SU899678A1 - Способ сн ти остаточных напр жений в детал х - Google Patents

Description

Изобретение относитс , к технологии машиностроени  и может быть использовано дл  сн ти  остаточных напр жений в детал х. Известен способ сн ти  в детал х остаточных напр жений, заключающийс  в нагреве деталей в термических печах с последующей выдержкой и охлаждением по определенному закону. Способ  вл етс  самым распространенным в промышленности и обеспечивает надежное сн тие остаточных напр жений в детал х конфигурации и из любого материала Недостатком способа  вл етс  боль ша  длительность процесса нагрева и охлаждени , по вление окалины на вне них поверхност х деталей, больша  энергоемкость и стоимость процесса. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ сн ти  остаточных напр жений в детал х путем измерени  собственной частоты колебаний каждого звена и резонансного воздействи  на звень  возмущающими силами. Дл  возбуждени  резонанса деталь закрепл ют и воздействуют на нее возмущающими силами, имеющими частоту, равную частоте собственных упругих колебаний детали. Если деталь имеет несколько конструктивных звеньев со своими собственными частотами, то определ ют частоту каждого звена и ввод т в резонанс каждое звено поочередно . В качестве источника возмущающих сил используют вибраторы различного типа, чаще всего механические, позвол ющие получить силу большой величины и амплитуды. Используютс  также электромагнитные, электродинамические , гидравлические, гидродинамические , пневматические, магнитострикционные , пьезоэлектрические и т.п. вибраторы, позвол ющие получить частоту возмущающих сил до 10 Гц и Выше. Возбуждение резонансных колебаний не требует больших затрат знергии , не отражаетс  на качестве поверхности детали, и обеспечивает высокую производительность сн ти  оста точных напр жений 2J. Недостатком способа  вл етс  то, что при сн тии остаточных напр жений в детал х, имеющих несколько звеньев .разной жесткости, а, следовательно, и разной частоты, в резонанс вводитс  последовательно каждое звено, на что уходит много времени. Дл  сокращени  времени сн ти  напр жений необходимо ввести в резонанс одновременно все звень  без использовани  дополнительного источииКЗ возмущающих сил. Цель изобретени  - повышение производительности сн ти  остаточных напр жений в детал х с несколькими звень ми разной жесткости за счет одновременного введени  в резонанс всех звеньев. Поставленна  цель достигаетс  тем что в способе сн ти  остаточных напр жений в детал х с несколькими звень ми разной жесткости путем опре делени  собственной частоты колебаний каждого звена и резонансного воз действи  на них возмущающими силами воздействие на деталь осуществл ют с частотой, равной наименьшему общему кратному собственных частот отдел ных звеньев детали. При колебани х деталей их жесткость измен етс  пропорционально амп литуде колебаний. Колебани , при кот рых измен етс  жесткость колеблющихс  элементов, называютс  параметрическими . Особенностью параметрических колебаний  вл етс  то, что дл  них почти люба  частота возмущающих сил всегда близка к резонансной. Резонанс наступает при соотношении частот, равных р ду 1; 1,5; 2,0 2,5; 3; 3,5; ; 5; 5; 5,5; 6 и т.д Таким образом, если частота возмущающих сил одновременно кратна  всем собственным частотам звеньев детали, то все звень  вход т в резонанс одновременно. Така  частота воз мущающих сил  вл етс  наименьшим общим кратным собственных частот звень ев. При этом кратность может быть вы ражена не только целым числом, но и половинным из приведенного р да. Одновременное резонансное возбуждение всех звеньев детали без использовани  дополнительных источников возмущающих сил обеспечивает повышение производительности сн ти  остаточных напр жений. На чертеже представлен пример осуществлени  способа. Деталь дл  сн ти  напр жений содержит верхнее 1, среднее 2 и нижнее 3 звень  детали; место 4 закреплени  детали и вибратор 5. Частота собственных колебаний отдельных звеньев, определенна  путем удара по ним молотком и последующего измерении частоты с помощью частотомера , составл ет 26 Гц дл  звена 1 , 56 Гц дл  одинаковых звеньев 2 и 9 Гц одинаковых звеньев 3. Наименьшее общее кратное чисел 26, 56 и 9  вл етс  число 364. Отношение частот при этом составл ет: 36i ,. 364 , 364 . 2Г - -5Г 5- -gZT ; Назначаем частоту возмущающих сил/ возбуждаемых с помощью вибратора, 364 чего настраиваем вибратор на эту 4actOTy. Так, при испытании 3-заенной сварной рамы из стали 3 измерени  остаточных напр жений проводились в свар-, ных швах звеньев 1, 2, 3 ИОН-4М (измеритель остаточных напр жений конструкции НИИПТмаш) до обработки вибрацией и после вибрации. Вибраци  осуществл лась вибратором эксцентрикового типа регулируемой частотой колебани  10-100 Гц. Собственна  частота каждого звена определ лась виброметром ВР-1А. Результаты испытаний представлены в таблице. Повышение производительности процесса достигаетс  за счет единовременного введени  в резонанс всех звеньев детали, в результате чего не требуетс  поочередно настраивать в резонанс каждое звено, что дает экономию времени. Повышение производительности происходит в 2-5 раза и тем больше, чем больше звеньев в детали. Способ  вл етс  простым и легко осуществл етс .

Остаточные напр жени  в сварных кгс/мкг :

до виброобработки

после

Собственна  частота звеньев, Гц

Резонансна  частота (наименьшее общее кратное), Гц

Врем  обработки, мин

Снижение остаточных напр жений,

формула изобретени 

Способ сн ти  остаточных напр жений в детал х, преимущественно с несколькими звень ми разной жесткости, путем изменени  собственной частоты колебаний каждого звена и резонансного воздействи  на звень  возмущающими силами, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности процесса, одновременно ввод т в резонанс все звень  с часто2k И kS

28 16 2

96

25

71

75

ТОЙ, равной наименьшему общему крат ному собственных частот отдельных звеньев детали.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

t. Коцюбинский О.Ю., Герчйков A.M. Методы старени  чугунных деталей. Станки и инструмент, 1971, № k, с. 21-2.

2. Патент США № 3622404, кл. С 21 D 1/04, опублик. 1976.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   Способ снятия остаточных напряжений в деталях, преимущественно с несколькими звеньями разной жесткости, путем изменения собственной частоты колебаний каждого звена и резонансного воздейстйия на звенья возмущающими силами, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, одновременно вводят в резонанс все звенья с часто той, равной наименьшему общему крат ному собственных частот отдельных звеньев детали.
2. 2S Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

   1. Коцюбинский О.Ю., Герчйков А.М Методы старения чугунных деталей.Станки и инструмент, 1971, № 4, _м с. 21-24.

   2. Патент США № 3622404, кл. С 21 D 1/04, опублик. 1976.