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| 上海振動時效設備研究進展 |
| 發(fā)布者：admin 發(fā)布時間：2019-4-23 閱讀：3152次 |
| 課題背景
緒論
金屬構(gòu)件在生產(chǎn)的過程中，經(jīng)過各科機械加工工藝處理后，一般都會導赦內(nèi)
部殘僉應力的產(chǎn)生。研宄表明殘余應力都會對金屬構(gòu)件產(chǎn)生危害作用：降低工僻
的疲勞極裉、降低T件的強度、造成應力腐蝕和脆性斷裂，使工僻產(chǎn)生變形，降
低工件的尺寸糈度等等。例如，在航空航大工業(yè)中被廣泛使用的航空合金，在
其生產(chǎn)過程中的淬火與熱處理等過程中會產(chǎn)生很大的殘余應力，而開始分布不均
的殘會應力在后續(xù)的加工過程中會重新分布直到到達內(nèi)力平衡，此的會產(chǎn)生很大
的工件變形，甚至會導航空鋁合金結(jié)構(gòu)產(chǎn)生腐蝕開裂等現(xiàn)象地因此，為了提高
黠構(gòu)的穩(wěn)定性，如何減少殘余應力、控制殘余應力的影響成為在黠構(gòu)力學領域研
究的熱點@
振動時效技術(shù)是對金屬構(gòu)件施誦若干時間的強迫振動，用逭振動的方式對
工件施加附誦動0力，當?shù)膭討εc殘余應力的疊麗大十材料的屈服強度時，
金屬構(gòu)件會產(chǎn)生微觀或宏觀的塑憐形變，從而可以降低殘余應力的峰直和均化殘
余應力的分布，降低殘僉應力的影晌，提高工件尺寸精度的定性就
當前振動時效系統(tǒng)的改進主要是從如何通過振動實驗檢測到工件的圃有頻率
這方面進行的。根檢金屬構(gòu)件固有率方法的不同，當前國內(nèi)振動時效系統(tǒng)
主要可以分為兩類。第一，直接根據(jù)當金屬構(gòu)件受到的強逍振動的率接近構(gòu)件
的固有傾率時，振幅響應昱大的原理，通過分析不同強逍振動頻章下的位移晌應
的時間序列的方法確定間有頻率：第二，對晌應位移信號進行簡單傅里葉變換，
通過傾分析的辦法確定工件的固有頻率：
以參與的兩個課題，zs3000型振動時效裝置和VSR．智能頻的應力消除系
統(tǒng)為洌。ZS3000型動時效奘置是通過時域掃傾的方法檢測圊有率。通過對
工僻施加激振傾率慢速增掃的穩(wěn)態(tài)正能激勵信號，控制激揼器從關心率范圍的
最低頻率慢速升速到最高頻率，實時檢測在不同啻迫振動傾率卜的金屬構(gòu)僻的振
幅咱應強度，然后繪制頻率一位移晌疴曲線，通過渾曲線峰直的辦注確走對應的
頻率：這種方法原理簡單清嘶容易理解，但存在掃檢測時間過長和穩(wěn)態(tài)詎弦信
號升誄過快造成容易忽珞固有頻率范圍很窄的傾率的問題。雖然提出的一種變速
掃策略（設足一個位移響應浚值，當位移晌應幅值超過這個壩值時采用較低的
振器升速步距，當響應幅值低于這個閾值時，采用較高的揼器升速步距）對
可能存在固有傾率的頻率范市進行了放大處理，對性能有一定提高，但是無法從
80年代，RDawson和DGMoffat邇過研冗得出材料表面的塑性形變能夠?qū)Σ?BR>料的內(nèi)部應力消除起到積極影響就同時，他們的研究還表明，為了達到應力消除
的目的，加的圊期強逍振動力的幅值應該達到一定的壩值，且對于一定周期內(nèi)
的殘余應力的減少量和加的罾迫振動力幅值成線性關系。
進人年代以后，英國科學家通過建觀金屬粒了的位錯運動及其振動時效模型，通過
振動方程建模的方法對振動對殘余應力消除的效果做了講價和研宄，
并且運用x射線衍射技術(shù)對微觀慎型進行了觀察和輇，Wf宄表明施加周期性
逭振動，可以使殘余力峰值處的值減少超過40％[5]。
隨著振動刊效技飛機理和效果研究的日益成熟，歐美等西方國家己經(jīng)將振動
時效技術(shù)廣泛的應用十各個機械制造領域：比如大型渦爐0、數(shù)控機床0、采油
設備廠、發(fā)電廠、煉鋼0、舶軸承廠、船舶湖造廠、飛機制造0、印刷機械廠
等：
我在年代初引人了振動時效技術(shù)。經(jīng)過老一輦科學家的研究與探索，我
