Способ управления внутренними напряжениями детали

72) Автор изобретения Гозман ена Ленстроитель(7) Заявитель АВЛЕНИЯ ВНУТРЕННИМИ НАПРЯЖЕНИЯМИ ДЕТАЛИ 54) СПОСО н Изобретение относится к способам стабилизации внутренних напряжений в деталях, получаемых, например, метода" ми литья или сварки.Известен способ снятия внутренних напряжений, который заключается в виброобработке детали на различных частотах, соответствующих резонансным частотам отдельных участков сложной детали 1, факт достигнутой стабилизации на-. пряжений в описываемом способе оценив вают по уменьшению полосы частот, соответствуюших каждому резонансному пику,возрастанию его величины и уменьшениюмощности, потребляемой электродви гателем вибратора. Способ по своей технической сущности и достигаемому эффекту является наиболее близким к предлагаемомуоднако имеет следующие недостатки. Резонансы деталей сложной конфигурациипроявляются в виде различных форм изгибных или крутильных колебаний. Датчик-акселерометр может регистрироватьтолько такие резонансные состояния, при которых в месте его закрепления образовывается пучность колебаний. Резонансные формы колебаний, для которых местозакрепления датчика совпадает с узлом,не поддаются регистрации, а виброобработска на этих участках не выполняется. Зффективное рассеяние колебательной энергии в материале обрабатываемой деталивозможно не только при резонансах, ои в результате интерференции волн сжатия-растяжения, излученных вибратором иотраженных от различных зон детали, Причем, при виброобработке относительно небольших и жестких деталей, резонансныечастоты которых выше, чем достигаемыес помощью электромеханического вибрато.ра, интерференционные явления приобретают определяющую роль, Во многих случаях интерференционные колебания датчикомакселерометром не обнаруживаются, а виброобработка на этих частотах не пук, .изводится, что снижает качество стабилизации. Измерение величины рассеиваемойэнергии посредством оценки тока электро8705изменения радиальной силы и ускорения эа оборот эксцентрика, При отсутствии потерь в материале радиальная (центробежная) сила и ускорение симметрично изменяют величину и знак, среднее их значение эа оборот равно нулю. Можно показать, что величина среднего за оборот значения радиальной составляющей инерционной силы пропорциональна работе тангенциальных сил, затрачиваемой на рассеяние в материале, т.е.ЫАпар жРьснгде Р - среднее значение радиальнойсоставляющей силы;Р Я)- текущее ее значение в функциииугла ;Р - эксцентриситет вращающейсямассы.гоСредние значения (асимметрия) радиальной силы ипи ускорения определяются только рассеянием, они не зависят от потерь на трение в подшипниках и другихг 5 453 6симости от установленного эксцентриситета,Во время плавного изменения скорос-ти вращения привода 7 фиксируют частоты, при которых показания прибора 6максимальны. На каждой из найденныхчастот деталь подвергают вибрации до техпор, пока величина рассеиваемой за оборот энергии не снизится до допусти,огоуровня. Величину допустимого. рассеянияопределяют описанным способом нв аналогичных деталях, структурное состояние которых может быть принято зв эталонное.В большинстве случаев виброствбипиэации напряжений преобразование сигналовдатчиков можно упРостить, вычисляя в устройстве 5 не среднее значение радиальнойсилы, а сумму модупей средних значенийдвух проекций этой силы за тот же период. Возникающая при подобном упрощенииошибка измерения энергии не влияет нвкачество виброобработки, если этвпонноерассеяние определено таким же способом, причин, поэтому метод измерения рассеяния по среднему значению отличаетсявысокой точностью,Нв чертеже изображена структурнаясхема, поясняющая предлагаемый способ, ЗоНа детали 1, установленной на эластичных опорах 2,закреппяют вибратор 3,Опоры 2 изолируют деталь от фундамента и обеспечивают .минимальное рассеяниеколебательной энергии в окружающее пространство,35На корпусе 1 вибратора размещаютдатчики 4 направленного действия дпя измерения двух проекций центробежной сипы (ипи ускорения). Эксцентрик приво 40дят во вращение с помощью электрического, пневматического ипи другого приводарегулируемой частоты. Сигналы датчиковподают на входы вычислительного устройства 5, с помощью которого непрерывнов процессе вращения вычисляют величину45и направление центробежной силы, а наосяове этих данных среднее значение силы за период.Шкала выходного прибора 6, измеряемого среднее, градуироввна в энергетических50единицах, масштаб шкалы меняют в зввиформула изобретени я1Способ управления,внутренними напряжениями детали с помощью вибрации на разпичных частотах эксцентриковым вибратором в течение времени, контролируемого по изменению напряженного состояния материала детали, о т и и ч е ю щ и й с я тем, что, с целью сокрашения времени и повышения качества виброобработки, определяют средние значения центробежной сипы зв период колебаний по диапазону частот, вибрируют деталь нв частотах с максимальными значениями этой величины до момента совпадения среднего значения центробежной силы эа период колебаний испытываемой детали с предваритепьно определенным средним значением центробежной сипы эа период колебаний 1 талонной детали такой же конфигурации.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3622404,кл. 148-12.9, 1972./53 Тираж 621 Подписи ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж 35, Раушская набд, 4/5