寧思賢

摘要：本文對(duì)振動(dòng)時(shí)效的技術(shù)原理，進(jìn)行闡述與總結(jié);并針對(duì)振動(dòng)時(shí)效工藝的實(shí)施流程與方法，從激振點(diǎn)與拾振點(diǎn)位置、激振器與拾振器的安裝、試振環(huán)節(jié)以及正式振動(dòng)，這四個(gè)方面展開探究分析，以期能夠?yàn)闄C(jī)械工程建設(shè)工作，提供參考性建議。

關(guān)鍵詞：振動(dòng)技術(shù);工程機(jī)械;岔管

引言：在工程機(jī)械生產(chǎn)建設(shè)的過程中，通常會(huì)由于機(jī)械殘余應(yīng)力的問題，而誘發(fā)一系列機(jī)械故障，因此必須要用到時(shí)效技術(shù)予以處理和解決?，F(xiàn)階段，傳統(tǒng)的自然時(shí)效技術(shù)存在諸多弊端，難以滿足機(jī)械生產(chǎn)建設(shè)要求。相比之下，通過對(duì)振動(dòng)時(shí)效技術(shù)的運(yùn)用，可以有效節(jié)省成本資源以及經(jīng)費(fèi)投入，能夠提升機(jī)械生產(chǎn)建設(shè)效率。因而針對(duì)振動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用情況，進(jìn)行探究分析，有著極大的必要性與現(xiàn)實(shí)意義。

一、振動(dòng)時(shí)效技術(shù)原理

運(yùn)用該技術(shù)進(jìn)行機(jī)械工程施工，其主要流程為：先使用膠墊來支撐工件，隨后將激振器與測振器，共同固定在工件上，便可以啟動(dòng)機(jī)械開展振動(dòng)實(shí)效處理工作。在此期間，倘若運(yùn)用全自動(dòng)工藝方式，就需要在振動(dòng)之前，先通過掃頻來尋找共振峰;在找出共振峰之后，機(jī)械設(shè)備將會(huì)自動(dòng)選擇最優(yōu)共振點(diǎn)，其共振時(shí)效可以維持大約半小時(shí)的時(shí)間，并自動(dòng)開展振動(dòng)后掃頻，繼而打印出時(shí)效曲線，將其作為質(zhì)量檢查的依據(jù)，整個(gè)振動(dòng)時(shí)效流程便就此完成。

利用振動(dòng)時(shí)效來消除殘余應(yīng)力，其主要的原理，便是對(duì)振動(dòng)時(shí)效的工藝流程予以分析，通過數(shù)以萬次的亞共振與共振流程，機(jī)械的工件已經(jīng)出現(xiàn)了最大幅度的微觀化塑性變形，其變形情況將會(huì)越來越穩(wěn)定，在此情況下，其中所殘余的應(yīng)力得以釋放，能夠維持在平衡狀態(tài)。根據(jù)振動(dòng)的動(dòng)應(yīng)力來分析，處在振動(dòng)時(shí)效狀態(tài)下，工件通常會(huì)遭受一處相對(duì)更大的交變動(dòng)應(yīng)力作用。這一動(dòng)應(yīng)力同殘余應(yīng)力相疊加，在滿足一定數(shù)值之后，在應(yīng)力最為集中的區(qū)域，便會(huì)超出所屈服的最大限度，從而出現(xiàn)塑性變形的情況，因而會(huì)減小該位置的殘余應(yīng)力。與此同時(shí)，振動(dòng)還會(huì)在另一處應(yīng)力更加集中的地區(qū)，同樣產(chǎn)生作用，直至無法造成任何部位發(fā)生塑性變形為止。因此，通過對(duì)振動(dòng)時(shí)效的運(yùn)用，能夠?qū)堄鄳?yīng)力集中的現(xiàn)象消除，保證可以維持在平衡狀態(tài)，從而避免應(yīng)力發(fā)生變形或是開裂。

該技術(shù)具備設(shè)備簡單、搬動(dòng)方便的優(yōu)點(diǎn)，能夠在任何場地開展現(xiàn)場處理工作，不會(huì)遭受部件規(guī)格與材料的影響，因此質(zhì)量為幾十公斤，甚至是上百噸的構(gòu)件，仍然可以運(yùn)用振動(dòng)時(shí)效技術(shù)。此外，該技術(shù)能夠有效節(jié)省操作時(shí)間、所需能源以及投入經(jīng)費(fèi)，節(jié)省電能消耗量，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生任何污染[1]。

二、振動(dòng)時(shí)效工藝實(shí)施

以玉柴工程機(jī)械公司為例，該公司所研發(fā)、生產(chǎn)，并投入使用的小型類挖掘機(jī)中的底盤、平臺(tái)、動(dòng)臂以及斗桿等部件，都必須開展振動(dòng)時(shí)效處理工作。在此當(dāng)中，由于底盤與平臺(tái)相對(duì)規(guī)格較大，需要單件予以振動(dòng)時(shí)效處置;由于動(dòng)臂與斗桿規(guī)格較小，以往采取單件振動(dòng)時(shí)效處理的方式，往往存在諸多問題，比如聲音較大、振動(dòng)器處于高速旋轉(zhuǎn)的情況下，其運(yùn)行容易發(fā)生故障。為此，該公司對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)其實(shí)施批量化振動(dòng)時(shí)效處置，從而大幅度減少了共振頻率以及振動(dòng)噪音。以挖掘機(jī)為例，其平臺(tái)需要使用3個(gè)橡膠墊進(jìn)行支撐，將激振器安裝在底盤端頭的邊角位置，將測振位置設(shè)置在同激振器相對(duì)角的邊角地帶，從而有效強(qiáng)化了時(shí)效振動(dòng)效果，提升了挖掘機(jī)運(yùn)行工作的效率與工作質(zhì)量。在開展振動(dòng)時(shí)效工作的過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)按照以下流程進(jìn)行：

