Способ снятия напряжений в изделиях

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ вано на явлениания внутри об ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ СНЯТИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В ИЗДЕЛИЯХ(57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам снятия напряжений в изделиях, преимущественно вроторе. Сущность изобретения: в процессе Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам снятия напряжений в изделиях, преимущественно в роторах, и может быть использовано в центрифугах, турбокомпрессорах, турбонасосах, сепараторах, двигателях, работающих безотказно, при условии развития в теле ротора силы, снимаюЩей микродеформа. ции при подходе к пределу текучести его материала, и применяемых в таких отраслях промышленности, как биологическая газовая, нефтяная, химическая и т.д.В современной технике эксперимен тально наблюдается эффект снятия магнитострикционнцм способом остаточных напряжений в изделиях из ферромагнитных материалов (железа, углеродистых, инструментальных и нержавеющих сталей и сплавов).Действие способа осно и запаздывания намагничив увеличения нагрузки на ротор через маг. нитные катушки пропускают переменный электрический ток, вследствие чего проме жуточнце элементы начинают вибрировать, передавая вибрационные воздействия уп. ругим торцовым крышкам герметичных камер, которые, в свою очередь, влияют на торцы валов ротора посредством несжима. емцх.жидких сред. Запаздывание намагни. чивания внутри ротора относительно намагничивания его поверхности развивает силы сдвига; которые снимают микродефор. мации, обусловленные изменениями в кристаллической структуре металла ротора, 1 табл.1 ил.йрабатываемого изделия, относительно намагничивания его поверхности. В способе используется обмотка, в плоскости которой размещают обрабатываемое изделие. 4Известен способ снятия напряжений в ОР изделиях, основанный на действии электромагнитных сил, Подвижная часть состоит из й диска, к которому крепятся постояннце маг.- Я ниты и стержневой сердечник. Неподвиж- з -йая часть содерЖит оветйую систему постоянных магнитов противоположной полярности и электромагнйтную катушку, окружающую стержневой сердечник по- ф движной части. При пропускании через катушку переменного тока подвижная часть устройства начинает вибрировать. Магнитные силы, отталкиваясь междупостоянными магнитами, закрепленными на подвижной и неподвижной частях устройства, действуют аналогично силам возвратной пружины.Известен также способ снятия напряжений в иэделиях, при котором обрабатываемое иэделие устанавливают на вибростенд, подвергают вибрационному воздействию и в процессе вибрационного снятия остаточных напряжений ведут непрерцвный замер их величины неразрушающим методом, остаточные напряжения замеряют в точках с экстремальными значениями напряжений.Известен способ снятия напряжений в изделиях, преимущественно обладающих низкой электропроводностью, принятый за прототип, включающий воздействие на изделие импульсным электромагнитным полем, на поверхность изделия периодически воздействуют одиночными импульсами электромагнитного поля энергие 5 й 6-200 Дж, длительностью импульса 10 -10 с и продолжительностью паузы между импульсами, в 10-10 раза превышающей длитель 4ностьимпульса,Импульсное воздействие на иэделие с низкой электропроводностью осуществляют посредством индуктора через промежуточный элемент - пластину из материала с высокой электропроводностью,Однако этот способ снятия напряжений в изделиях не позволяет формировать вибрационные воздействия объемными вокруг изделия, что сиижает надежность.Цель изобретения - упрощение процесса и повышение надежности,Положительный эффект от использования изобретения характеризуется тем, что используется энергия вибрационного воздействия на изделие электромагнитным полем с помощью магнитных катушек, через промежуточный элемент.Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе снятия напряже,ний в изделиях, преимущественно ротора. включающеМ вибрационное воздействие на изделие с электромагнитным полем с помощью йагнитных катушек через промежуточнцй элемент, вибрационные воздействия осуществляют с торцов вала ротора посредством несжимаемой жидкой среды, со встречным направлением и равным по величине, при этом вибрационное воздействие формирует объемными.Изобретение иллюстрируется чертежом. Изделие, преимущественно ротор 1, окружено со стороны внешних торцов его валов 2 и 3 несжимаемыми жидкими средами 4 и 5, ограничено промежуточными элементами 6 и 7 магнитных катушек 8 и 9, обеспечивающих раенме по величине и направлению электромагнитные поля. Изделие заземлено, П р и м е р . Способ снятия напряжений в иэделиях, преимущественно роторе, реализуется следующим образом. В процессе работы изделия, преимущественно ротора 1 вибрационное воздействие формируют объемными. При этом в процессе увеличения нагрузки на изделие, преимущественно ротор 1, через магнитные катушки 8 и 9 пропускают переменный электрический ток,10 вследствие чего промежуточные элементы 6 и 7 начинают вибрировать, передавая вибрационные воздействия упругим торцовым крышкам герметичных .