Способ обработки металлических конструкций

 

Изобретение относится к области обработки стали.вибрацией и может быть использовано при изготовлении отливок для снижения в них остаточ-. ныхнапряжений и стабилизации размерной точности деталей. Цель изобретения - сокращение времени обработки . Сущность изобретения заключается в том, что в способе обработки металлических конструкций, вкпючакицем вибрацию возбудителем, соединенным с конструкцией, в диапазоне всех резонансных частот конструкции, вибрацию осуществляют при линейной зависимости частоты от времени обработки и многократными циклами, причем в процессе циклов определяют зависимость мощности, потребляемой возбудителем,.: от частоты вибрации; а начиная со с второго цикла, обработку ведут, уменьшая от предыдущего к последующему циклу диапазон частот, ограничивая его снизу и сверху частотами, при которых мощности, потребляемые возбудителем в предцдущих и последующих циклах , совпадают. 3 ил. I сл

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5!)4 С 21 D 1 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21 ) 4242684/31-02 (22) 11.05.87 (46) 15.12 ° 88. Бюл. Ф 46 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) В.Г. Горенко, П.В. Русаков, О.И. Шинский и Н.Н. Маетный (53) 621.785.79(088.8) (56) Зубченко О.И. и др. Применение вибрационного напряжения для снятия остаточных напряжений в сварных рамах. — Автоматическая сварка, 1974, 1) 9.

Авторское свидетельство СССР

М 804699, кл. С 21 D 1/30, 1979. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИ1(K0HСТРУКЦИЙ (57) Изобретение относится к области обработки стали. вибрацией и может быть использовано при изготовлении отливок для снижения в них остаточ-. ных.напряжений и стабилизации . размерной точности деталей. Цель изобретения — сокращение времени обработ" ки. Сущность изобретения заключается в том, что в способе обработки метал лических конструкций, включающем вибрацию возбудителем, соединенным с конструкцией, в диапазоне всех резонансных частот конструкции, вибрацию осуществляют при линейной зависимости частоты от времени обработки и многократными циклами, причем в процессе циклов определяют зависимость мощности, потребляемой возбудителем, от частоты вибрации, а начиная со с второго цикла, обработку ведут, уменьшая от предыдущего к последующему а ф циклу диапазон частот, ограничивая его снизу и сверху частотами, при которых мощности, потребляемые возбудителем в предццущих и последующих цик- С лах, совпадают. 3 ил.

1444361

Изобретение относится к обработке стали вибрацией и может быть использовано при изготовлении отливок для снижения в них остаточных напряжений и стабилизации размерной точности деталей.

Цель изобретения — сокращение времени обработки.

Изобретение поясняется фиг.1-3. 10

На фиг. 1 представлена зависимость мощности, потребляемой возбудителем (кривая P), и частоты вибрации (кривая f) от времени обработки; на фиг. 2 — зависимости мощности, пот- 15 ребляемой возбудителем в начале обработки (кривая Рд ), и в конце обработки (кривая Р„ ); на фиг.3 — схема последовательности обработки при многократных циклах I-V. 20

Сущность изобретения заключается в следующем, На деталь, которая подлежит вибро:обработке, закрепляется вибровозбудитель, в цепь питания которого вклю- 25 чен двухкоординатный самописец, по координате Х которого регистрируется частота, а по координате Y сигнал, пропорциональный мощности, потребляемой вибровозбудителем на текущих час- 30 тотах виброобработки. Вибровозбудитель подключают к источнику питания, имеющему генератор циклической обра,ботки с узлом линейного сканирования частотного диапазона, и обеспечивают возбуждение механических колебаний, линейно сканируя частотный диапазон от нуля до верхней максимальной допустимой частоты вибровозбудителя, осуществляя, таким образом, виброна- 40 гружение детали на всех линейно-проходимых вверх частотах с одновременной записью энергочастотного спектра.

