振动时效去应力系统的组成及作用

振动时效系统主要有主机箱、激振器、加速度传感器、夹具、橡胶减震垫、连接电缆等组成，各部分的作用如下：

（1）主机（控制器）：控制电机、识别、处理、对示、打印参数；

（2）激振器：连接在工件上，产生激振力，

（3）夹具：固定激振器；

（4）加速度传感器：采集振动加速度信号并把 信号反馈到主机；

（5）橡胶减震垫：支撑并提高工件的振动自由

工艺参数的确定

2.2.1支撑点、激振点的选择

支撑点的选择要以工件的主振频率的振型为 参考，激振器夹持在工件的振峰处，支撑点尽可能选择在振动的波节处（即振动值最小处），传感器应放在远离激振器的另一波峰处。

（1）梁型工件。梁型工件是指长度大于宽度很 多的工件，如闸门主梁、行车大梁等。这类工件在主振频率上为弯曲振型，一般选两点支撑，每一点用下，金属材料内部晶体位错发生滑移，

使此处的用两个橡胶垫块，分别位于距两端2/9 L 处，见图1。激振器一般放在中间，也可放在梁的两端；传感器则必须放在远离激振器的2、3任何一处。

图1 梁形工件支持点、激振点示意图

（2）环形工件。环形工件的主振振型，一般沿周边的环状波动弯曲振型，其节线数量为3的整数倍，所以支撑可按三点均布120°分布，激振器装在任

意两点之间（见图2），传感器位于远离激振器的波峰处。

图2 环形工件支持点、激振点示意图

（3）矩形工件。矩形工件随着长宽比的不同，其主振振型有弯曲振型和扭曲振型两种。一般长宽比较小（即接近正方形）的工件主振振型通常为扭曲振型，其支撑为3点（见图3）。

图3 矩形工件支持点、激振点示意图

而长宽比较大即长方形的工件，主振振型通常为弯曲振型，其支撑点为4点（见图4），激振器一般放置于1处，也可在2、3处，传感器则必须避开激振器位置，选择1、2、3任意一处。

松树水库平面钢闸门就采用后一种形式，激振器在任意两点之间（见图2），传感器位于远离激振器的波峰处器一般用夹具夹持在主梁的后翼缘板处，激振器底座与工件应紧密接触。如工件表面太粗糙，要用砂轮打磨平整。

传感器的安装一定要稳固牢靠，与磁性座接触的工件表面应打磨平整，以吸合后手感无晃动和不易取下为准。

2.2.2 振动频率和振幅的选择

每一种金属结构件均有几种不同振型的共振频率，这与构件自身的形状、重量、材质等因素有关。振动时效设备能够在一定频率范围内通过试振扫频检测出不同振型的数个共振频率，并选择最低的共振频率为主振频率。

时效处理的振动一般选择在亚共振区，亚共振区即共振峰值的前沿对应最大振幅的1/3-2/3处，亚共振区不会对结构件造成任何疲劳损伤，相反还会提高工件的疲劳寿命。频率与振幅的选择都是由控制器自动完成的。

2.2.3 激振力的确定

激振力的大小是通过工件承受动应力值大小来衡量的，是通过改变激振器偏心轮的偏心距来实现的，通过测得的加速度值间接反映激振力的大小。一般来说，动应力大则相应的加速度也大，对于不同的结构件在时效处理时对动应力的要求也不一样。表1 给出了部分结构件的激振力选择范围，实际应用时应从低到高通过试验进行选取。