振動時效消除應(yīng)力是將工件在其固有頻率下進(jìn)行數(shù)分鐘至數(shù)十分鐘的振動處理，消除和均化其殘余應(yīng)力，使尺寸精度獲得穩(wěn)定的一種方法。在水泥設(shè)備制造企業(yè)生產(chǎn)中，磨機(jī)及其附件殘余應(yīng)力消除與否，對設(shè)備的使用壽命至關(guān)重要，受生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)周期及效率的影響。消除和均化工件的殘余應(yīng)力中，JH振動時效消除應(yīng)力設(shè)備應(yīng)用最為廣泛。JH振動時效消除應(yīng)力設(shè)備在提高工件抗變形能力，穩(wěn)定工件精度，提高力學(xué)性能，節(jié)約資金，提高質(zhì)量等方面取得了顯著成效。
1、對鑄件應(yīng)力產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行分析
鑄造殘余應(yīng)力產(chǎn)生，是由于熱應(yīng)力和受工件的形狀尺寸與鑄造技術(shù)影響而引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，以及由于材料的組織與成分不均勻而引起的組織應(yīng)力等綜合作用的結(jié)果。其中，由于工件在凝固、冷卻時形成的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，不僅與工件各部分壁厚的不均勻和形狀的非對稱性等有關(guān)，且與澆注和造型等鑄造技術(shù)有關(guān)。
2、殘余應(yīng)力的存在對齒圈加工過程中尺寸精度的影響。
對于大型磨機(jī)齒圈，從鑄造加工能力、產(chǎn)品的運(yùn)輸及安裝需要多方面考慮，多鑄造成半齒圈，加工時再合為一體。小型齒圈則鑄成整體后再加工。實(shí)踐證明，沒有進(jìn)行過振動時效消除應(yīng)力的齒圈，在粗車、精車、銑齒的工序過程中或過程完成后，應(yīng)力釋放，從而造成齒圈變形或開裂。
3、振動時效消除磨機(jī)齒圈變形可行性分析
從鑄件應(yīng)力產(chǎn)生機(jī)理以及殘余應(yīng)力對齒圈加工過程的影響來看，殘余應(yīng)力是造成齒圈變形和開裂的主要原因，消除殘余應(yīng)力，可采用振動時效消除應(yīng)力技術(shù)，即以共振的形式給齒圈施加動應(yīng)力，使附加動應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加后，當(dāng)達(dá)到或超過材料的屈服極限時，齒圈發(fā)生微觀或宏觀塑性變形，從而降低和均化其內(nèi)部的殘余應(yīng)力，并使其尺寸精度達(dá)到穩(wěn)定。使用振動時效消除應(yīng)力具有以下優(yōu)點(diǎn)：
（1）與熱時效相比，投資少、無污染，符合環(huán)保要求。
（2）與自然時效相比，生產(chǎn)周期短，可減少資金積壓。
（3）振動時效消除應(yīng)力使用方便，操作簡單。
（4）節(jié)約能源，降低成本，同時具備與其他時效處理方法相同或更優(yōu)的提高抗變形能力，穩(wěn)定工件的精度，提高力學(xué)性能。
4、振動時效消除應(yīng)力在磨機(jī)齒圈應(yīng)用
齒圈材質(zhì)為ZG42CrMo，重量為2100kg，直徑為7340mm。使用設(shè)備型號為：JH-600A3液晶交流振動時效設(shè)備，激振器激振力為50KN，可激振工件重量為50T。
判定振動時效工藝效果按照國標(biāo)振動時效工藝參數(shù)選擇及技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)判定，滿足下列條件之一，即可判定為達(dá)到振動時效工藝效果。
（1）振幅-時間（a-t）曲線上升后變平。
（2）振幅-時間（a-t）曲線上升后下降，然后變平。
（3）振幅-頻率（a-n）曲線振后比振前的峰值高。
（4）振幅-頻率（a-n）曲線振后比振前的峰值點(diǎn)左移。
（5）振幅-頻率（a-n）曲線振后比振前的帶寬窄。
試驗(yàn)中，齒圈振動結(jié)果滿足條件（3），因此可判定達(dá)到振動時效工藝效果。
5、經(jīng)濟(jì)效益分析
使用JH振動時效消除應(yīng)力設(shè)備后，該公司解決了磨機(jī)齒圈的變形和開裂難題，每年處理近百個齒圈，僅耗電幾十度，便達(dá)到技術(shù)工藝要求，節(jié)約了資金，提高了質(zhì)量，使企業(yè)實(shí)現(xiàn)一次投資，終身受益。
