株洲振動(dòng)時(shí)效機(jī)-株洲振動(dòng)時(shí)效儀

   金屬構(gòu)件在焊接、鑄造、郭鍛造和機(jī)械加工等工藝過程中,其內(nèi)部將產(chǎn)生殘余應(yīng)力,*地影響了構(gòu)件的尺寸穩(wěn)定性、剛度、強(qiáng)度和機(jī)械加工性能等。“時(shí)效”是降低殘余應(yīng)力使構(gòu)件尺寸精度穩(wěn)定的方法。目前用于消除殘余應(yīng)力的通用方法有：熱時(shí)效、自然時(shí)效和振動(dòng)時(shí)效。熱時(shí)效存在著能耗大、成本高、材料機(jī)械性能下降、大工件無法處理等弊端；自然時(shí)效時(shí)間長,效率低,僅能使應(yīng)力消除2 %～10 %等弱點(diǎn)。在好多國家60年代開始研究采用振動(dòng)時(shí)效來消除金屬工件內(nèi)殘余應(yīng)力。隨著研究的深入，振動(dòng)時(shí)效工藝技術(shù)便產(chǎn)生并不斷改進(jìn)。振動(dòng)時(shí)效工藝，國外稱為“VSR”方法，是利用共振原理降低和均化金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)部殘余應(yīng)力，獲得結(jié)構(gòu)尺寸精度穩(wěn)定的一種新技術(shù)，其特點(diǎn)可*取代傳統(tǒng)的熱時(shí)效和自然時(shí)效工藝，具體特點(diǎn)如下：
 株洲振動(dòng)時(shí)效機(jī)-株洲振動(dòng)時(shí)效儀① 投資少。與熱時(shí)效相比它無需龐大的時(shí)效爐，可節(jié)省占地面積與昂貴的設(shè)備投資?，F(xiàn)代工業(yè)中的大型鑄件與焊接件如采用熱時(shí)效消除應(yīng)力則需建造大型時(shí)效爐不僅造價(jià)昂貴利用率低，而且爐內(nèi)溫度很難均勻消除應(yīng)力效果很差，采用振動(dòng)時(shí)效可以*避免這些問題。因此目前對(duì)長達(dá)幾米至幾十米的橋梁船舶，化工器械的大型焊接件和重達(dá)幾噸至幾十噸的超重型鑄件較多地采用了振動(dòng)時(shí)效。
 ② 生產(chǎn)周期短。自然時(shí)效需經(jīng)幾個(gè)月的*放置，熱時(shí)效亦需經(jīng)數(shù)十小時(shí)的周期方能完成。而振動(dòng)時(shí)效一般只需振動(dòng)數(shù)十分鐘即可完成，而且振動(dòng)時(shí)效不受場地限制，可減少工件在時(shí)效前后的往返運(yùn)輸，如將振動(dòng)設(shè)備安置在機(jī)械加工生產(chǎn)線上，不僅使生產(chǎn)安排更緊湊而且可以消除加工過程中產(chǎn)生的應(yīng)力。

 ③ 使用方便。振動(dòng)設(shè)備體積小、重量輕，因此便于攜帶。由于振動(dòng)處理不受場地限制，振動(dòng)裝置又可攜至現(xiàn)場，所以這種工藝與熱時(shí)效相比使用簡便適應(yīng)性較強(qiáng)。
  ④ 節(jié)約能源降低成本。在工件的共振頻率下進(jìn)行時(shí)效處理耗能極小，實(shí)踐證明功率1.2～3.3kW的機(jī)械式激振器可振動(dòng)300t以下的工件，故粗略計(jì)算其能源消耗僅為熱時(shí)效3%～5%，成本僅為熱時(shí)效的1%～3%。
   ⑤ 消除應(yīng)力效果。熱時(shí)效消除應(yīng)力達(dá)到25%-90%。  振動(dòng)時(shí)效消除應(yīng)力達(dá)到25%-85%。振動(dòng)時(shí)效不會(huì)改變材料的硬度、時(shí)效效果比較。
   其他。振動(dòng)時(shí)效操作簡便易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化；可避免金屬零件在熱時(shí)效過程中產(chǎn)生的翹曲變形、氧化、脫碳及硬度降低等缺陷；是目前*能進(jìn)行二次時(shí)效的方法；它又是綠色技術(shù)，在時(shí)效過程中無污染。
振動(dòng)時(shí)效的發(fā)展及國外應(yīng)用情況
