GB/T 25713-2010 机械式振动时效装置

　　ICS 25. 120. 30 J 61

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 25713—2010

　　机械式振动时效装置

　　Machinery vibratingstressreliefdevice

　　2010-12-23发布 2011-07-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 25713—2010

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中国机械工业联合会提出 。

　　本标准由全国铸造机械标准化技术委员会(SAC/TC186)归 口 。

　　本标准起草单位 :济南西格马科技有限公司 、济南铸造锻压机械研究所有限公司 。

　　本标准主要起草人 :刘久明 、汤小牛 、卢军 。

　　Ⅰ

　　GB/T 25713—2010

　　机械式振动时效装置

　　1 范围

　　本标准规定了机械式振动时效装置的术语和定义 、基本参数 、技术要求 、试验方法和检验规则以及包装 、标志与储运等 。

　　本标准适用于以碳素结构钢 、低合金钢 、不锈钢 、铸铁 、有色金属(铜 、铝 、钛及其合金) 等材质的铸件 、锻件 、焊接件 、模具 、机加工件为处理对象的机械式振动时效装置(以下简称 “装置 ”) 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 191 包装储运图示标志

　　GB 5226. 1 机械电气安全 机械电气设备 第 1部分 :通用技术条件

　　GB/T 6388 运输包装发货标志

　　GB/T 9969 工业产品使用说明书 总则

　　GB/T 13384 机电产品包装 通用技术条件

　　GB/T 17626. 2 试验和测量技术 静电放电抗扰性试验

　　GB/T 17626. 4—2008 试验和测量技术 快速瞬变电脉冲群抗扰性试验

　　JB/T 3000 铸造设备 型号编制方法

　　JB/T 6331. 2 铸造机械噪声的测定方法 声压级测定

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　扫频 scanning

　　固定偏心矩 ,将激振器的转速由低调高的过程 。

　　3. 2

　　扫频曲线 scanning curve

　　激振装置的频率由低向高均匀升速过程中 ,工件被检测点的加速度值随激振频率或激振器转速变化的曲线称为扫频曲线 ,简记 a-n 曲线 ,其中 ,a为加速度(单位 :m/s2 ) ;n为激振器转速(单位 :r/min) 。 3. 3

　　时效时间和时效曲线 agingtime & aging curve

　　当激振器的转速稳定在某一数值上后 ,持续的时间称为时效时间 ;其间 ,反映加速度随时效时间变化的曲线 ,称为时效曲线 ,简记 a-t曲线 ,其中 ,a为加速度(单位 :m/s2 ) ,t为时效时间(单位 :min) 。

　　3. 4

　　跟踪曲线 tracking curve

　　以初始时效频率处加速度值为一固定值 ,控制该加速度值在时效过程中保持不变 ,需要不断调节激

　　1

　　GB/T 25713—2010

　　振器转速 。该转速随时 间 变 化 的 曲 线 称 为 跟 踪 曲 线 , 简 记 n-t曲 线 , 其 中 ,n 为 激 振 器 转 速 ,t为 时 效时间 。

　　3. 5

　　激振器和卡具 exciter & clamper

　　产生振动并能把振动传递给结构体和装置的机械称激振器 。机械式振动时效装置专用的激振器由可调速电动机与受其驱动的偏心箱组成 。 电动机上有测速装置 ;偏心箱外部有对应不同偏心量(以占最大偏心矩的百分比表示)的刻度 ,据此可灵活 、准确地调节偏心矩 。

　　把激振器固定在被振工件上的专用工具称卡具 ,一般为 C形 。

　　4 基本参数

　　4. 1 装置的主参数为 30%偏心矩时设备所能达到的最大转速 。

　　4. 2 装置的基本参数应符合表 1 的规定 。

　　表 1 机械式振动时效装置基本参数

　　项 目

　　基本参数

　　30%偏心矩时最大转速/(r/min)

　　10 000

　　8 000

　　6 000

　　30%偏心矩时转速范围/(r/min)

　　1 000~ 10 000

　　1 000~ 8 000

　　1 000~ 6 000

　　100%偏心矩时转速范围/(r/min)

