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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。
激振力调整及传感器位置调整
以上两项做完进行试振,激振器调在0档,使用全自动功能,进行扫频。显示如下
此时看加速度值和电流值,加速度值在3G—20G,电流值在5A以下,为动应力合适。
A、如加速度值在3G以下,而电流值在5A以下时,停机,增加激振器档位(不要加太多,加0.5档,再按上部试,到动应力合适)。
B、如加速度值在3G以下,而电流值在5A以上(或接近5A)时,把加速度计调整到构件振幅比较大处,使加速度值3G—20G。
C、如加速度值在20G以上,而电流值在5A以下时,把加速度计调整到构件振幅比较小处,使加速度值3G—20G。
D、如加速度值在20G以上,而电流值在5A以上(或接近5A)时,激振器在0档时,停机,调整激振器到构件刚性比较大处装卡。激振器不在0档,停机,可以调小激振器档位。
怎样更换测速板?
测速板在电机上方的前端,外面用圆形的盖子(类似草帽的形状)保护,将圆形盖子两端的螺丝拧下并打开,然后将紧固测速板的两端螺丝拧下并将与主机连接的三芯插头拔下;按上述方法换上一个新的测速板并固定好同时将插头插紧。
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12.打印机不打 a.打印机内打印纸是否用完。
c.打印机的指示灯若不亮,按打印机面板上的SFL键使灯亮。
d.检查打印机与微机板的连接插头是否松动。 5
e.按说明书对打印机进行自检,看打印机是否损坏。
13.开机后电机不转怎么办?
a.五芯电缆线是否接好。
b.五芯电缆线的1、2号连线是否断开。
c.电机碳刷是否接触良好。
d.电机碳刷与电机插座连线是否断开。
e.以上排除后,将机箱内的各连线检查按紧。
14.电机碳刷火花大怎么办?
a.是否是在振动处理时电流过大,若是,请将振动频率降低或停机后将偏心调小。
b.碳刷磨损严重,更换新碳刷。
15.偏心轮的偏心距调不动怎么办?
若长时间没有调整过偏心轮,由于生锈,偏心轮可能难以转动,这时可以从激振器底部取下偏心轮外环紧固螺丝,从螺孔处加一点机油,再装上螺丝。然后按调整偏心量方法,顺时针转动芯轴,使其灵活即可(芯轴箭头所指方向即为偏心量)。
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℃);
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