（一）明確激振點(diǎn)位置與拾振點(diǎn)位置

在開展振動(dòng)時(shí)效工藝實(shí)施的過程中，要按照機(jī)械振動(dòng)的原理，分析并判斷出構(gòu)件當(dāng)中，其共振頻率的變化情況，以及部件在激振頻率區(qū)間內(nèi)，有可能發(fā)生的振型。在此前提下，要注重科學(xué)確定激振設(shè)備的頻率區(qū)間，明確其支撐點(diǎn)、激振點(diǎn)以及拾振點(diǎn)，這三者各自的位置。通常情況下，支撐點(diǎn)要選在波節(jié)地帶或者其周圍區(qū)域;激振點(diǎn)要盡量選在受振工件的波峰位置及其周圍。拾振器要安裝在距離激振器較遠(yuǎn)，并且可以體現(xiàn)出主振頻率類型的最大振幅位置及其附近，要確保其方向能夠同振動(dòng)的方向相一致。與此同時(shí)，激振點(diǎn)應(yīng)當(dāng)盡可能地選在岔管頂部的加勁環(huán)以上，以此為裝卡提供便利，有利于誘發(fā)諧振效應(yīng)，要按照時(shí)效的效果，來適當(dāng)增加或者改變激振點(diǎn)的具體位置。

（二）做好激振器與拾振器的安裝工作

工作人員需要將激振器的底座，同鋼岔管頂面的加勁環(huán)剛性部分相連接，并且使用專門的卡具將其卡緊，要保證接觸部分性能良好，隨后將其偏心調(diào)整至2檔，做好激振器同控制前當(dāng)中4條芯線的連接工作。而拾振器應(yīng)當(dāng)安裝在岔管頂面，距離激振點(diǎn)大概2m至3m范圍，且具備明顯震感的位置，并注意做好加速度信號(hào)線的連接工作。

（三）做好試振環(huán)節(jié)

試振動(dòng)中，將振動(dòng)頻率調(diào)整到5500r/min，偏心檔位保持在2檔位置，時(shí)效時(shí)間為2-3min。試驗(yàn)開始階段，將激振器保持在2000r/min的振動(dòng)頻率下，進(jìn)行掃頻操作，此時(shí)應(yīng)觀察1階、2階、3階諧振頻率，當(dāng)設(shè)備自動(dòng)選擇電流和加速度值時(shí)，其對(duì)應(yīng)的諧振頻率，即為工程機(jī)械主振頻率。保持主振頻率，向系統(tǒng)管道中置入砂礫，倘若出現(xiàn)大幅度劇烈跳動(dòng)狀態(tài)，則說明位于波節(jié)狀態(tài)，反之則判定為波峰。此外，也可通過拾振器的位置變化，對(duì)波峰和波節(jié)位置進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)具體工況條件，對(duì)拾振點(diǎn)和諧振點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，促使機(jī)械工作更加穩(wěn)定[2]。

（四）開展正式振動(dòng)

試振操作完好后，可根據(jù)主振頻率、時(shí)效階數(shù)和時(shí)間、最高轉(zhuǎn)速和偏心檔位對(duì)正式振動(dòng)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，相關(guān)參數(shù)可在試振掃描曲線上獲得，并且通過對(duì)試振的有效調(diào)節(jié)，達(dá)到系統(tǒng)要求的合理值。例如，在時(shí)效階數(shù)的選擇上，以1階和2階為主，倘若機(jī)械2階諧振狀態(tài)下，振動(dòng)頻率較小，則需要選擇1階諧振。理論上，機(jī)械設(shè)備轉(zhuǎn)子的最高轉(zhuǎn)速應(yīng)超過諧振頻率200r/min。但是在時(shí)效時(shí)間的規(guī)定上不應(yīng)過長。這主要是主振動(dòng)頻率變化造成的，機(jī)械主振動(dòng)發(fā)生3min后，時(shí)間與振幅曲線變化較為明顯，隨著時(shí)間的無限延長，曲線變化趨于平緩，一般情況下，當(dāng)時(shí)間超過10min后，振動(dòng)過程結(jié)束。值得注意的是，在正式振動(dòng)開始時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)記錄相關(guān)測試數(shù)據(jù)與系統(tǒng)參數(shù)，并且對(duì)測試曲線進(jìn)行繪制。

三、結(jié)論

綜上所述，在運(yùn)用振動(dòng)時(shí)效技術(shù)，開展機(jī)械工程建設(shè)工作的過程中，機(jī)械企業(yè)以及工作人員，應(yīng)當(dāng)綜合考慮多方面的因素。要注重熟練掌握振動(dòng)時(shí)效技術(shù)的工作原理，嚴(yán)格按照工藝流程，科學(xué)合理地進(jìn)行工程施工，以此確保工程建設(shè)效果，提高機(jī)械工程建設(shè)質(zhì)量，促進(jìn)機(jī)械企業(yè)的健康高效發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙鵬飛.機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的技術(shù)應(yīng)用分析[J].商品與質(zhì)量，2019，000（029）：10.

[2]潘娟娟.探究機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的技術(shù)應(yīng)用[J].百科論壇電子雜志，2020，000（001）：952-953.