紡絲箱是化纖紡織設(shè)備中的關(guān)鍵單元，其主要結(jié)構(gòu)為焊接結(jié)構(gòu)，焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的殘余應(yīng)力，而焊接殘余應(yīng)力會(huì)影響其使用性能及壽命。以往都會(huì)采用熱時(shí)效消除殘余應(yīng)力，但此方法周期長、費(fèi)用高、耗電。生產(chǎn)廠家急需尋找其他高效方法代替，于是找到了聚航科技。決定采用JH-700振動(dòng)時(shí)效設(shè)備對(duì)紡絲箱進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理，檢測(cè)結(jié)果表明，頻譜諧波振動(dòng)時(shí)效對(duì)殘余應(yīng)力的消除及均化效果都很理想。

振動(dòng)時(shí)效工藝原理

振動(dòng)時(shí)效工藝是通過采用振動(dòng)法，使工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力與振動(dòng)應(yīng)力矢量迭加，在材料的屈服強(qiáng)度范圍內(nèi)使材料發(fā)生微塑性變形，從而降低或均化構(gòu)件內(nèi)的殘余應(yīng)力，達(dá)到提高構(gòu)件的使用強(qiáng)度，減小變形及穩(wěn)定尺寸精度的目的。

振動(dòng)時(shí)效工藝參數(shù)選擇

在工件振動(dòng)時(shí)效處理過程中，振動(dòng)工藝參數(shù)的選擇至關(guān)重要。從理論來講，可以通過實(shí)際邊界條件下的有限元模態(tài)分析，對(duì)構(gòu)件的固有頻率和振型進(jìn)行求解，以確定其振動(dòng)參數(shù)。通常，振動(dòng)參數(shù)應(yīng)在針對(duì)具體焊接構(gòu)件的實(shí)際工況條件下，分析并判斷出構(gòu)件在激振頻率范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的振型基礎(chǔ)上進(jìn)行確定。

支撐點(diǎn)

支撐點(diǎn)，是為了對(duì)構(gòu)件進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效而選擇的用以支撐構(gòu)件的位置。一般宜采用彈性支撐，對(duì)于可以直接振動(dòng)的構(gòu)件，可根據(jù)分析、判斷的振型，在節(jié)點(diǎn)處放置彈性支撐。一般情況，支撐點(diǎn)可為二點(diǎn)、三點(diǎn)或四點(diǎn)，但是對(duì)于特殊構(gòu)件的支撐，應(yīng)以保證構(gòu)件在振動(dòng)過程中的平穩(wěn)為基本原則。

本文根據(jù)紡絲箱幾乎*全對(duì)稱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在紡絲箱兩端各1/4處采用四點(diǎn)式彈性支撐。這樣既可以保證該構(gòu)件在振動(dòng)過程中的平穩(wěn)性，又可以從理論角度上保證振動(dòng)過程中其受力的對(duì)稱性。

激振點(diǎn)

激振點(diǎn)是振動(dòng)時(shí)效時(shí)給構(gòu)件的施力點(diǎn)。鑒于實(shí)驗(yàn)構(gòu)件的對(duì)稱性結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，試驗(yàn)中我們用弓形夾將激振器剛性地固定在紡絲箱的正中間位置，以保證構(gòu)件各對(duì)稱位置點(diǎn)受力的一致性。

拾振點(diǎn)

即傳感器的放置位置，一般應(yīng)固定在遠(yuǎn)離激振器且能反映主振頻率振型*大振幅或附近，其方向應(yīng)與振動(dòng)方向相同。

根據(jù)構(gòu)件本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和激振點(diǎn)的位置，我們?cè)谠囼?yàn)過程中分別將拾振點(diǎn)放置在紡絲箱的兩端。

激振頻率，本實(shí)驗(yàn)通過頻譜優(yōu)選出五種振動(dòng)加速度，分別為45m/s²、56m/s²、60m/s²、70m/s²、87m/s²。

激振力，激振力的大小可通過調(diào)節(jié)偏心距來獲得，本文振動(dòng)時(shí)效過程中采用了10、30、70、90四檔偏心距。

振動(dòng)時(shí)間

根據(jù)焊接構(gòu)件振動(dòng)時(shí)效的規(guī)律及特點(diǎn)，振動(dòng)時(shí)間一般控制在10-45min為宜。對(duì)于剛度較大、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的構(gòu)件而言，其振動(dòng)時(shí)效所需的時(shí)間相對(duì)較長，可考慮做多點(diǎn)多次振動(dòng)，但累計(jì)時(shí)間不得超過45min。

總結(jié)

振動(dòng)時(shí)效可以有效的降低焊接構(gòu)件的峰值殘余應(yīng)力，并使殘余應(yīng)力的分布得到均化。作為一種新型節(jié)能的技術(shù)手段，其節(jié)能效果明顯，可為公司“節(jié)能減排、降本增效”的實(shí)現(xiàn)提供新的手段和思路。