振動技術在機械制造工程中的應用

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1起重機械的特點

目前,在我國使用的起重機的機械結(jié)構件大部分都是焊接件，對于焊接件的起重機械結(jié)構件來講,大部分的結(jié)構件都存在著殘余的焊接應力。如果沒有對焊接殘余應力進行及時的消除,在產(chǎn)品的組裝與使用中,會造成不利的影響。其中,在機械使用一段時間之后,焊接應力會得到一定的消除,這就會降低起重機械的翹度值和主梁拱度。國家有關部門則規(guī)定,如果起重機的翹度值和主梁拱度降到一定的數(shù)值之后,就不能繼續(xù)使用。起重機械通常都要承受數(shù)噸甚至數(shù)十噸的外力，同時在機械的主要受力部分上產(chǎn)生較大的內(nèi)力，都會使鋼構件會產(chǎn)生很大的變形，在構件的連接處會出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象，使它很容易發(fā)生破壞。我國的大部分起重機械都是由鋼材焊接而成，只有極少數(shù)構件使用鉚接[2]。在焊接過程中，溫度的變化使焊接金屬收縮，這種收縮變形將會在連接處引起很大的殘余應力。這些殘余應力在雖能抵消一部分內(nèi)力，但在有些情況下，殘余應力與連接傳遞的應力進行疊加，很易使應力超過金屬的強度而發(fā)生破壞。另外，起重機械承受的是動載，在動載作用下，金屬受到循環(huán)應力的作用發(fā)生金屬疲勞現(xiàn)象，使強度降低。而對于焊接處，這種作用更加明顯，因而更易破壞。因此，加強焊接強度是防止起重機械結(jié)構破壞的重點，而消除殘余應力是加強焊接件強度的重要手段。

2振動時效工藝在起重機械制造中的應用

在起重機械的實際制造工業(yè)中，我們要對主梁進行焊接,應力會集中在主梁上。如果在鑄造主梁的過程中我們不能夠消除附在主梁上的殘余應力，會導致主梁發(fā)生變形和扭曲，不能夠制造出合格的起重機械。而又由于主梁的長度很長，沒有適合尺寸的爐窯，所以我們不能夠?qū)⑺胖玫綘t窯中進行熱時效的處理，也不可能將它放到室外接收自然時效的長時間處理，因此在運用上來說，對于起重機械來說采用振動時效處理是最佳的選擇?，F(xiàn)在我們工廠用于起重機械制造的振動時效工藝主要是采用VAFA系列的系統(tǒng)裝置。它是一款使用高速微型計算機作為主要構件，并采用“模塊組合式”結(jié)構作為主要硬件的振動時效設備。我們在進行共振的峰值的處理方面,可以通過使用高速微型計算機控制軟件，從而對振動時效處理工藝達到裝置的全自動化共振峰值處理，還可以配合與它進行連接的打印機直接將振動過程中的峰值變化曲線和具體的數(shù)據(jù)打印出來，不僅節(jié)省了人力，提高了工作效率，同時也保證了精確度。

3工作實例

我們在起重機械的制造過程中，起重機械根據(jù)它的使用領域會有不同的型號，本文采用的起重機械的實例型號的梁重為4t，它的主梁是16.5m×5t的橋式主梁。

3.1振動時效基本工藝過程包括：第一，采用三點支承工件，支承點需要布置在共振節(jié)線的附近；第二，使用與起重機械比較切合的偏心檔位掃頻，用來記錄振前的幅頻曲線，就可以確定最佳激振頻率；第三，在選定的最佳的激振頻率開始在此頻率下進行激振，時間要控制在40分鐘以內(nèi)；第四，將實際共振的曲線與理論振幅比對。

3.2振動時效工藝的實施。從振動器的布置及工作原理可以得知，在工件中的運用是，我們需要通過對激振力、附振頻率、主振頻率大小的多次調(diào)整和比對，才能夠得出合適的工藝制作參數(shù)。

4結(jié)語

用振動時效工藝在起重機械制造中減少殘余應力是最佳的選擇，我們應該不斷提高振動時效的工藝，促進起重機械工業(yè)的發(fā)展。

作者：何偉 單位：柳州起重機器有限公司