由于熱處理和焊接產(chǎn)生的微觀裂紋。特別是在節(jié)省能源、處理時間上具有明顯效果，因此被許多國家大量使用。
振動消除應(yīng)力實際上就是用周期的動應(yīng)力疊加，使局部產(chǎn)生塑性變形而釋放應(yīng)力。振動處理時，通過激振器對被處理金屬構(gòu)件施加一動應(yīng)力，如果動應(yīng)力幅與被處理的金屬構(gòu)件上某些點所存在的殘余應(yīng)力之和達到或過材料的屈服極限時，這些點將產(chǎn)生晶格滑移，盡管宏觀上沒有達到屈服極限，也同樣會產(chǎn)生微觀的塑性變形，而且這種塑性變形往往是首先發(fā)生在殘余應(yīng)力的點上，使這些點受約束的變形得以釋放從而降低了殘余應(yīng)力。這就是振動時效消除應(yīng)力消除殘余應(yīng)力的機理。即
σ動+σ殘>σs
式中：σ動——施加在被處理件上的周期動應(yīng)力。
σ殘——被處理件中的殘余應(yīng)力。
σs ——被處理件材料的屈服極限。
根據(jù)上述機理和大量實踐，表明振動時效消除應(yīng)力的一個突出特點是：高應(yīng)力降低的比例大，特別是應(yīng)力集中處，殘余應(yīng)力降低快。
由于振動時效消除應(yīng)力的上述作用，使該項技術(shù)得到廠礦企業(yè)和國家的重視和認可，1991年制定了國家行業(yè)標準JB/T5928.91（現(xiàn)實行JB/T10375-2002），并在1993年被國家科委批準為“科技成果重點推廣計劃”項目，在全國普遍推廣。特別是振動消除應(yīng)力近幾年運用到國防、航空、航天等高新技術(shù)中，其中高速鐵路，航天飛機發(fā)行架均采用了振動消除應(yīng)力技術(shù)。
和力VSR-O8型振動消除應(yīng)力系統(tǒng)技術(shù)附件：
采用高精度電機控制系統(tǒng)，數(shù)碼顯示，數(shù)據(jù)打印輸出;
本控制系統(tǒng)選用工業(yè)控制機機箱，抗電磁場干擾能力強，保證系統(tǒng)在更加惡劣的工業(yè)現(xiàn)場正常、可靠運行；
操作系統(tǒng)板為自主研發(fā)的新式系統(tǒng)控制方式、嚴格的選用原裝進口元器件，優(yōu)化了我們產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)并確保系統(tǒng)的運行；
嵌入式程序編入，可根據(jù)用戶反饋信息進行產(chǎn)品改進升級。
本系統(tǒng)供電電源電壓為交流220V±10%，無需供電，方便隨時隨地都可操作。
全自動工作模式
運用的數(shù)字信號處理技術(shù)，對拾振器采集的振動信號進行實時在線統(tǒng)計、分析，選取有效的激振頻率，可全自動完成振動時效消除應(yīng)力工藝過程，在同一坐標內(nèi)自動繪制振動時效消除應(yīng)力工藝曲線及工藝參數(shù)；
可預置局部頻帶掃頻
例如，系統(tǒng)有效工作頻率為4000-6000轉(zhuǎn)/分之間，那么在系統(tǒng)啟動前，可設(shè)定4000轉(zhuǎn)/分以內(nèi)為快速掃頻，4000-6000轉(zhuǎn)/分頻帶內(nèi)為慢掃頻，6000轉(zhuǎn)/分為終止頻率。從而實現(xiàn)頻帶掃頻，提高工作效率。
手動快速掃頻，手動時效
振動時效消除應(yīng)力重要的工藝參數(shù)為：激振頻率、激振力、時效時間、激振器及拾振器的裝夾位置。任何設(shè)備均不可預知構(gòu)件的時效要求，更不可能判定構(gòu)件的有效振型，從而確定合理的時效參數(shù)。只有操作人員根據(jù)時效要求，觀察構(gòu)件的各階振型，選擇有效的工藝參數(shù)。
采用手動工作方式，可快速了解構(gòu)件的特性，選取合理的激振及拾振位置，確定的激振頻率和激振力。
為了滿足批量構(gòu)件及簡單構(gòu)件的時效要求，被系統(tǒng)增設(shè)了手動時效功能，可自動繪制時效曲線及相關(guān)數(shù)據(jù)，為產(chǎn)品檢查提供宏觀依據(jù)，時效時間可在線任意調(diào)整。
設(shè)備故障自動提示功能
該系統(tǒng)設(shè)計有自動判斷故障現(xiàn)象功能，當設(shè)備出現(xiàn)故障時，該功能可自動打印出故障發(fā)生的原因及處理方法。
系統(tǒng)保護程序
