Способ контроля процесса виброобработки конструкций

п 11 621749 Союз Советских Социалистических Республик) М. Кл. С 21 Р 5.10.76 (21) 2416588/22) Заявл присоединением заявки(23) Приоритет Гасударственных комитет Совета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий,78. Бюллетень3) Опубликовано 30 5) Дата бликования описания 02.08.7 72) Авторы изобретения иниотис, Ю Ю. Гецявичюс, В. ИИ, Ю, Адамонисрдена Трудового Кручно-исследовательсорежущих станков щюнас сного Знаме го институт СА ВИБРООБРАБЙ О У РОЛЯ КОН 4) СПОСОБ 20 71) Заявитель Вильнюсский филиал О экспериментального на металлИзобретение относится к области измерений при снятии остаточных напряжений, образовавшихся в металлических, пластмассовых и других конструкциях после их сварки, термической обработки или литья. Предлагаемый способ предназначен для контроля снижения остаточных напряжений путем вибрации закаленных и литых конструкций высокоточных металлорежущих станков и других машин, где релаксация остаточных напряжений со временем может вызвать деформацию конструкций, а впоследствии и на них закрепленных направляющих, с ними связанных узлов.Известны способы для снижения остаточных напряжений вибрированием конструкций после их сварки и контроль этих процессов. Например, конструкцию вибрируют на одной,из резонансных частот, после чео измеряют остаточные напряжения тензометрическими, магнитоиндукционными плп другими методами и продолжают или прекращают обработку 1.Недостатком известного способа является то, чго завершение процесса внброобработки определяется сложными измерениями, на основе которых заложены приборы другого физического характера, чем сам технологический процесс. Часто после измерении оказывается, что снятие напрякений требуется продолжить, а для этого необходимо заново установить оборудование для вибрирования и повторять весь процесс.Известен также способ снятия напряя(епий и контроля, который заключается в следующем. Сначала вибрируют подлежа. щую обработке конструкцию в широком диапазоне частот и устанавливают местонахождение резонансных пиков в шкале частот. Затем выбирают частоту, смежную одному из резонансных пиков, на этой частоте вибрируют конструкцию и опять замеряют всю шкалу частот. О завершении процесса судят по смещению резонансных пиков на шкале частот и их стабильном положении впоследствии 2,Недостатком такого способа является то, что после каждого цикла требуется проверить весь диапазон частот и вибрирование обновлять до тех пор, пока положение резонансных пиков не станет стабильным, Такой процесс связан с многократным переключением возбуждающего вибратора от частоты вибрирования к прохождению всего частотного диапазона для измерений, довольно длительным процессом621749 Изд.570 Подписное Тираж 734 Заказ 1462/11 Типографии, пр, Сапунова, 2 регистрации расположения резонансных пиков в шкале частот.Цель изобретения - упрощение контроля снятия напряжений и увеличение производительности процесса снижения остаточных напряжений в различных конструкциях.Достигают это тем, что периодически измеряют затухание свободных колебаний обрабатываемой конструкции, считают величину логарифмического декремента затухания и заканчивают процесс виброобработки по достижении постоянного значения логарифмического декремента. По величине и сгепени изменения логарифмического декремента судят о прохождении процесса снижения остаточных напряжений,Поле напряжений в конструкции харакч еризуется составляющей о, вызывающей деформацию Е. Напряжение, вызванное внутренним трением, выражается коэффиЬРциентом поглощения ф =, где ЛР -Юэнергии, рассеянная по всему объему образца за один период деформации, 14 - энергия колебаний всего образца. В свою очередь, ф=26, где б - логарифмический декремент свободных затухающих колебаний, причем о =1 пи+1а ЕЕ+ - и-ал и (и+1)-аяамплитуды затухающих колебаний.Так как рассеиваемая энергия В во время свободных колебаний образца является функцией остаточных напряжений и деформации в нем, спраьедливо выражениео =ГИ) =Ао,Е) Слсдовательпо, измерение логарифмического декрсмента дает информацию о наличии и величине остаточных напряжений в определенной конструкции.Коэффициент затухания свободных колебаний различных конструкций, материалов, сплавов неодинаковый, поэтому неодинаковый будет и нх логарифмический декремент. Предлагаемый способ предусматриьает измерение и контроль за изменением характера логарифмического декремента, который в определенных условиях может уменьшаться или увеличиваться.Процесс по предлагаемому способу производят следующим порядком. На конструкции закрепляют возбуждающий вибратор и преобразователь механических колебаний, например сейсмический. Возбужда 1 от свободные колебания системы и замеряют кривую их затухания. После этого 4включают вибратор, конструкцию вибрируют, вибратор периодически выключаюти замеряют логарифмический декрементзатухания свободных колебаний. Когда5 величина и характер логарифмического декремепта остаются постоянными, считают,что процесс впбространения завершен.П р и и е р. Обработка сварного ползупакоординатно-измерительной машины,10 В начале виброобработки при помощидатчика колебаний, например сейсмического, записывают свободные затухания колебаний, ползуна и по ним определяют величину логарифмического декремента, Далее15 ползун вибрируется при помощи генератора звуковой частоты плавно, при этом изменяют частоту вобуждения электромагнитного вибратора в широком диапазоне частот, например 0 - 300 Гц, Это делают для20 определения резонансных частот изделия.Таким образом, устанавливается частота,на которой далее производят виброобработку. Для большинства металлических сварных конструкций используют частоту 4 С,25 70, 120 Гц (примерно), Безусловно, этойчастотой может быть и любая частота, например 50 Гц, но тогда процесс виброобработки будет более длительным,Резонансными частотами ползуна оказа 30 лись частоты, б 1 и 73 Гц. Ползун вибрируют в течение 10 мин на частоте 73 Гц и15 мин на частоте б 1 Гц. Примерно послеб-ой минуты виброобработки на частотеб 1 Гц регистрация логарифмического де 35 кремента показывает, что его величина изменяется по сравнению с первоначальной,по далее уже не изменяется. Процесс виброобр аботки завершен. Формула изобретения Способ контроля процесса виброобработки конструкций, преимущественно сварных,включающий периодическое измерение ме 45 ханических колебаний объекта, о т л и ч а ющий ся тм, что, с целью упрощения процесса, периодически измеряют затуханиесвободных колебаний объекта, определяютлогарифмический декремент затухания и50 заканчивают процесс виброобработки подостижении постоянной величины логарифмического декремента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе55 1. Зубчено О. И. и др. Применение вибрационного напряжения для снятия остаточных напряжений в сварных рамах ж-лАвтоматическая сварка, 1974,9.2. Патент СШЛ3741820, 148 в 1,60 1973,