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关 键 词：振动去应力时间
行 业：机械 其他行业专用设备
发布时间：2020-12-07
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确定振动时效工艺参数必须先确定振动时效频率，顺序分别称为：固有频率（基本固有频率）；第二个固有频率……。对于每一个固有频率都有一个确定的位移形态，称为振型，就是说，对应每一个固有频率都有对应的一个振型。
工件的固有频率可用振动时效设备本身来测定，以VSR系列振动时效设备为例，只要按一下控制器面板上的“启动”按钮，整套装置就会在其扫频范围内寻找出被时效工件的固有共振频率，并将固有频率值、固有频率下所对应的工件的振动加速度值及工件在固有频率周围的振动趋势图打印出来，使操作者一目了然。
图4-2
振动频率一般选择在共振峰前沿，即工件的亚共振区，一般确定在共振峰高度的所对应的频率范围内，如图4-2所示，该工件的固有共振频率为4500r/min，共振时产生的振动加速度（峰值）为60.0m/s2,则对工件的振动时效频率就确定为工件的振动加速度值在20.0~40.0m/s2区域内所对应的频率。具体的确定方式有两种：
1．手动调节。首先将激振器频率调节到工件固有频率以下100r/min处，即4400r/min，观察控制器上加速度的值，然后再用手动慢慢升速，使加速度值升高在20~40m/s2范围内，具体掌握在多大的频率下，还要看工件的振动情况，若工件在共振状态时振动很激烈，则可选择在范围内，若工件振动不是很激烈，则选择在范围内。
2.自动调节。VSR系列全自动控制器会自动地控制整套设备对工件进行频率、振动情况的测定，并给出数据及曲线图，并根据专家系统自动地确定对工件的振动频率，这一切无需人工干预，而只需按一下自动按钮就可完成。
什么是飞车，飞车的危害是什么?
当激振器在启动或运行过程中，激振器转速在瞬间达到转速(接近20000r/min),被视为飞车;飞车的危害有以下几种:
a．激振器转速瞬间超过了极限值将造成激振器的烧损；
b．电流瞬间过大将造成控制箱和五芯电缆的烧损；
c．如果飞车时激振器的偏心过大可能使激振器脱落或工件歪倒而造成人员伤亡；
7．什么是飞车保护?
飞车保护是指，激振器在将要飞车之前，设备的中央处理器通过外部各传感器的信号反馈提前获知，从而关闭电源输出，避免了飞车现象的发生。
加速度值过大，曲线打印不完整怎么办？
当加速度值超过160 m/s2后，打印a—n曲线时，曲线没有打印完整就不打曲线了，这种情况下，应将传感器向振幅较小的位置（波节）方向移动，或停机后将激振器偏心调小些。
描过程中发现了共振峰但不停机仍继续升速怎么办？
在扫描过程中加速度值小于60 m/s2时，微机判断加速度值过小就会继续升速，寻找第二个共振峰，升到找到或升到转速为止。这种情况下，应将传感器向振幅较大的位置（波峰）方向移动，或停机后将激振器偏心调大些。
工件已经振动，传感器处振幅也较大，但加速度显示窗口无加速度值显示？
在机器运转情况下，将传感器和磁座一起从工件上取下，再向较硬物体上碰撞几下，若此时仍无显示，说明屏蔽线或LM353坏。处理方法如下:
a.检查屏蔽线，用万用表测量，应为两头芯与芯相通，屏蔽层和屏蔽层相通，芯和屏蔽层不通，否则修好。
b.打开控制箱，检查里面屏蔽线接头是否脱落。
c.以上两条都无问题，一般需更换LM353。
电流太大怎么办？
在扫描过程的共振状态下，属正常现象，也可将偏心调小些；在振动处理过程中，可采取降低电机频率的方法减小电流。
若电机在1000~2000r/min，工件还没振动电流就超常大时。