采用雙保險及自我保護程序，在時效處理過程中系統(tǒng)參數(shù)振幅、電流等出現(xiàn)異常情況及過高或負載過大時，系統(tǒng)啟動自我保護程序進入待機狀態(tài)。有效避免了設(shè)備的損害。
（二）和力VSR-O8型振動消除應(yīng)力系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
轉(zhuǎn)數(shù)范圍：2000 R/Min-8000 R/Min；
激振力調(diào)整范圍：0-50KN；
電機額定功率：1500W；
適宜處理工件重量：≤30噸
穩(wěn)速精度：±1R/Min；
加速度量程：0-50.0g；
電機額定電流：10A；
電機額定電壓：150V；
供電電源電壓：交流220V±10%，50HZ±4%；
絕緣等級：E級；
工作條件：環(huán)境溫度：-10℃—+40℃；相對濕度：不大于80%（25℃）；
（四）、和力VSR-O8型振動消除應(yīng)力系統(tǒng)設(shè)備組成清單如下：
序號 產(chǎn)品及服務(wù)名稱 單位 數(shù)量 備注
1 振動消除應(yīng)力設(shè)備主機 臺 1
2 激振器 臺 1
3 拾振器 只 1
4 移動操作臺 臺 1
5 橡皮墊 只 4
6 彈簧鋼卡具 只 2
7 保險絲 只 10
8 電機控制線 組 1
9 隨機工具一套 套 1
10 拾振器傳感信號線 根 1
11 熱敏打印紙 卷 4
12 培訓資料 套 1
13 電源線 根 1
合計
VSR-08振動消除應(yīng)力系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)附件
1.技術(shù)特點
VSR-08型振動消除應(yīng)力系統(tǒng)
本控制系統(tǒng)選用工業(yè)控制機機箱，具有良好的擴展性和可靠性，確保主機及技術(shù)資料安全；抗電磁場干擾能力強，保證系統(tǒng)在更加惡劣的工業(yè)現(xiàn)場正常、可靠運行；
操作系統(tǒng)板為自主研發(fā)的新式系統(tǒng)控制方式、嚴格的選用原裝進口元器件，優(yōu)化了我們產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)并確保系統(tǒng)的運行；
嵌入式程序編入，可根據(jù)用戶反饋信息進行產(chǎn)品改進升級。
本系統(tǒng)供電電源電壓為交流220V±10%，無需供電，方便隨時隨地都可操作。
真彩液晶顯示
采用高清晰、高亮度、真彩大屏幕液晶顯示終端，工藝參數(shù)、特性曲線跟蹤顯示，可同時觀察曲線的變化情況；
全自動工作模式
全智能化設(shè)計（一件操作），該功能具有操作簡便，容易掌握之特點。當系統(tǒng)打開總電源開關(guān)后，按下啟動鍵，自動升速，自動判斷諧振峰，自動選擇處理時間，自動采集振動信號時時在線統(tǒng)計、分析，選擇有效激振頻率，完成整個工藝過程，并自動繪制整個振動時效消除應(yīng)力工藝曲線。
全程參數(shù)跟蹤
在時效處理過程中，可對時效處理曲線及振幅、電流等參數(shù)變化實時監(jiān)測，可以方便快捷的隨時掌控時效處理的全過程。
工藝報告打印
系統(tǒng)自帶打印機，自動生成時效曲線數(shù)據(jù)工藝報告并現(xiàn)場打印。
設(shè)備故障自動提示功能
該系統(tǒng)設(shè)計有自動判斷故障現(xiàn)象功能，當設(shè)備出現(xiàn)故障時，該功能可自動打印出故障發(fā)生的原因及處理方法
系統(tǒng)保護程序
采用雙保險及自我保護程序，智能化時效加速度、電流等參數(shù)出現(xiàn)異常情況及過高或負載過大時，系統(tǒng)啟動自我保護程序進入待機狀態(tài)。有效避免了設(shè)備的損害。
振動時效消除應(yīng)力設(shè)備技術(shù)附件
VSR-T6Y振動時效消除應(yīng)力控制器簡述：
液晶全自動控制系統(tǒng)是整套設(shè)備的中樞，是振動時效消除應(yīng)力設(shè)備主要的組成部分。附帶工業(yè)顯示器和嵌入式打印機。工業(yè)顯示器可現(xiàn)實設(shè)備運行中的動態(tài)數(shù)據(jù)變化以及設(shè)備自身數(shù)據(jù)。工藝過程中的曲線變化和設(shè)備操作中出現(xiàn)的疑難問題也將由顯示器現(xiàn)實出來，用戶可得到直觀了解。經(jīng)過技術(shù)人員的不斷研發(fā)改進，振動時效消除應(yīng)力控制器實現(xiàn)了振動時效消除應(yīng)力過程的全自動化，能自動確定掃頻范圍，自動選擇恰當?shù)臅r效頻率進行時效處理，自動快速和科學的檢測振動時效消除應(yīng)力工藝效果。
