Способ снятия остаточных напряжений

СОЮЗ СОВЕТСНИХОйИНВИЕжииРЕСПУБЛИН 23 Р 25/О 1/3 3(51) С ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57) СПОСОБ СНЯТИЯ ОСТАТОЧН)ХНАПРЯЖЕНИЙ, включающий сборку деталей в пакет с зазором между ними,соединение их по концам, закреплениепакета на опорах, установку вибратора в средней части пакета и вибрацию,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью интенсификации снятия напряжений, вибратор устанавливают наэластичных прокладках, пакет деталейжестко закрепляют с помощью опоры навибраторе так, что центр тяжести па"кета, вибратора и опоры совмещают наодной линии, а зазор между деталямипакета выбирают из условия Ьа 1,2 А,где А - амплитуда вынужденных колебаний одной из деталей пакета,Изобретение относится к способамснятия остаточных напряжений в металлоконструкциях вибрационной обработкой и может быть использовано в случаях, когда необходимо уменьШить остаточные напряжения, например, после5сварки, литья и т.д,Известен способ снятия остаточныхнапряжений, включающий закреплениеизделий на опорах и наложение на иэделие вибраций 11).10Известен также способ снятия остаточных напряжений, включающий наложение вибраций на иэделие с применением подогрева в процессе виброобработки 2)15Известен также способ снятия остаточных напряжений, включающий наложение вибраций на изделие с одновременным нагружением и быстрым раэгружением изделия (3). 20Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является способ снятия остаточных напряжений,включающий сборку деталей в пакет сзазором между ним , ссединение их поконцам, закрепление пакета на опорах,установку вибратора в средней частипакета и вибрацию (4).Вибрдционную обработку пО известному способу производят для деталейс малои жесткостью (небольшим моментом инерции), плавно выгибая их приустановке прокладок. Собранные черезпрокладки детали образуют жесткуюформу, момент инерции которой зависит от высоты прокладок. В этом случае величина зазора между деталямивлияет на жесткость пакета собранныхдеталей и, следовательно, на частОтусобственных колебаний пакета.При наложении знакопеременныхнагрузок детали пакета деформируютсяв одном направлении и испытывают напряжения, противоположные по знаку,Если одна иэ деталей пакета, перемещаясь, например, вниз, испытываетнапряжения сжатия, то другая, связанная с ней через прокладки, перемещается в том же направлении, но испытывают напряжения растяжения,Недостатками известного способа 50являются необходимость измерения расстояния между опорами при обработкедеталей с другими размерами по длине, низкая эффективность снятия напряжений из-эа рассеивания мощности 55вибратора не только на обрабатываемые детали, но и на узлы стенда иего фундамент, что приводит к необходимости повышать мощность вибратора и увеличивать размеры фунцамента.Целью изобретения является интенсификация снятия напряжений.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу снятия остаточных напряжений, включакщему 65 сборку деталей в пакет с зазором между ними, соединение их по концам, закрепление пакета на опорах, установку вибратора в средней части и вибрацию, вибратор устанавливают на эластичных прокладках, пакет деталей жестко закрепляют с помощью опоры на вибраторе так, что центр тяжести пакета, вибратора и опоры совмещают на одной линии, а зазор межцу деталями пакета выбирают из условия ЬМ,.2 А, где А - амплитуда вынужденных колебаний одной иэ деталей пакета.На фиг. 1 изображена установка в стенде деталей, имеющих прогиб в средней части; на фиг. 2 - установка в стенде плоских деталей.Деталь 1 и 2 соединяют концами, при этом одну из них устанавливают на вибраторе 3, а вторую - в П-образную стойку 4 и поджимают винтовым прижимом. Вибратор 3 крепится к основанию 5 через эластичные прокладки б, Для обработки плоских деталей (фиг, 2) между их концами устанавливают жесткие прокладки 7 для обеспечения требуемого зазора.Величина зазора (Ь) выбирается из условия Н)1,2 А, где А - амплитуда ко. лебаний изделий в процессе виброобработки.При зазоре между деталями, равном или меньшем амплитуды колебаний деталей, при наложении вибрационных нагрузок имеют место удары деталей друг о друга, Различные детали одно. го наименования из-эа возможных отклонений толщины металла, сечения швов и величины остаточных напряжений имеют различную жесткость, что приводит к изменению их амплитуды колебаний до 20, в связи с этим зазор между деталями, во избежание соударений деталей при виброобработке по предлагаемому способу, превышает амплитуду колебаний на 20 и более, т,е, й 1,2 А, где Ь - величина зазора между деталями, А - амплитуда колебаний детали.Процесс снятия остаточных напряжений осуществляется следующим образом.Две однотипных детали коробчатой формы и имеющих прогиб в средней части (фиг. 1) устанавливают на стенд, при этом деталь 2 выпуклой стороной устанавливают на вибратор 3, а деталь 1 - выпуклой стороной вверх, одновременно концы деталей скрепляют, а сверху поджимают винтовым прижимом, После закрепления деталей 1 и 2. включают двигатель вибратора 3, который создает резонансную частоту 48 Гц, Процесс снятия остаточных напряжений в сварных изделиях сечением 150 150 мм и длиной 2350 мм при резонансной частоте 48 Гц1062282 Способ Показатели Предлагае- Известмыйный Время обработкИ, ,с 420 720 Мощность вибратора, И, кВт 1,5 2,5 Стоимость стенда, С, руб. 1000 1000 4200 Программа выпуска иэделий, П,шт,600 600 Стоимость электроэнергии, Сэ,руб. О, 0089 О, 0089 длится 300-420 с, После завершения цикла обработки детали 1 и 2 снимают и устанавливают другие.В процессе вибрационной обработки нагрузка на пакет деталей прикладывается к центру одной детали и через концы детали передается на другую деталь, имеющую неподвижную опору в средней части пакета на стороне, противолежащей точке приложения нагрузки.10Концы деталей, в отличие от известного способа,не имеют связи с опорой. При возбуждении вибрационных колебаний нагрузка от одной детали через ее концы передается на другую 15 деталь, т.е. реактивные напряжения на концах детали в одном случае играют полезную роль и приводят к нагружению второй детали. Закрепление второй детали в стойках, установленных на основании, приводит к появлению знакопеременного нагружения стоек, при этом практически снимаются нагрузки на фундамент приспособления, 25Выполнение операции снятия оста.точных напряжений по предлагаемому способу позволяет повысить эффективность вибрационной обработки за счет уменьшения потребляемой мощности. Это проявляется в полном использовании реактивных напряжений и, следовательно, снижении мощности электродвигателя, кроме этого сокращается время вибрационной обработки, Если виброобработка деталей по известному способу производится 600-720 с, то обработка по предлагаемому способу 300-420 с при резонансной частоте 48 Гц.Предлагаемым способом обрабатыва ются сварные узлы, общий вид которых представлен на фиг. 1, коробчатого джипа с размерами в сечении 150 150 мм и длиной 2350 мм. Использование предлагаемого спосо" ба в сравнении с известным дает годовой экономический эффект на предприятии в сумме 4,1 тыс,руб. Данная экономия складывается из снижения затрат на электроэнергию, снижения сток" мости стенда и фундамента для него.Сравнительные результаты предлагаемого.и известного способов приве дены в таблице. Стоимость фундамента, Сф, руб.1000 Экономический эффект от использования изобретения составит 4104,76 руб. в год,ИИПИ . Заказ 10161/29 Тираж 568 Подписное Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4