振動技術(shù)在機(jī)械制造工程中的應(yīng)用
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1起重機(jī)械的特點
目前,在我國使用的起重機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)件大部分都是焊接件，對于焊接件的起重機(jī)械結(jié)構(gòu)件來講,大部分的結(jié)構(gòu)件都存在著殘余的焊接應(yīng)力。如果沒有對焊接殘余應(yīng)力進(jìn)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(jī)械使用一段時間之后,焊接應(yīng)力會得到一定的消除,這就會降低起重機(jī)械的翹度值和主梁拱度。國家有關(guān)部門則規(guī)定,如果起重機(jī)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(jī)械通常都要承受數(shù)噸甚至數(shù)十噸的外力，同時在機(jī)械的主要受力部分上產(chǎn)生較大的內(nèi)力，都會使鋼構(gòu)件會產(chǎn)生很大的變形，在構(gòu)件的連接處會出現(xiàn)應(yīng)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(jī)械都是由鋼材焊接而成，只有極少數(shù)構(gòu)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(yīng)力。這些殘余應(yīng)力在雖能抵消一部分內(nèi)力，但在有些情況下，殘余應(yīng)力與連接傳遞的應(yīng)力進(jìn)行疊加，很易使應(yīng)力超過金屬的強(qiáng)度而發(fā)生破壞。另外，起重機(jī)械承受的是動載，在動載作用下，金屬受到循環(huán)應(yīng)力的作用發(fā)生金屬疲勞現(xiàn)象，使強(qiáng)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(qiáng)焊接強(qiáng)度是防止起重機(jī)械結(jié)構(gòu)破壞的重點，而消除殘余應(yīng)力是加強(qiáng)焊接件強(qiáng)度的重要手段。
在起重機(jī)械的實際制造工業(yè)中，我們要對主梁進(jìn)行焊接,應(yīng)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(yīng)力，會導(dǎo)致主梁發(fā)生變形和扭曲，不能夠制造出合格的起重機(jī)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)作為主要構(gòu)件，并采用“模塊組合式”結(jié)構(gòu)作為主要硬件的振動時效設(shè)備。我們在進(jìn)行共振的峰值的處理方面,可以通過使用高速微型計算機(jī)控制軟件，從而對振動時效處理工藝達(dá)到裝置的全自動化共振峰值處理，還可以配合與它進(jìn)行連接的打印機(jī)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(jī)械的制造過程中，起重機(jī)械根據(jù)它的使用領(lǐng)域會有不同的型號，本文采用的起重機(jī)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(jī)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(jìn)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(jī)械制造中減少殘余應(yīng)力是最佳的選擇，我們應(yīng)該不斷提高振動時效的工藝，促進(jìn)起重機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。
作者：何偉 單位：柳州起重機(jī)器有限公司