國對振動時效技術(shù)的粗和效果有了深人的研究。從上世紀90年代丌始，國家也
邇過各碩政策積極推廣應用振動時效技術(shù)：該技術(shù)陸被列為“國家級科技成果
重點推廣計劃”、“國家綴重點技術(shù)創(chuàng)新順目”、“家重點壭能減排推廣用技術(shù)”，
這些舉措都為振動時效的工廠化起到了積極的促進作用：
上海磁浮軌道交邇線是我國投入的建設的一條高速交通線，運用了很多先進
的科學技術(shù)：該交通線采用了一種新型技術(shù)進行軌道殳計，整休歟道梁全部都是
焊接結(jié)構(gòu)，由于整體軌道的度要求很高，對焊接變形和殘余應力的控制要求達
到。個很高的級別·因此，必須通過某種疴力消涂簽略釋放殘余應龍砩于熱時
效的方法會在高溫條件卜對紈道梁表面的保護嘖膜鋁層造成破，這時，運用振
動時效消應的方法，成為了一個很合適的選擇，并且使用結(jié)果證明，籟道梁
的精度得到了有效的保證就
山東某數(shù)控集所生產(chǎn)的重型數(shù)控MK52龍門式數(shù)控導軌磨床的床身重10
多噸，對殘余應力的控制和形變要求較高，胚在生產(chǎn)出來后要經(jīng)過時效處理：
采用熱時效的方式進行應力消除，由于床身結(jié)構(gòu)復雜，采用邊時效的方法容易造
成局部受熱不均，最終又會產(chǎn)生新的殘余應力，甚至會造成在時效的過程中床身
的斷裂。后采用了振動時效方法，這種現(xiàn)象有了很大的改，床身的尺寸精度
也有了保證：
振動時效設備研發(fā)現(xiàn)狀
振動時效工藝在我國有了近四十年的歷史，經(jīng)過廣大科研工作者的辛勤努力
濟南力拓信息技術(shù)有限公司(以下簡稱:濟南力拓)是一家高新技術(shù)企業(yè)，專業(yè)從事工件自動化設備及工業(yè)級 3D設備的研發(fā)及推廣。公司依托哈工大科研、人才、信息等方面的諸多優(yōu)勢，并積極與各科研院所展開深入合作，經(jīng)過多年發(fā)展，現(xiàn)公司擁有12項國家專利，22項軟件注冊權(quán)，并于2002年榮獲"中國電子行業(yè)知名品牌"榮譽稱號。同時，公司注重引進國際領域先進的工藝技術(shù)，致力于自動化機電、3D數(shù)據(jù)處理、電子信息等高新技術(shù)的研發(fā)與應用，并取得累累碩果！
十余年來，我們先后為國內(nèi)近千家企業(yè)（包括上海電氣、國營青島造船廠、大連造船廠、中國重汽、江南造船廠、中國兵器工業(yè)總公司、內(nèi)蒙一機、太重、經(jīng)緯紡機、福田重工、崇鍛集團、江南數(shù)控等上市企業(yè)或軍工企業(yè)）提供了大量振動時效設備，憑借優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，用心的服務贏得了眾多企業(yè)和研究院所的信任與好評，在國內(nèi)應力檢測與分析，應力消除領域樹立了良好的“力拓”品牌。
在工業(yè)自動化設備領域，我公司所開發(fā)的ZS系列振動時效設備，是根據(jù)哈工大機電工程學院時效研究所的最新振動時效理論，采用先進的DSP處理器和高頻數(shù)字電路抗干擾技術(shù)，并率先國內(nèi)獨家采用CPLD技術(shù)，經(jīng)數(shù)位研究人員歷經(jīng)6年時間開發(fā)而成，理論基礎先進，與傳統(tǒng)時效設備相比，效果提高60%以上，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，壽命超長，型號齊全，功能先進，已廣泛服務于全國各大廠礦企業(yè)。其中ZS8000系列是國內(nèi)首次將觸摸屏技術(shù)引入時效處理領域的最新科研成果。多探頭，多振點，比單探頭設備應力消除效果提高40%以上，是復雜工件、形位公差要求較多、精度要求較高工件的首選設備；應力測試與消除二合為一，應力消除效果一目了然。
咨詢電話：186 7884 1616 孔先生；官網(wǎng)：rangshuai.cn |
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