　　1 000~ 5 000

　　1 000~ 4 000

　　1 000~ 3 000

　　电动机额定功率/W

　　600~ 1 500

　　1 000~ 2 500

　　2 000~ 4 000

　　稳速精度/(r/min)

　　1

　　激振器的最大偏心矩范围/(N · m)

　　0. 01~ 0. 02

　　0. 03~ 0. 07

　　0. 1~ 0. 3

　　控制箱加速度显示范围/(m/s2 )

　　0~ 255

　　0~ 255

　　0~ 255

　　4. 3 装置的型号应符合 JB/T 3000的规定 。

　　5 技术要求

　　5. 1 一般要求

　　5. 1. 1 装置应符合本文件的规定 ,并按经规定程序批准的图样及技术文件制造 。

　　5. 1. 2 装置的参数推荐按第 4章规定的参数优先选用 。

　　5. 1. 3 装置在下列条件下使用 ,应能正常工作 :

　　a) 环境温度 : -20 ℃ ~40 ℃ ;

　　b) 相对湿度 :不应大于 80%(25 ℃) ;

　　c) 电源 :交流 220V,50 Hz。

　　5. 1. 4 装置表面油漆应无污损 、碰坏和裂痕等现象 。

　　5. 1. 5 电气系统应符合 GB 5226. 1 的规定 。

　　5. 1. 6 随机技 术 文 件 应 包 含 产 品 使 用 说 明 书 、产 品 合 格 证 和 装 箱 单 , 随 机 技 术 文 件 的 编 制 应 符 合GB/T 9969的规定 。

　　5. 2 激振器

　　5. 2. 1 偏心箱与电动机连接的结构应安全 、可靠 。

　　2

　　GB/T 25713—2010

　　5. 2. 2 偏心矩的挡位刻线应清晰 、准确 ,数字标记应与刻线对正 。

　　5. 2. 3 调整偏心时 ,活动偏心块应灵活 ,无卡阻现象 ,偏心块调整后应锁定可靠 。

　　5. 2. 4 轴承应密封防尘 ,润滑脂应清洁 。

　　5. 2. 5 激振器应有转向指示 。

　　5. 2. 6 电动机应符合有关标准的规定 。

　　5. 2. 7 电动机的电枢线与测速线应通过不同的航空插头引出 。

　　5. 3 控制箱

　　5. 3. 1 控制箱应能同时显示电动机转速值 、加速度值 、电动机电流值 、时效时间 。

　　5. 3. 2 控制箱各部分显示与记录应清晰 、完整 。

　　5. 3. 3 在扫频时 ,控制箱应能同时打印出扫频曲线(即 a-n 曲线) ,在扫频结束后 ,应能打印出扫频区间内的各阶共振频率所对应的转速和加速度值 。

　　5. 3. 4 在振动时效过程中 ,控制箱应能在时效的同时打印出时效曲线(即 a-t曲线) ,在时效结束时能打印出时效转速 、时效时间等数据 ;或者 ,应能在时效的同时打印出跟踪曲线(即 n-t曲线) ,在时效结束时能打印出时效时对加速度开始跟踪和结束跟踪时的转速 、时间等数据 。

　　5. 3. 5 在振动时效过程中 ,控制箱应能在不停机下对转速区间内所有峰值逐个分别进行时效 ,并能同时打印每个峰值的时效曲线或跟踪曲线 。

　　5. 3. 6 控制箱的各操作按键或按钮应灵活 、可靠 。

　　5. 3. 7 过流时 ,应自动停机并警示 。

　　5. 3. 8 控制箱的加速度显示精度 、加速度重复显示精度应分别满足下列要求 :

　　Δa≤ 2. 5%B+d ( 1 )

　　Δ≤ 2. 5%B+d ( 2 )

　　式中 :

　　Δa — 加速度显示精度 ,单位为米每二次方秒(m/s2 ) ;

　　Δ — 加速度重复显示精度 ,单位为米每二次方秒(m/s2 ) ;

