分析振动时效消除液压支架油缸缸筒残余应力的应用与研究

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1、2010年第5期·设计与研究·文章编号：1001—2265(20l0)05—0035一O3振动时效消除液压支架油缸缸筒残余应力的应用与研究李秀玲，徐坚(郑州铁路职业技术学院，郑州450052)摘要：针对液压支架油缸在机械加工过程中产生的残余应力，以及由于残余应力显现的油缸变形问题，采用振动时效进行残余应力消除和均化，使用金属磁记忆应力检测仪分别对振动时效前、后残余应力分布进行检测，结果表明：基于频谱谐振原理的振动时效处理，能够对缸筒加工后的残余应力起到均化作用，加．Y-变形得到有效改善，能够达到设计和使用要求。关键词：振动时效；残余应力；均化效果；共振中图分类号：TH

2、12；TG65文献标识码：AApplicationandResearchofVibratoryStressReliefEliminationofHydraulicSupportsCylinderCylinderofResidualStressLIXiu—ling，XUJian(ZhengzhouRailwayVocational&TechnicalCollege，Zhengzhou450052，China)Abstract：Againsttheresidualstressisgeneratedinthemechanicalprocessingofthehydrauli

3、ccylinder，ap-pearedtheproblemofCylinderdistortionduetoresidualstress，residualstressiseliminationandhomogeniza-tionbyusingVibratoryStressRelief,TheuseofmetalmagneticmemorystresstesterVSR，detectingrespec-tivelybeforeandafterVibratoryStressReliefresidualstressdistribution，Theresultsshowtha

4、t：basedonVi-bratoryStressRelieftreatmentofResonantvibrationtheory，becapabletoplayaroleinHomogenizationforresidualstressofCylinderafterprocessing，Deformationprocessingisimprovedeffectively，reachedthedesignanduserequirements．Keywords：vibratorystressrelief；residualstress；homogenizingeffect

5、；resonance0引言1振动时效的原理液压支架千斤顶油缸使用过程中一般受到高压作振动时效，又称为“VSR”方法，又称振动消除应用，通常_T艺为管料调质后进行粗车、推镗、精车等机力法，是利用共振原理消除和均化金属结构件内部残械加工，特别是推镗过程会产生较大的加工应力，在加余应力，可取代传统的自然时效和热时效的一种新工工后缸简产生明显的变形，不能满足设计公差的要求，艺方法。。即利用工件的共振对工件施加交变应力严重时会造成废品。传统的时效处理方法有自然时效或变形，当附加交变应力的幅值与工件某点的残余应法和热时效法。自然时效法处理周期长，效果差；热时力叠加达到或超过材料的

6、屈服极限时，工件发生微观效法不仅成本高，还可能改变材料的微观结构与性或宏观弹塑性变化；若这种交变应力使T件内部的某能。与上述两种方法相比较，振动时效具有明显的优些点产生晶格滑移，尽管宏观上没有达到屈服极限，但点，它能使构件的机械性能显著提高，且使用方便、耗在微观上会产生塑性变形，而且这种变形一般发生在能低、耗时短，具有很强的适应性，本文应用先进的残余应力最大的点上，因此这种受约束的变形得以释频谱振动时效方法有效均化了液压支架油缸的加工残放，从而降低和均化工件内的残余应力，并使其尺寸精余应力，改善了加工应力引起的变形。度达到稳定。这就是振动时效的原理。收稿日期：2009

7、一l0—09作者简介：李秀玲(1982一)，女，河南太康县人，郑州铁路职业技术学院硕士，助教，(E—mail)lixiuling508@163．corn。·35··设计与研究·组合机床与自动化加工技术振动时效过程是将一个具有偏心重块的电动机4．1磁应力三维分布效果(即激振器)安放在工件上，并将工件用橡皮垫等弹性磁应力三维分布效果如图2所示。物体支承起来，通过振动控制器调节电机转速，使电机的转动频率接近工件的固有频率，构件与激振器处于共振状态，产生最大的交变应力。2振动时效前后残余应力的检测本文采用频谱谐波振动对缸筒施加共振，为了对振动时效应力消除效果