камер, которые, в свою очередь, влияют на торцы валов 2 и 3 ротора 1 посредством несжимаемых жидких сред 4 и 5. Запаздывание намагничивания внутри иэделия, преимущественно ротора 1, относительно намагничивания его поверхности развивает силы сдвига, которые снимают микродеформации, обусловленные изменениями в кристаллической структуре го металла изделия, преимущественно ротораМагнитострикция вызывает фазовые изменения - превращение аустенита в мар-. тенсит. Длительность запаздцвания намагниченности зависит от формы изделия,преимущественно ротора 1, его проводимости, частоты воздействия магнитного поля имагнитной проницаемости. ЗО В таблице приведены характеристики и параметры всех участвующих объектов с указанием режимов и времени. этапов рабоЭб Как видно из таблицы, предлагаемыйспособ снятия напряжений в изделиях, преимущественно роторе, в процессе эксплуатации повышает надежность. При этом режим проведения упрочнения ротора не ния стационарного оборудования и невысокая механическая обработка исходного вала ротора, а также его надежность определяют эффективность способа, Использование предлагаемого способа обеспечивает, по сравнению с существующими способами, следующие преимущества;50 возможность получения различных прочностных свойств без увеличения веса и габаритов ротора; надежное сохранение полученного уровня свойств и размеров ротора при работе;повышение надежности кинематических пар Формулаизобретения Способ снятия напряжений в изделиях,преимущественно роторе, включающий 40 вызывает затруднений при осуществлениипредлагаемого способа. Простота осуществления способа. возможность использова1786121 онные воздействия осуществляют с торцов вала ротора посредством несжимаемой жидкой среды, со встречным направлением и равными по величине, при этом вибрационное воздействие формируют обьемными. щ е Параметры объекта Характеристика объекта Перечень объектов участвующих в ра" ботев е е ваввааваевав е ещеее е щвща Потребляемая мощность, необходимая для вращения ротора при высоком давлении Ротор Выше 0,5 мм рт.ст. 0,8 кВт Нощность двигателя Пусковой момент приводаротора ферромагнит Труба с цапфами с торцов11 48 х 101ОМОСМ 12000 об/мин200 мм.1000 ммНе менее 0,05 5000 Магнитные катушки Конец вибрационного воздей.ствия - конец времени упрочнения Вокруг ротора5 х 10, Гц Частота воздействиямагнитного поля Режим работы Не более 1 чВращениеОбъемная Промежуточныйэлемент Направление приложения вибрационных воздействий вибрационное воздействие на иэделие с электромагнитным полем с помощью магнитных . катушек через промежуточный элемент, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса и повышения надежности, вибрацищ ще а форвакуумное давление, прикотором происходит перегрев двигателя МатериалформаПроводимостьМаксимальные оборотыДиаметрДлинаДеформацияПроницаемость магнитнаяВибрационные воздействия Начало вибрационного воздействия - начало времениупрочнения Направление вибрационноговоздействия Длительность одного циклаВид движения форма вибрационных воз"действий е е ее в щ в щ а а е ее е ещ в еще е ее евеВ 12-16 раз больше потребляемоймощности при низком давлении С два раза больше крутящего моментапри нормальном установившемся режи-.ме работы Нагнитострикционный преобразователь,включакщий генератор и магнитострик"тор 3 10 з510 Гц При форвакуумном давлении ниже0,5 мм рт.ст.При трогании ротора в работу 0 момент выхода на остаточноедавление не более 5 х 10 мм рт.ст.В момент уменьшения момента тренияв операх после трогания циклический - циклы случайнойдлительности Встречное к торцам ротора1786121 Продолжение хаблицъ 1Величина вибрационных воз"действий с торцов ротора Уравнивают по величине торцы ротора, через промежуточную,несжимаемую жидкую среду Место вибрационных воздействий Снимаются вибрационным воздействиеммагнитострикционным Напряжения Снимаоцее Не более 1 ммЖидкая среда Вид Виррационное воздействие - магии"тострикционное Корректор Л.Пилипен Составитель С.Апп Техред М,Моргента дактор Заказ 230, Тираж - . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Уж л,Гагарина, 101 1 Вид напряженияЗазор между промежуточнымиэлементами и магнитнымикатушками Контактное давлениеВид снятия напряжения Пути создания условий дляснятия напряжения и их по-.следукщее удаление НесжимаемаяНа поверхности валов ротора Путем реверсирования Фазовых изменений - превращения материалавала из аустенита в мартенсит