振動(dòng)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(diǎn)

目前,在我國(guó)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(duì)于焊接件的起重機(jī)械結(jié)構(gòu)件來(lái)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(duì)焊接殘余應(yīng)力進(jìn)行及時(shí)的消除,在產(chǎn)品的組裝與使用中,會(huì)造成不利的影響。其中,在機(jī)械使用一段時(shí)間之后,焊接應(yīng)力會(huì)得到一定的消除,這就會(huì)降低起重機(jī)械的翹度值和主梁拱度。國(guó)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(shí)在機(jī)械的主要受力部分上產(chǎn)生較大的內(nèi)力，都會(huì)使鋼構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生很大的變形，在構(gòu)件的連接處會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，使它很容易發(fā)生破壞。我國(guó)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(guò)程中，溫度的變化使焊接金屬收縮，這種收縮變形將會(huì)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(guò)金屬的強(qiáng)度而發(fā)生破壞。另外，起重機(jī)械承受的是動(dòng)載，在動(dòng)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(duì)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(diǎn)，而消除殘余應(yīng)力是加強(qiáng)焊接件強(qiáng)度的重要手段。

2振動(dòng)時(shí)效工藝在起重機(jī)械制造中的應(yīng)用

在起重機(jī)械的實(shí)際制造工業(yè)中，我們要對(duì)主梁進(jìn)行焊接,應(yīng)力會(huì)集中在主梁上。如果在鑄造主梁的過(guò)程中我們不能夠消除附在主梁上的殘余應(yīng)力，會(huì)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(zhǎng)度很長(zhǎng)，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(shí)效的處理，也不可能將它放到室外接收自然時(shí)效的長(zhǎng)時(shí)間處理，因此在運(yùn)用上來(lái)說(shuō)，對(duì)于起重機(jī)械來(lái)說(shuō)采用振動(dòng)時(shí)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(dòng)時(shí)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(jì)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(dòng)時(shí)效設(shè)備。我們?cè)谶M(jìn)行共振的峰值的處理方面,可以通過(guò)使用高速微型計(jì)算機(jī)控制軟件，從而對(duì)振動(dòng)時(shí)效處理工藝達(dá)到裝置的全自動(dòng)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(dòng)過(guò)程中的峰值變化曲線和具體的數(shù)據(jù)打印出來(lái)，不僅節(jié)省了人力，提高了工作效率，同時(shí)也保證了精確度。

3工作實(shí)例

我們?cè)谄鹬貦C(jī)械的制造過(guò)程中，起重機(jī)械根據(jù)它的使用領(lǐng)域會(huì)有不同的型號(hào)，本文采用的起重機(jī)械的實(shí)例型號(hào)的梁重為4t，它的主梁是16.5m×5t的橋式主梁。

3.1振動(dòng)時(shí)效基本工藝過(guò)程包括：第一，采用三點(diǎn)支承工件，支承點(diǎn)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(lái)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(shí)間要控制在40分鐘以內(nèi)；第四，將實(shí)際共振的曲線與理論振幅比對(duì)。

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

4結(jié)語(yǔ)

用振動(dòng)時(shí)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(dòng)時(shí)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