a.可能激振器与工件表面接触不平，卡具将激振器底座卡变形。
b.可能是调节偏心时将偏心块靠到一边与底座侧壁磨擦。松开重新调正。
c.检查电机与偏心箱接触是否松动。
振动时效处理过程是将激振器刚性夹持在被处理工件的适当位置，首先根据零件大小，形状和加持情况来调节激振频率，使零件在其固有频率下进行共振，然后根据零件所需动应力或振幅的大小来调节激振力。零件的振动状态和动应力，可用测量振动和应力的仪表来检测。通常将感受元件（加速度计或速度计）接于被振物体上，振动时，感受元件把接收到得振动信号送往测试仪表，经放大电路将信号放大并指示出各种所需的参数值。振动状态的主要指示参数是振幅、频率和振型。振动状态和激振力的控制是通过控制激振器的控制装置来实现的。它能调节激振力、激振频率和振动时间。被处理零件在所需频率和振动强度下振动一段时间后，振动时效即告结束。
这个工艺过程一般为几分钟或几十分钟。
概括起来讲振动时效的工艺过程分四步进行：
步：首先用弹性橡胶垫将要时效处理的工件在其节线附近支撑起来，并将激振器用弓形卡具卡紧在工件振动时的波峰处，将测试工件振动情况的传感器用磁坐吸紧在工件上，并用电缆线将激振器、传感器和控制器连接起来，这一步又称为准备过程。
第二步：振动时效设备以扫描的方式自动检测出被时效处理工件的固有共振频率和应该给工件振动能量的大小，这一步又称为振前扫描。
第三步：振动时效设备以第二步测得参数为依据自动确定出对工件进行振动处理的振动频率，并对工件进行振动时效处理，在处理过程中随时检测振动参数和工件残余应力的变化，而残余应力不再消除时即适时停止处理过程，这一步又称为振动处理过程。
第四步：振动处理完毕后，振动时效设备自动对被时效处理工件的参数进行再一次检测，以便依据JB/T5926-91或JB/T10375-2002标准，对振动时效进行判定。这一步又称为时效效果检测过程或振后扫描。
振动时效工艺实际上是指对工件的几个振动时效参数的确定，振动时效的几个主要参数是：振动频率、振动时间、动应力、工件的振型（用来确定工件的支撑位置，激振器和传感器的装夹位置），下面将对这几个参数进行较为详细的说明。
振动频率的确定
在共振状态下，可用小的振动能量，使工件产生的振幅，得到的动应力和动能量，从而使工件中的残余应力消除的更彻底，工件获得的尺寸稳定性效果更好。
振动时效中的共振状态，是在外部激振器激振力的持续作用下，零件处于“受迫振动”时的一个特殊状态。它的条件是激振频率接近工件的固有频率，这时振动特性中的振幅—频率曲线出现一个峰值，振幅的陡然增大对振动时效产生附加动应力有利。
工件在振动时效时是一个振动体，它与其支撑用的弹性橡胶垫和激振器组成为一个振动系统，当该系统进行自由振动时，根据振动学原理，它的共振频率仅与系统本身的质量、刚度和阻尼有关。这个频率是由系统固有性质所决定的，称为固有频率。
振动时效中一个工件和它的支撑体组成振动学中一个质量和一个弹簧的振动系统，它的固有频率可用下列通式表示：
（4-1）
式中：-----固有频率（HZ）；K---弹簧的刚度（Kg/cm）；
m---振动体质量（Kg）。
图4-1示出了某均质等截面梁弯曲的频率及相应的振型。
由振动频率的方程解及上图可知，具有几个自由度的振动系统，有几个固有频率，按低至高
振动时效系统技术参数
转数范围：2000 R/Min-10000 R/Min；
激振力调整范围：0-50KN；
电机额定功率：2200W；
适宜处理工件重量：≤100吨
稳速精度：±1R/Min；
加速度量程：0-50.0g；
电机额定电流：12A；
电机额定电压：100V；
供电电源电压：交流220V±10%，50HZ±4%；
绝缘等级：E级；
工作条件：环境温度：-10℃—+40℃；相对湿度：不大于80%（25℃）；
