专利名称：振动处理工件激振频率随动的自动控制方法
技术领域：
本发明涉及一种振动处理工件激振频率随动的自动控制方法，它属于使工件达到所需最终状态的振动消除应力类振动处理工件，即通过激振器对工件进行振动，以使工件的残余应力得以降低、均化、强化，从而使工件的抗变形能力、尺寸精度的稳定性得以提高。中华人民共和国机械行业标准JB/T5926-91规定，在振动处理时，激振频率选择位于工件共振峰的亚共振区域，且与主振峰值(Gmax)的1/3～2/3所对应的频率上，比如对钢质工件进行处理时，一般在亚共振区域取1/3Gmax所对应的频率值为激振频率值；对铸件进行振动处理时，一般在亚共振区域取2/3Gmax所对应的频率值为激振频率值。但是，由于工件共振峰将随着振动处理的进行而左移，若不在必要的时候对激振频率进行调整，激振频率所在位置将超出工件共振峰的亚共振区域，因此，激振频率的随动是振动处理过程中一个较为重要的问题。现有的控制激振频率随动的方法，为CN93109209.4所公开。其是比较前后两个振动响应的采样值Gn＋1和Gn(幅值或加速度值)，当出现Gn＋1＜Gn时，通过软件系统进行控制，使激振频率自动降回到亚共振区1/3Gmax或2/3Gmax处。这种控制激振频率随动的方法存在以下问题一是其是在检测到振动响应下降过程出现时才进行调整，也即工件共振峰左移过激振频率点后再进调整，因此，为了防止工件在共振点共振而导致工件受到永久性破坏或使得工件的疲劳寿命受到影响，必须控制激振器的动应力输出，使之与工件能承受的动应力值有一定的距离，这样一来必然影响到振动处理的效果和效率；二是工件的振动响应一频率曲线并非光滑的，而是呈锯齿状，虽说在工件振动响应—频率曲线的亚共振区域，从大的趋势来看，随着工件共振峰的左移，激振频率与工件共振峰值点所对应的频率的靠近，振动响应是增加的，但并不能排除在亚共振区域后一振动响应取样值Gn＋1小于前一振动响应取样值Gn的可能，特别是在取样时间隔较短的情况下，这种情况的出现可能性就更大。这样一来，往往导致系统误调整，使得振动处理装置不能正常工作。鉴于以上原因，现有技术有进一步改进的必要。
本发明的在于提供一种新型的振动处理工件激振频率随动的自动控制方法，以克服现有技术的不足。
本发明的要点在于在振动处理过程中取振动响应值Gn(幅值或加速度值等)，并将其与工件共振峰值Gmax比较，当该振动响应值Gn大于等于(3/4～4/5)Gmax时或者该振动响应值Gn与(3/4～4/5)Gmax之差的绝对值小于(0～5)％Gmax时，通过软件系统控制激振频率回调至振动响应值Gn小于等于振动响应之初始值G0或者回调至振动响应值Gn小于等于(1/3～2/3)Gmax。
本发明由于采用取振动响应值Gn与一定值比较，来确定激振频率是否回调，且所述定值为(3/4～4/5)Gmax，故可确保振动处理始终在亚共振区域进行，从而工件共振峰值Gmax的选取可以尽可能的大，而不必担心Gmax过大而导致在振动处理过程中工件被损坏或其疲劳寿命受到影响，由于振动处理的所需时间直接与共振峰值的大小有关，因而采用本发明的方法，振动处理的时间可大为缩短。同时亦克服了现有技术存在的由于振动响应—频率曲线不平滑(锯齿)而引起的误调整问题。
附图
一是一套采用本发明方法的振动处理设备的基本构成示意图；附图二是本发明实施例一的振动响应—频率曲线图；附图三是本发明实施例二的振动响应—频率曲线图；以下将结合实施例及其附图对本发明作进一步说明实施例一本实施例处理的工件为钢质件，振动设备构成如附图一所示，其中工件1通过支承体4支撑于地基6上，激振器2和传感器5按中华人民共和国机械行业标准JB/T5926-91规定的工艺规范确定放置位置，激振器2由计算机系统和控制电路组成的控制器3控制，传感器5拾取振动响应Gn，送入控制器3处理。附图二给出的是本实施例处理工件的振动响应—频率曲线，该曲线来源于振动处理的扫频工序，图中工件共振峰值Gmax的大小的选择，一般应考虑工件材料、结构特征以及激振频率的随动方式，本实施例由于激振频率的随动采用本发明的方法，故仅考虑工件材料、结构特征选定Gmax为160m/S2，并依此调整激振器2的偏心档位，使之输出与此相一致。并按钢质件处理的常规工艺规范，取与1/3Gmax对应之频率值为初始激振频率值，振动开始后，传感器5适时拾取振动响应Gn，并将此送入控制器3中的计算机系统进行处理，计算机系统将其与Gmax比较，在本实施例中，计算机系统一旦发现Gn＞＝3/4Gmax关系成立，即发出指令，通过控制器3中的控制电路回调激振器2电机转速，即回调激振频率，与此同时，计算机系统继续处理传感器5送来的振动响应Gn信号，并将其与Gmax比较，一旦发现Gn＜＝1/3Gmax，即行终止激振频率的回调，系统转入正常的振动处理，如此反复，直至振动处理终结。与现有技术比较，同样处理钢质工件，本实施例较现有技术提高生产效率10％以上，同时系统工作稳定，无误调整现象。实施例二在本实施振动处理工件为铸件，所用设备同实施例一，附图三是工件的振动响应—频率曲线，图中的Gmax考虑工件材料、结构特征选定为180m/S2，同时依此调整激振器2的偏心档位，使之输出与此相一致，并按铸件处理的常规工艺规范，取与2/3Gmax对应之频率值为初始激振频率值，也即取初始振动响应值G0为2/3Gmax。振动开始后，传感器5适时拾取振动响应Gn，并将此送入控制器3中的计算机系统进行处理，计算机系统将其与Gmax比较，在本实施例中，计算机系统一旦发现｜Gn-4/5Gmax｜＞＝4％Gmax关系成立，即发出指令，通过控制器3中的控制电路回调激振器2电机转速，即回调激振频率，与此同时，计算机系统继续处理传感器5送来的振动响应Gn信号，并将其与初始振动响应值G0比较，一旦发现Gn＜＝G0，即行终止激振频率的回调，系统转入正常的振动处理，如此反复，直至振动处理终结。本实施例相对现有技术与实施例一一样有同样的优点，初始振动响应值G0可以人为设定，也可由计算机系统自动识别记忆。
权利要求
1.一种振动处理工件激振频率随动的自动控制方法，包括对振动响应值进行取样、比较以及通过软件系统控制激振频率回调，其特征在于其是在振动处理过程中取振动响应值Gn(幅值或加速度值等)，并将其与工件共振峰值Gmax比较，当该振动响应值Gn大于等于(3/4～4/5)Gmax时或者该振动响应值Gn与(3/4～4/5)Gmax之差的绝对值小于(0～5)％Gmax时，通过软件系统控制激振频率回调至振动响应值Gn小于等于振动响应之初始值G0或者回调至振动响应值Gn小于等于(1/3～2/3)Gmax。
全文摘要
本发明涉及振动处理工件激振频率随动的自动控制方法，现有的随动方法，是在振动过程中比较前后两个取样值G
文档编号G05D19/02GK1130271SQ9511261
公开日1996年9月4日 申请日期1995年12月29日 优先权日1995年12月29日
发明者林易人 申请人:林易人