ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВИБРООБРАБОТКИ
НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ СНИЖЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
Основные параметры
вибростабилизации — частота, величина вибрационных напряжений (или
амплитуда вибрации) и продолжительность вибронагружения. О влиянии
этих параметров на эффективность виброобработки высказываются
противоречивые мнения. Так, в работе [80] проводились исследования влияния
числа циклов нагружения на образцах из углеродистой стали
размерами 36x56
мм с остаточными напряжениями, вызванными наплавкой
продольного валика. Образцы подвергались пульсирующим напряжениям,
вызывающим растяжение валика при атах=
= 12,8 кгс/мм2 и атт = 0,56 кгс/мм2. При этом
максимальные остаточные напряжения уменьшились с 24 до 20
кгс/мм2 после 5хЮ5 циклов нагружения и
до 5 кгс/мм2 после 6,2Х106 циклов. Эти данные
говорят о решающем влиянии количества циклов на ликвидацию остаточных
напряжений. В результате других исследований [75, 76, 81] выявлено, что снижение остаточных
напряжений при резонансе происходит с большой скоростью и основная часть
напряжений снимается в течение первых трех минут.
Для получения эффекта правки
можно ограничиться числом циклов нагружения, не сильно "превышающим число
циклов, соответствующих возникновению устойчивых амплитуд резонансных
колебаний, что связано с появлением значительных макропластических
деформаций на неустановившемся режиме вибросиловой обработки [82]. В
частности, для низкоуглеродистой стали основное уменьшение остаточных
напряжений происходит после ЗхЮ3—1ХЮ4
циклов. Дальнейшее нагружение вызывает незначительное
уменьшение остаточных напряжений, и после 1X Ю5 циклов
процесс снижения прекращается [76].
В институте сварки ПНР было
установлено, что наибольшее улучшение упругих свойств, как следует из
работы [84], происходит при обработке образцов значительными
переменными напряжениями (±15 кгс/мм2 и выше).
Эксперименты, проведенные румынскими специалистами [85], показали,
что для снятия напряжений достаточно отах = 0,8оо,2. При
этом отмечается существенная роль статического компонента
нагрузки.
Наибольшее снижение остаточных
напряжений и деформаций происходит при резонансе частоты вибрационного
нагружения с какой-либо частотой свободных колебаний определенным образом
закрепленной конструкции (для вибросиловой правки наиболее эффективным
считается шарнирное закрепление при использовании изгибных форм
вибрационного нагружения [86]). В этом случае амплитудные величины
деформаций, вызванных вибрацией, максимальны и энергия вибрационного
воздействия достигает наибольшего значения.
Приложение статического усилия
при вибросиловой обработке существенно повышает частоту свободных
колебаний конструкций
