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
激振器的维护与保养。
a.正常使用期间注意防震。
b.若搁置暂不用,须采取防潮措施或每隔半个月通电20分钟。
c.若箱体落灰变脏,可用干布或95%以上纯度酒精擦干净。
d.在灰尘较重的环境下使用,每隔一定时间须用压缩空气或皮老虎吹净箱体内的灰尘。
e.经常检查电机碳刷是否接触良好。当磨损超过原高度的2/3时应更换相同牌号、规格的碳刷,装上新碳刷后,须用0号玻璃砂布紧贴换向器,来回转动转子研磨。
f.注意电机轴承及偏心轮轴承的运转及发热情况,若有异常,应更换轴承润滑脂或轴承。(偏心箱轴承为:进口单列向心球轴承6206和6207,润滑脂采用高速轴承润滑脂;电机轴承为:单列向心球轴承6202,润滑脂采用2#低温脂)。
g.由于激振器工件在强振动状态,工作条件恶劣,为防止意外,对各部位紧固件应经常检查,以免松动,防止意外事故的发生。
ICS25.120.30
J61
备案号:15680-2005
*共和国机械行业标准
振动时效效果评定方法
JB/T5926-2005
代替JB/T 5926-2005
范围
本标准规定了振动时效工艺参数的选择及技术要求和真实性效果评定方法。
本标准适用于碳钢结构钢、低合金钢、不锈钢、铸铁。有色金属(铜、铝、钛及其合金)等材质的铸件、锻件、焊接件、模具、机械加工件的振动时效装置。
规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的版本。凡是不注日期的引用文件,其版本适用于本标准。
JB/T5925.2 机械式振动时效装置 技术条件
术语和定义
JB/T5925.2 中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。
激振点 excitative position
振动时效时,激振器在工件上的夹持点。
振型 excited mode
工件共振时,当某一点位移达到值的瞬间工件各点的位移形成的线或面。
节点 mode node
时效时工件受周期变载荷的作用产生谐振,振幅小处,称为节点。节点连成的线即节线。
主振频率 main excitative frequency
在激振装置的频率范围内,引起工件谐振响应的频率中,能有效降低残余应力的频率叫主振频率;其余叫附振频率。
4 工艺参数选择及技术要求
4.1 振前分析
4.1.1 根据工件结构、尺寸材质、时效要求、残余应力场分布,分析判断所需有效振型,必要时分析以后工作状态、工况下工作应力大小及分布及其时效形式。
4.1.2 工件不应有超过标准规定的缩孔、夹渣、裂纹及虚焊等缺陷。
4.2 振前准备
4.2.1 在预测的有效振型的节线附近弹性支撑工件,支点应尽量小,工件的支撑应平稳、安全。
4.2.2 特殊工件的支撑以振动阻力小且平稳为准。
4.2.3 激振器应固定装在工件刚性较大且振幅较大处。
4.2.4 拾振器应固定装在远离激振器且在振幅较大处。
4.3 试振工件
4.3.1 选择激振器偏心距,由小到大使工件在工作转速区间内产生共振。
4.3.2 全程扫频、寻找共振峰,确定主、附振频率及扫频范围,按主振频率的振型调整支撑点、激振点、拾振点及方向。
4.3.3 以主振频率激振工件,调节偏心距。调节的原则是装置不过载且工件关键部位动应力的峰值介于该部位工作应力的1/3到2/3处。
4.4.3 主振工件并打印振中时效曲线。
4.4.4 需要多阶共振时应打印每次谐振的时效曲线。
4.4.5 对工件进行振后扫频并打印振后扫频曲线。
4.4.6 有些工件可作多点激振处理,是否调整支撑点,拾振点由用户根据工艺要求决定。
4.4.7 时效时间确定:
(当a-t曲线出现5.1.2中a或b)的情况后让电动机再持续旋转3min后结束时效,一般累计振动时间不应超过40min.
4.5 振动台时效
4.5.1 对于无法直接激振及有特殊要求的工件,应选择振动台时效。
4.5.2 按4.1.1对工件做振前分析,根据工艺要求装夹,可选用工件在振动台上悬臂、单个工件与振动台固定,多个工件之间以串、并联方式全部固定成一个整体等联结方式。
4.5.3 装卡系统应方便、快速、牢固,装卡应避开节线。
4.5.4 按振动台与工件组成的整体振型支撑、装卡、拾振。
4.5.5 进行振前扫频、时效、振后扫频并打印相关曲线数据。
4.6 悬臂时效
4.6.1 对某些弹性支撑方式频率较高工件,可选择悬臂方式降频。
4.6.2 按4.1.1对工件做振前分析。
4.6.3 将工件需重点时效的一端固定在高刚性的台子边缘,激振器、拾振器固定在另一端。
4.6.4 按4.3试振工作。
5 效果评定方法
5.1 参数曲线观测法。
5.1.1 可根据振动时效中打印的时效曲线(a-t曲线)或振后扫频出线(a-n曲线)相对振前扫频曲线的变化来监测。
5.1.2 出现下列情况之一时,即可判断工件已达到时效效果。
a)a-t曲线上升后变平;
b)a-t曲线上升后下降然后变平;
c)a-n曲线振后加速度峰值比振前升高;
d)a-n曲线振后的共振频率比振前变小;
e)a-n曲线振后的比振前的带宽变窄;
f)a-n曲线共振峰有裂变现象发生。
5.2 工程尺寸稳定性检测法
可将振后工件与不时效或热时效工件进行下列项目的比较:精加工后精度、长期放置精度、加动载荷后精度、切割释放变形,结果应达到工艺要求。
5.3 残余应力检测法
5.3.1 可使用X射线衍射法、盲孔法和磁测法。
5.3.2 检测点应选在工件的重点部位或有效振型的重点部位。
5.3.4 用振前残余应力平均值(应力水平)、振后残余应力平均值来计算消除率,焊接件的应力消除率应大于30%,铸、锻件、模具、机加工件的应力消除率应大于20%。
5.3.5 用振前各点残余应力对其平均值的差值的值去比较振后的该值来衡量应力均化程度,振后的应小于振前的。