盲孔法應(yīng)力檢測儀主要采用盲孔法進行各種材料和結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力分析和研究,還可作為在靜力強度研究中測量結(jié)構(gòu)及材料任意點變形的應(yīng)力分析儀器.如果配用相應(yīng)的傳感器,也可以測量力、壓力、扭矩、位移和溫度等物理量.它以計算機為*微處理機,采用高精度測量放大器、數(shù)據(jù)采集和處理器,測量中無需調(diào)零,可直接測出殘余應(yīng)力值的大小及方向,實現(xiàn)了殘余應(yīng)力測量的自動化.
主要功能:
1.盲孔法應(yīng)力檢測儀以微型計算機為*微處理機,采用高精度測量放大器、數(shù)據(jù)采集和處理器,測量中無需調(diào)零,可直接測出殘余應(yīng)力值的大小及方向,實現(xiàn)了殘余應(yīng)力測量的自動化.
2.測量過程中數(shù)碼管直接顯示因應(yīng)力釋放引起的三個方向的應(yīng)變值ε1、ε2、ε3和計算后的殘余應(yīng)力值δ1、δ2及主應(yīng)力方向角度θ,顯示方式為按鍵切換式.
3.本盲孔法應(yīng)力檢測儀配有一臺微型智能打印機.可現(xiàn)場打印出三個方向的應(yīng)力應(yīng)變值及計算后的殘余應(yīng)力值δ1、δ2及主應(yīng)力方向角度θ.
4. 可以根據(jù)被測工件的材料隨意設(shè)置相應(yīng)的釋放參數(shù).
5.本儀器配有一個RS485接口(傳輸距離≤2000米),配備相應(yīng)的軟件可以將該儀器采集的數(shù)據(jù)在PC機內(nèi)進行分析處理.
盲孔法應(yīng)力檢測儀的機理
a) 從宏觀的角度分析,振動時效使零件產(chǎn)生塑性變形,降低和均化殘余應(yīng)力并提高材料的抗變形能力,無疑是導(dǎo)致零件尺寸精度穩(wěn)定的基本原因.由振動時效的加載試驗結(jié)果可知,振動時效件的抗變形能力不僅高于未經(jīng)時效的零件,也高于經(jīng)熱時效處理的零件.
b) 從微觀方面分析,振動時效可視為一種以循環(huán)載荷的形式施加于零件上的一種附加的動應(yīng)力.
c) 從錯位、晶格滑移等金屬學(xué)理論上解釋,其主要觀點是振動時效處理過程實際上是通過在工件的共振狀態(tài)下,給工件的每一部位(晶格)施加一定的動能量,如果施加的這個能量值與微觀組織本身原有的能量值之和,足以克服微觀組織周圍的井勢(恢復(fù)平衡的束縛力),則微觀區(qū)域必然會產(chǎn)生塑性變形,使產(chǎn)生殘余應(yīng)力的歪曲晶格得以慢慢地恢復(fù)平衡狀態(tài),使應(yīng)力集中處的錯位得以滑移并重新釘扎,達到消除和均化殘余應(yīng)力的目的.
振動時效工藝過程
A.振動工藝裝備如圖所示:它是將一個具有偏心重塊的電機系統(tǒng)(激振器)用卡具安放在工件上并將工件用膠墊等彈性物體支承.通過主機控制電機并調(diào)速,使工件處于共振狀態(tài).一般工件經(jīng)30分鐘的振動處理即可達到調(diào)整均化殘余應(yīng)力的目的.
主機:控制電機的啟動及調(diào)速、信號的收集、處理、顯示及打印參數(shù)
激振器:強迫工件振動并將電機轉(zhuǎn)速及激振頻率反饋回主機
拾振器:把振動響應(yīng)如加速度幅值等反饋回主機
卡具:將激振器牢牢固定在工件正確位置上
膠墊:隔振、降噪,防跑件
B.工藝選擇
1、激振頻率:選擇共振區(qū)別明顯處,一般鑄件可以采用中頻大激振力,焊接件可分頻激振.
2、激振力:由構(gòu)件上zui大的動應(yīng)力來確定,即應(yīng)保證 σd+σr≥[σ].Σd與構(gòu)件的材料和結(jié)構(gòu)有關(guān),一般鑄件為?2kgf/mm2,軟鋼件為?7kgf/mm2.
3、激振時間:振動的*分鐘殘余應(yīng)力變化zui快,20分鐘后趨于穩(wěn)定,一般認(rèn)為處理20-40分鐘即可.
4、激振點和支撐點:支撐點應(yīng)該在工件振動節(jié)點上,激振點一般在兩點支撐點間剛性較大的位置上.
5、用振動時效過程中測出的動態(tài)參數(shù)曲線,根據(jù)曲線的變化、現(xiàn)場,及時判斷振動效果,是國內(nèi)外*認(rèn)可的方法.
振動時效zui重要的幾個參數(shù)是:"支撐點、振型、激振點、拾振點、加速度、固有頻率、時間."其中振動加速度、共振頻率、共振時間是決定時效工藝效果的主要參數(shù).
振動時效的實質(zhì),是在工件的低頻亞共振點,穩(wěn)定地亞共振振動15-30分鐘左右,使共振峰出現(xiàn)變化,內(nèi)部發(fā)生微觀的彈性塑性力學(xué)變化,從而實現(xiàn)時效目的.