        振動(dòng)時(shí)效源自于敲擊時(shí)效，我們知道在焊接過程中有經(jīng)驗(yàn)的焊接師傅在施焊一段時(shí)間后立即用小錘對(duì)焊縫及周邊進(jìn)行敲擊以防止產(chǎn)生裂紋，究其原因既是隨時(shí)將焊接應(yīng)力消除一些，以免zui終產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中。而實(shí)際上這種敲擊的能量是有限的，后來人們發(fā)現(xiàn)使工件產(chǎn)生共振時(shí)可給工件輸入zui大的振動(dòng)能量。因此，用振動(dòng)的方法消除金屬構(gòu)件殘余應(yīng)力的技術(shù)，由美國*物理學(xué)家J.W.Stratt 于19世紀(jì)初在美國取得了。其基本思想是通過對(duì)應(yīng)力工件施以循環(huán)載荷，使工件內(nèi)應(yīng)力釋放，從而使工件殘余應(yīng)力降低、尺寸穩(wěn)定。但由于當(dāng)時(shí)難以制造出高頻率、輕巧的振動(dòng)時(shí)效設(shè)備，且對(duì)其機(jī)理也尚待研究，所以二十世紀(jì)五十年代以前，這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展十分緩慢，到了五十年代后期，由于電動(dòng)機(jī)制造水平不斷的提高，輕巧的振動(dòng)時(shí)效設(shè)備陸續(xù)在美國、德國、英國、法國、蘇聯(lián)等國家出現(xiàn)，并不斷地被應(yīng)用到機(jī)械制造業(yè)中，大量的實(shí)際應(yīng)用證明這種方法比熱時(shí)效更能提高工件的尺寸穩(wěn)定性[4]。實(shí)際應(yīng)用的成功又大大地促進(jìn)了人們對(duì)其機(jī)理的探討，所以這一時(shí)期產(chǎn)生了大量的有關(guān)振動(dòng)時(shí)效的論文，到目前為止，上述國家的較大型機(jī)械制造廠商基本上都在采用這一時(shí)效技術(shù)。許多國家還將振動(dòng)時(shí)效定為某些機(jī)械構(gòu)件必須采用的標(biāo)準(zhǔn)工藝。
振動(dòng)時(shí)效背景及意義隨著加快制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)其工藝的要求越來越高，而由于金屬構(gòu)件在加工過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力又對(duì)構(gòu)件的尺寸、結(jié)構(gòu)等方面存在著潛在的危害，很可能影響到整個(gè)加工，所以消除殘余應(yīng)力是在現(xiàn)代加工過程中*的部分。又由于振動(dòng)時(shí)效在消除殘余應(yīng)力方面有著傳統(tǒng)方法無法媲美的優(yōu)勢(shì)，它的應(yīng)用將大大改善殘余應(yīng)力，可以滿足加工的需要。尤其在能源緊缺、限制環(huán)境污染及高效生產(chǎn)的形勢(shì)下，振動(dòng)時(shí)效技術(shù)越來越受到國內(nèi)外的重視，其發(fā)展空間是巨大的。同時(shí)，在這種情況下，對(duì)振動(dòng)時(shí)效技術(shù)的要求也會(huì)越來越高，就要必須加大對(duì)其研究和開發(fā)，使其快速發(fā)展，以滿足市場的需要。但是，由于我國對(duì)這方面的研究起步較晚還不夠深入，而以前的研究大都是對(duì)其某一部分的研究，而并沒有全面的探討，所以在推廣上存在著較多困難。本次課題主要是從這項(xiàng)技術(shù)總體出發(fā)，研究包括機(jī)械部分、原理、工藝以及控制單元，使其形成一個(gè)整體脈絡(luò)，為后續(xù)的研究打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
粱型構(gòu)件、它的振動(dòng)時(shí)效常規(guī)工藝是由四個(gè)彈性支撐、減小振動(dòng)阻力。激振器用C型卡具鋼性連接在被震構(gòu)件上。
回轉(zhuǎn)工作臺(tái)以下兩種支撐方法、可根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行調(diào)整
上述準(zhǔn)備完成進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效、對(duì)被震構(gòu)件進(jìn)行掃頻、調(diào)整激振力使其達(dá)到消除應(yīng)力效果（時(shí)效時(shí)間30-40分鐘
        振動(dòng)時(shí)效在國外被稱做“Vibratory Stress Relief Method”（簡稱VSR）。由于這種方法可以降低或均化構(gòu)件內(nèi)的殘余應(yīng)力，因此可以提高構(gòu)件的使用強(qiáng)度，可以減少變形而穩(wěn)定精度，可以防止由于使用環(huán)境惡劣產(chǎn)生的微觀裂紋的發(fā)生。特別是在節(jié)省能源、提高工效上具有明顯的效果，國內(nèi)外使用振動(dòng)處理方法消除金屬構(gòu)件內(nèi)的殘余應(yīng)力，以代替熱時(shí)效。這種技術(shù)因此被許多國家大量使用。我們?cè)谠擁?xiàng)技術(shù)的機(jī)理和應(yīng)用研究上，近些年來都取得了較大的進(jìn)展。