　　B — 输入电压的名义加速度值 ,单位为米每二次方秒(m/s2 ) ;

　　d — 控制箱的加速度显示分辨率 ,单位为米每二次方秒(m/s2 ) 。

　　5. 3. 9 控制箱的加速度零点漂移应小于(2 m/s2 )/h。

　　5. 3. 10 控制箱应具有工作转速区间 、电流保护范围及各种自动工艺方案等设置功能 。

　　5. 3. 11 控制箱应具有针对工艺参数及过程的纸质打印记录或可电子保存等功能 。

　　5. 3. 12 按键应经久耐用 。

　　5. 3. 13 打印机应经久耐用 。

　　5. 3. 14 控制箱应通过老化试验 、高低温环境试验 ,试验后各种控制功能应正常 ;控制箱还应通过电源过压试验和欠压试验 :试验中 ,加速度显示精度应满足 5. 3. 8要求 ,稳速精度不应大于 1 r/min。

　　5. 3. 15 控制箱应通过下列安全性试验 :

　　a) 绝缘电阻测试 ,绝缘电阻不应低于 5 MΩ;

　　b) 交流 1 500V耐压测试 ,试验时间 1 min,试验后各种控制功能应正常 ;

　　c) 泄漏电流测试 ,泄漏电流应小于 3. 5 mA。

　　5. 3. 16 控制箱应通过下列电磁兼容试验 :

　　a) 控制箱应按 GB/T 17626. 2 的要求进行静电放电抗扰度测试 ,试验严酷等级 : 3 级 。试验时各种控制功能应正常 。

　　b) 控制箱应按 GB/T 17626. 4 的要求进行电快速瞬变脉冲群抗扰度测试 ,试验严酷等级 : 3 级 。试验时各种控制功能应正常 。

　　3

　　GB/T 25713—2010

　　5. 3. 17 控制箱应进行包装跌落试验 :在正常出厂包装条件下 ,在 150 mm 高处跌落 ;打开包装后 ,控制箱机壳不能有明显变形 ,各种控制功能应正常 。

　　5. 4 空运转要求

　　5. 4. 1 激振器安装在标准基础上 ,偏心矩调到 0% ,激振器在最高转速进行空运转试验 ,空运转时间不应少于 4 h。

　　5. 4. 2 所有转动部分应灵活 ,无停滞现象 ,无异常声响 。

　　5. 4. 3 紧固件应牢固无松动 。

　　5. 4. 4 装置的噪声声压级不应大于 80 dB(A) 。

　　5. 4. 5 在额定转速下 ,激振器连续运转 2 h,其温升不应超过 35 ℃ ,最高温度不应高于 70 ℃ 。

　　5. 5 负荷运转要求

　　5. 5. 1 负荷运转试验前应进行空运转试验 。

　　5. 5. 2 激振器偏心矩调到 100% ,装置在 100%偏心矩最大转速处须能连续工作 20 min;偏心矩调到30% ,装置在 30%偏心矩最大转速处须能连续工作 1 h。

　　5. 5. 3 偏心矩调到 100% , 电动机消耗的功率不应大于其额定功率 。

　　5. 5. 4 在 5. 5. 2 中两种情况下 ,在工作转速区间内任意转速下的稳速精度不应大于 1 r/min。

　　5. 6 加速度传感器及磁座

　　5. 6. 1 加速度传感器频响范围应满足(10~ 300) Hz、(0~ 500) m/s2 ,质量应小于 50 g。

　　5. 6. 2 磁座吸力应达到抗剪切力 100N ,质量应小于 50 g。

　　5. 6. 3 传感器与磁座之间连接应牢固 ,振动过程中不能出现松动 ;传感器及磁座连接后的频响范围应大于 500Hz。

　　5. 7 卡具

　　针对表 1 所 规 定 的 三 组 基 本 参 数 , 卡 具 在 弹 性 范 围 内 最 大 卡 紧 力 分 别 应 大 于 : 100 kN、200 kN、 300 kN。

　　5. 8 减振胶垫

　　针对表 1所规定的三组基本参数 ,设备所配备的所有减振胶垫在弹性范围内的总承载质量应分别不低于 :12 t、20 t、35 t。

　　5. 9 电缆及屏蔽线

　　电缆 及 屏 蔽 线 外 层 应 耐 磨 、并 具 有 一 定 强 度 及 良 好 的 绝 缘 、屏 蔽 性 能 ; 其 长 度 应 一 致 , 不 应短于 5 m。