VSR-T6Y全自動振動時效消除應(yīng)力機詳細功能介紹
1、 使用簡單，操作僅需4個按鍵，容易短時間內(nèi)掌握操作要領(lǐng)。
2、 高清晰度液晶屏幕顯示，隨時掌握時效中應(yīng)力變化的動態(tài)曲線。
3、 使用功能包括：全自動、半自動、手動一體式操作程序，功能齊全。
4、 自動掃頻，自動確認時效處理效果合適與否，并給出修訂方案。
5、 如設(shè)備工作時出現(xiàn)異常形態(tài)，設(shè)備可自動判斷，并給出正確的使用方式。
6、 采用成熟的脈寬調(diào)頻技術(shù)，具有極強的抗干擾能力。
7、 時效處理中自動選擇時效處理點，液晶屏幕顯示曲線數(shù)據(jù)的變化，實時監(jiān)測。
8、 時效處理結(jié)果曲線部分合并顯示，方便觀察各種數(shù)據(jù)。
9、 故障分析功能如：電流過載、電壓過載、轉(zhuǎn)速頻率信號故障、線路連接等問題，液晶屏幕會給出清晰問題解決方案，方便使用。
10. 高速熱敏打印機，可打印曲線數(shù)據(jù)，方便存檔。
VSR-T6Y振動時效消除應(yīng)力 激振器功率及處理范圍參數(shù)選擇
簡介：激振器是工件共振的共振源，激振器的好壞關(guān)系到整套設(shè)備的使用壽命，我公司的激振器均采用稀土永磁高速直流激振器，這種激振器具有良好的啟動性和調(diào)速性，控制電路穩(wěn)定具有較大的轉(zhuǎn)矩，通過PWM脈寬調(diào)制技術(shù)在0-8000r/min的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，可輕松將轉(zhuǎn)速精度控制在±1rpm的范圍，激振器使用高強度合金材料制造，重量輕，便于搬運操作，激振器的軸承使用了防止跑外圈結(jié)構(gòu)，經(jīng)久耐用，且安全性更高。激振器內(nèi)連接導線采用結(jié)構(gòu)，能夠在高頻率共振工作狀態(tài)下長期使用。
特性：稀土永磁激振器，原裝偏心箱，穩(wěn)速精度±0.5--±1r/min，5-50KN可選，發(fā)熱量小、持久耐用，使用壽命長等優(yōu)點。
振動時效消除應(yīng)力激振器技術(shù)參數(shù)
轉(zhuǎn)數(shù)范圍：1000 R/Min-8000 R/Min；
激振力調(diào)整范圍：0-15KN；
電機額定功率：1200W；
適宜處理工件重量：≤10噸
穩(wěn)速精度：±1R/Min；
加速度量程：0～199.9（m/s2）；
電機額定電流：12A；
電機額定電壓：100V；
供電電源電壓：交流220V±10%，50HZ±4%；
絕緣等級：E級；
工作條件：環(huán)境溫度：-10℃—+40℃；相對濕度：不大于80%（25℃）；
VSR-T6Y振動時效消除應(yīng)力機配件
序號 名稱 數(shù)量
1 JG-T6Y控制器 1臺
2 JG-T6Y 激振器 1臺
3 JG-T6Y 傳感器 1只
4 橡膠墊 4個
5 卡具 2只
6 其他附件 1套
VSR-T6Y振動時效消除應(yīng)力機 配套清單明細
序號 產(chǎn)品名稱 單位 數(shù)量 備注
1 振動消除應(yīng)力設(shè)備主機 臺 1
2 激振器 臺 1
3 傳感器 只 1
4 橡皮墊 只 4
5 彈簧鋼卡具 只 2
6 測速裝置 套 2
7 激振器檔位調(diào)節(jié)工具 個 2
8 屏蔽線 根 1
9 電源線 根 1
10 熱敏打印紙 卷 2
11 培訓資料 套 1
12 保險管 只 6
13 碳刷 付 1
振動時效消除應(yīng)力效果評定方法
5.1 參數(shù)曲線觀測法
5.1.1 可根據(jù)振動時效消除應(yīng)力過程中打印的時效曲線（a-t曲線）或振后掃頻曲線（a-n曲線）相對振前掃頻曲線的變化來監(jiān)測。
5.1.2 出現(xiàn)下列情況時，即可判斷工件已達到時效效果：
a) a-t 曲線上升后變平；
b) a-t 曲線上升后下降然后終變平；
c) a-n曲線振后加速度峰值比振前升高；
d) a-n曲線振后的共振頻率比振前變??；
e) a-n曲線振后比振前的帶寬變窄；
f) a-n曲線共振峰有裂象發(fā)生。
5.2 工件尺寸穩(wěn)定性檢測法
