紡絲箱振動時效工藝應用

紡絲箱是化纖紡織設備中的關鍵單元，其主要結構為焊接結構，焊接時會產生大量的殘余應力，而焊接殘余應力會影響其使用性能及壽命。以往都會采用熱時效消除殘余應力，但此方法周期長、費用高、耗電。生產廠家急需尋找其他高效方法代替，于是找到了聚航科技。決定采用JH-700振動時效設備對紡絲箱進行振動時效處理，檢測結果表明，頻譜諧波振動時效對殘余應力的消除及均化效果都很理想。

振動時效工藝原理

振動時效工藝是通過采用振動法，使工件內部的殘余應力與振動應力矢量迭加，在材料的屈服強度范圍內使材料發生微塑性變形，從而降低或均化構件內的殘余應力，達到提高構件的使用強度，減小變形及穩定尺寸精度的目的。

振動時效工藝參數選擇

在工件振動時效處理過程中，振動工藝參數的選擇至關重要。從理論來講，可以通過實際邊界條件下的有限元模態分析，對構件的固有頻率和振型進行求解，以確定其振動參數。通常，振動參數應在針對具體焊接構件的實際工況條件下，分析并判斷出構件在激振頻率范圍內可能出現的振型基礎上進行確定。

支撐點

支撐點，是為了對構件進行振動時效而選擇的用以支撐構件的位置。一般宜采用彈性支撐，對于可以直接振動的構件，可根據分析、判斷的振型，在節點處放置彈性支撐。一般情況，支撐點可為二點、三點或四點，但是對于特殊構件的支撐，應以保證構件在振動過程中的平穩為基本原則。

本文根據紡絲箱幾乎*全對稱的結構特點在紡絲箱兩端各1/4處采用四點式彈性支撐。這樣既可以保證該構件在振動過程中的平穩性，又可以從理論角度上保證振動過程中其受力的對稱性。

激振點

激振點是振動時效時給構件的施力點。鑒于實驗構件的對稱性結構特點，試驗中我們用弓形夾將激振器剛性地固定在紡絲箱的正中間位置，以保證構件各對稱位置點受力的一致性。

拾振點

即傳感器的放置位置，一般應固定在遠離激振器且能反映主振頻率振型*大振幅或附近，其方向應與振動方向相同。

根據構件本身的結構特點和激振點的位置，我們在試驗過程中分別將拾振點放置在紡絲箱的兩端。

激振頻率，本實驗通過頻譜優選出五種振動加速度，分別為45m/s²、56m/s²、60m/s²、70m/s²、87m/s²。

激振力，激振力的大小可通過調節偏心距來獲得，本文振動時效過程中采用了10、30、70、90四檔偏心距。

振動時間

根據焊接構件振動時效的規律及特點，振動時間一般控制在10-45min為宜。對于剛度較大、結構較為復雜的構件而言，其振動時效所需的時間相對較長，可考慮做多點多次振動，但累計時間不得超過45min。

總結

振動時效可以有效的降低焊接構件的峰值殘余應力，并使殘余應力的分布得到均化。作為一種新型節能的技術手段，其節能效果明顯，可為公司“節能減排、降本增效”的實現提供新的手段和思路。