　　6 试验方法

　　6. 1 空运转试验与负荷试验

　　6. 1. 1 做一个标准基础 : 刚性足够大 、外部(0~ 300) Hz 、(0~ 50)kN 的激励不应影响其牢固性 。

　　6. 1. 2 激振器安装在标准基础上 ,偏心矩调到 100% ,检测控制箱过流保护前激振器所能达到的最大转速 ,在该转速时设备应能连续工作 20 min,该转速不应小于设备标明的 100%偏心矩时最大转速 ; 偏

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　　心矩调到 30% ,检测控制 箱 过 流 保 护 前 激 振 器 所 能 达 到 的 最 大 转 速 , 在 该 转 速 时 设 备 须 能 连 续 工 作1 h,该转速不应小于设备标明的 30%偏心矩时最大转速 。

　　6. 2 过流试验

　　将激振器的偏心块调整到某档位 ,手动或自动调整电动机转速 , 当电动机电流达到过流保护值时 ,装置应自动停机并报警 。重新开机后装置在未达到过流保护值时还应能正常工作 。

　　6. 3 噪声的测定

　　在空运转条件下 ,将激振器的偏心矩调零并置于胶垫上 ,调整其转速至最高值 ,按 JB/T 6331. 2 规定方法进行测定 。

　　6. 4 装置稳速精度的测定

　　将激振器安装在 6. 1. 1所述标准基础上 ,偏心矩调到 30% ; 以 1 000 r/min为间隔量 ,将电动机的转速依次设定在 1 000 r/min、2 000 r/min……直至 30%偏心矩时最大转速处 ; 在每个设定转速处 ,用数字转速表测定电动机的转速 ,每隔 1 min记录一次电动机的测定转速和装置显示转速 ,共测 10次 ,下列三种情况的较大者即是装置在当前转速下的稳速精度 :

　　a) 电动机的实测转速与实测转速平均值的差值绝对值的最大值 ;

　　b) 控制箱显示的转速与显示转速平均值的差值绝对值的最大值 ;

　　c) 电动机实测转速平均值与控制箱显示转速平均值的差值绝对值 。

　　注 : 实测/显示转速平均值为 10次实测/显示转速值的算术平均值 。

　　最后 , 比较装置在上述各个测试转速下的稳速精度 ,取其中最大值作为装置稳速精度 。

　　6. 5 加速度显示精度与加速度重复显示精度试验

　　在环境温度为 25 ℃时 ,用标准信号发生器输出 100 Hz 左右的正弦信号 ,经 100 pF电容器输入到加速度显示器 。

　　输入电压为 0. 5 V、1. 0 V、1. 5 V、2. 0 V 时 ,记录其相应加速度数字显示值 ,按式(3) 、式(4) 、式(5)

　　和式(6)进行计算 :

　　Sai =ai/Vi ……………………………( 3 )

　　式中 :

　　Sai— 第i次输入电压的装置加速度灵敏度 ,单位为米每二次方秒每伏[(m/s2 )/V] ;

　　ai — 第i次输入电压的相应加速度数字显示值 ,单位为米每二次方秒(m/s2 ) ;

　　Vi — 第i次输入的电压 ,单位为伏(V) 。

　　Sa Sai ……………………………( 4 )

　　式中 :

　　Sa— 装置加速度灵敏度平均值 ,单位为米每二次方秒每伏[(m/s2 )/V] 。

　　Bi = SaVi ……………………………( 5 )

　　式中 :

　　Bi— 第i次输入电压的名义加速度值 ,单位为米每二次方秒(m/s2 ) 。

　　Δai = (Bi - ai) +d ……………………………( 6 )

　　式中 :

　　Δai — 第i次输入电压的加速度偏差 ,单位为米每二次方秒(m/s2 ) ;

　　5

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　　d — 同 5. 3. 8,符号应取与(Bi-ai)相一致 。

