振動時效設備

振動時效設備這一技術原理，結合計算機控制技術，控制激振器的轉速和偏心使工件發生共振，讓工件需時效部位產生一定幅度、一定週數的交變運動並吸收能量，以便讓工件內部發生一定的微觀粘彈塑料性金屬力學變化，在一定程度上降低和均化工件內部的殘餘應力，提高工件尺寸穩定性及疲勞壽命等性能。

其控制系統具有自動、手動振前掃頻功能，得出構件本身固有頻率，並自動選擇最佳亞共振峯進行時效處理，自動進行振後掃頻和記錄振動時效工藝數據、曲線，最後按國家標準（GB/T25712-2010）的參數曲線檢測法，通過比較時效前後及過程中工件的有效固有頻率及其加速度等參數的變化來定性地判斷時效效果。

中華人民共和國振動時效國家標準GB/T25712-2010 《振動時效工藝參數選擇及效果評定方法》於2010-12-23發佈，將於2011-7-1實施

本標準由：中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會發佈

標準前言： 本標準按照GB/T1.1-2009給出的規則起草

本標準由中國機械工業聯合會提出

本標準由全國鑄造機械標準化技術委員會（SAC/TC186）歸口

本標準起草單位：濟南西格馬科技有限公司、濟南鑄造鍛壓機械研究所有限公司

本標準主要起草人：湯小牛、劉久明、盧軍

振動時效也可看作在週期動應力作用下循環應變，金屬材料內部晶體位錯運動使微觀應力增加，達到調節應力穩定構件尺寸的過程。

在實際加工中，工件的重量、體積、結構形狀具有多樣性，在振動時效前很準確制定出各工藝參數，工件的主振頻率、輔振頻率、激振力及激振點和支承點位置等參數必須通過調整才能準確得出。

振動時效(VSR)就是在激振設備週期性——激振力的作用下在某一頻率使金屬構件共振，形成的動應力使構件在半小時內進行數萬次較大振幅的亞共振振動,使其內部殘餘應力疊加，達到一定數值後,在應力最集中處,會超過屈服極限而產生微小的塑性變形，降低該處殘餘應力,並強化金屬基體；而後振動在其餘應力集中部分產生同樣作用，直至不能引起任何部分塑性變形為止，從而使構件內殘餘應力降低和重新分佈，處於平衡狀態，提高材料的強度。構件在後序安裝使用中，因不再處於共振狀態，不承受比共振力更大外力作用，振後構件不會出現應力變形。

實際操作中常借鑑典型工件的工藝方案，總結形成適合：

1、分析：根據振動時效工件可能出現的振型，合理地支撐工件及裝卡激振器的位置。

梁型件，支撐一般應用4點距一端2/9和7/9處。激振器一般裝卡在中間波峯附近，加速度計安裝在一端的波峯附近。

板型件板型工件隨着長寬比不同，其主振型有彎曲振型和扭曲振型。

主振頻率多以彎振型較多,其節線一般位於距支點(2/9)L處，實際工作中應根據工件具體結構形式採取兩點、三點或四點支承方式，對於冶金設備的重型樑架構件，支點位置的設置可採用垂直平分線法，即以三個支點中心為頂點作三角形，三角形三條邊垂直平分線與邊緣線的交點位置為激振器的固定區域。經實踐經驗表明，振動中阻力較小，易獲得振幅較大的共振及振動效果。長寬比小的工件常為扭曲振型，支撐點為三點(互成120度)；長寬比大的工件主振型一般為彎彎振型，採用4點支撐再邊緣處。圓板型件一般採用3點(互成120度)或4點(對角)支撐再邊緣處，激振器一般裝卡在兩橡膠墊中間邊緣波峯附近，加速度計安裝在一側兩橡膠墊中間邊緣的波峯附近。方箱型件一般採用3點支撐再較長的邊緣處，激振器一般裝卡在上邊鋼性較大的邊緣波峯附近，加速度計安裝在邊緣的波峯附近。

振動時效設備主要有激振器、傳感器、控制器三部分組成。

激振器主要有調速電機、偏心塊和偏心箱組成，電機的轉速及升降的速度是由控制器來控制的，電機內部帶有測速裝置，將電機的實際轉速測定後輸給微機，以實現對電機的轉速反饋控制，工作的振動時效處理。電動機帶動偏心量可調的偏心塊運轉，產生一定的週期激振力，激振力通過偏心箱作用在被時效的工件上，以實現對工作的振動時效處理。所以激振器是振動時效的執行部分，對工件進行振動時效處理。

控制器一般由CPU板、控制板、外圍硬件、顯示板和打印機等組成。原有的控制器一般是通過大量的電子元件之間的控制實現控制器的最基本的控制功能，華雲HK系列全自動專家系統型振動時效裝置，將這種控制改用計算機程序來代替，這樣電子元件的個數減少2/3，同時在程序中編有一個振動時效專家系統，幫助使用者來確定各種時效參數。所以控制器是振動時效設備的心臟，它的主要功能是控制激振器上的電動機按操作者得指令要求運轉，並把測得的有關數據給予顯示和打印，控制器的技術指標代表着整體設備的水平。

傳感器將工件的實際振動變成電信號傳輸給微機處理，幫助微機實現對工件的振動監視，用來測試工件的振動情況。

其特點有：

1. 投資少

2. 生產週期短

3. 使用方便

4. 適應性強

5. 節約能源，降低成本

6. 機械性能顯著提高

7. 符合環保要求

8. 操作簡單，易於實現機械自動化。

9. 振動時效設備可避免金屬零件在熱時效過程中產生的翹曲變形、氧化、脱碳及硬度降低等缺陷。

工作條件振動時效設備工作的條件

1、環境温度

2、控制箱0~+40℃。

3、電機-20~+40℃.

4、相對濕度≤80%。

5、海拔不超過15000m

6、電源電壓220v±10%

7、按點升或降按鈕時，電機轉速應升或降1r/min

8、裝置所有轉動部分應靈活，無停滯現象，無異常噪聲

9、緊固件應牢固無鬆動

10、軸承應密封防塵，潤滑脂應清淨

11、控制箱及電機內無異物，無油污等

12、裝置表面油漆應乾燥無污損、碰壞、裂痕等現象

13、裝置空載時，噪聲值應補大於85db(A)

14、振動時效裝置在正常工作條件下，第一次大修期不少於500h