После первого подъема частоты до максимально допустимой (фиг.1) сбрасы- 45 вают частоту вибровозбудителя до нулевой (фиг. 1) и начинают повторное вибронагружение детали вторым циклом сканирования и повторную запись энергочастотного спектра. 50

В процессе первого цикла сканирования происходит детальная проработка всех элементов детали, имеющих собственные резонансные,частоты, ле55 жащие в диапазоне проходимых частот вибровозбудителя.

Так как рассеиваемая энергия У во время свободных колебаний образца является функцией остаточных напряжений и деформаций

W=f(,,Е), то изменение энергии на тех частотах, на которых происходит обработка, дает информацию о наличии и изменении внутреннего состояния, происходящего в детали при установке заданной частоты.

При соблюдении неизменности темпа сканирования создается возможность, уже начиная со второго цикла, сопоставить в процессе сканирования энергетические показатели первого и вто-. рого сканируемого цикла и определить расхождения, вызванные изменением величины диссипации энергии.

Зона отклонения энергочастотной кривой от первичной кривой указывает ту зону частот, в которой присутствует эффект изменения энергии диссипации, связанный с изменением собственного постоянного спектра детали, вызванного дислокационной перестройкой и выборкой в области данных частот пластических деформаций металла.

Таким .образом, инвариантность энергетических уровней или изменения, происходящие в расположении энергочастотной кривой при повторном сканировании, указывают на диапазон вибра,ционных частот, в котором наблюдается эффект изменения энергии диссипации и соответственно область эффективных рабочих частот вибронагружения.

При этом отпадает необходимость в частотном сканировании вдоль всего частотного диапазона при каждом последующем цикле сканирования. Ограничение частотного сканирования только зоной частот, в которых присутствует изменение диссипации энергии, позволяет производить поцикловую оптимиэацж процесса вибронагружения и сокращать время, необходимое для виброобработки детали.

Процесс можно заканчивать когда при н-ном цикле сканирования положе- . ние кривой н-1-го цикла и н-го цикла

l совпадают. Таким о бр аз ом, т акже можно ограничить количество циклов сканирования для каждой конкретной обрабатываемой детали и сократить время обработки.

Пример. Проводилась виброобработка отливок типа блок-картер дизеля СМД-60 по однотипной схеме на14443 гружения вСех блоков и неизменности темпа .сканирования всех блоков.

Энергочастотная характеристика (кривая Р) отливки блок-картера из

5. высокопрочного чугуна с 6< =450 МПа после первого цикла сканирования показано на фиг.1. На фиг. 2 показаны совмещенные энергочастотные характеристики начального (первого) и ко- 10 нечного 4-ro цикла нагружения. Как видно из этих совмещенных характеристик, приемлемые частоты виброобработки сканированием располагались в диапазоне 25

Таким образом, весь цикл виброобработки занял не более 15 мин.

Использование предлагаемого спосо-25 ба вибрационной обработки конструкций позволяет получить экономический эффект за счет снижения 1,7-2,1 раза энергозатрат на виброобработку, умень61 4 шить количество брака готовой продук" ции на 15-37Х от общего количества брака.

Формула изобретения

Способ обработки металлических конструкций, включающий вибрацию aosбудителем, соединенным с конструкцией, в диапазоне всех резонансных частот конструкции с заданной зависимостью частоты от времени в течение ,цикла обработки, о т л и ч а ю щ и йс я кем, что, с целью сокращения времени обработки, вибрацию осуществляют при линейной зависимости частоты от времени обработки и многократными циклами, причем s процессе циклов определяют зависимость мощности, потребляемой возбудителем, от частоты вибрации, а, начиная со второго цикла, обработку ведут уменьшая от предыдущего к последующему циклу диапазон частот, ограничивая его снизу и сверху частотами, при которых мощности, потребляемые возбудителем в предыдущем и последующем циклах, совпадают.

1444361

Составитель А. Кулемии

Редактор М.Недолу кенко Техред М. Ходанич

Корректор С. Черни

Заказ 6456/27 Тирал 545

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауяская наб., д, 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4