　　取 Δai 中最大值为装置的加速度显示精度 ,记为 Δa。

　　在 10min内 ,输入电压在 0. 0 V 与 1. 5 V之间反复切换 10次时 ,记录每次在 1. 5 V 时相应的稳定的加速度数字显示值 ;求 10次显示值分别与这 10次显示值的算术平均值之差的绝对值 ,取其中的最大值作为加速度重复显示精度 ,记为 Δ。

　　6. 6 加速度零漂试验

　　在环境温度为 25 ℃时 ,将激振器的偏心块调零 ,加速度传感器固定于静止的物体上 。 打开装置电源 ,将电动机的转速调至 2 000 r/min ,并运行 1 h,取此期间装置显示的加速度最大值和最小值的差值作为加速度零点漂移值 。

　　6. 7 激振器温升的测定

　　在空运转条件下 ,将激振器置于胶垫上 ,将转速调至最大并连续运转 2 h, 用测温仪测量激振器外壳 ,取其最大值加 3 ℃修 正 值 , 即 激 振 器 的 最 高 温 度 , 其 最 高 温 度 与 环 境 温 度 的 差 值 , 即 为 激 振 器 的温升 。

　　6. 8 控制箱环境试验

　　6. 8. 1 整机老化试验

　　控制箱应在老化箱内 、50%相对湿度下 、50 ℃时连续通电 24h。

　　6. 8. 2 高低温环境试验

　　控制箱应在高低温环境试验箱内 、50%相对湿度下 、0 ℃和 50 ℃分别通电 2 h。

　　6. 8. 3 整机电源过压、欠压试验

　　过压试验时 ,给控制箱提供 250V交流电 ,按 6. 5测定装置的加速度显示精度 ,按 6. 4 测定装置在电动机转速为 2 000 r/min时的稳速精度 。

　　欠压试验同上 ,差别是给控制箱提供 190V交流电 。

　　6. 9 整机安全性试验

　　6. 9. 1 整机绝缘电阻测试

　　按 GB 5226. 1 的要求用绝缘电阻测试仪对控制箱进行测试 。试验时断开电源 ,但应使电源开关位于接通位置 。对火线 、零线分别与控制箱接地端及金属外壳可接触部位进行测试 , 绝缘电阻不应低于5 MΩ。

　　6. 9. 2 耐压试验

　　按 GB 5226. 1 的 要 求 采 用 耐 压 试 验 仪 对 控 制 箱 进 行 绝 缘 强 度 试 验 , 试 验 电 压 为 交 流 1 500 V (50 Hz) 、1 min。

　　6. 9. 3 泄漏电流试验

　　按 GB 5226. 1 的要求将泄漏电流自动测试仪与控制箱正确连接 ,在 250V交流电下进行测试 。

　　6

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　　7 检验规则

　　7. 1 出厂检验

　　7. 1. 1 每台装置应经制造厂质检部门检验合格并附有产品质量合格证明书方可出厂 。

　　7. 1. 2 出厂检验按 5. 1. 4、5. 1. 6、5. 2. 1~ 5. 2. 5、5. 2. 7、5. 3. 1、5. 3. 2、5. 3. 6、5. 3. 7、5. 4. 2~ 5. 4. 4 规定的项目进行检验 ,所检项目应合格 。

　　7. 2 型式试验

　　7. 2. 1 有下列情况之一时 ,应进行型式试验 :

　　a) 新产品或老产品转产的试制定型鉴定时 ;

　　b) 正式生产后如结构 、材料 、制造工艺有较大改变时 ;

　　c) 正常生产时应每 3 年进行一次型式试验 ;

　　d) 停产 1 年以上恢复生产时 ;

　　e) 国家质量监督机构提出型式试验要求时 。

　　7. 2. 2 型式试验时 ,每次检验台数是当月批量的 10% ,但不应少于 2 台 。

　　7. 2. 3 型式检验应为第 4章和第 5 章规定的内容 ,所检项目应全部合格 。

　　8 包装、标志与储运

　　装置的包装 、标志与储运应符合 GB/T 191、GB/T 6388和 GB/T 13384的规定 。