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南京聚航科技有限公司
主營產(chǎn)品： 振動時效設(shè)備，殘余應(yīng)力檢測儀，應(yīng)力應(yīng)變測量，殘余應(yīng)力消除設(shè)備 |
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主營產(chǎn)品： 振動時效設(shè)備，殘余應(yīng)力檢測儀，應(yīng)力應(yīng)變測量，殘余應(yīng)力消除設(shè)備 |
2023-5-9 閱讀(282)
大型汽輪發(fā)電機的轉(zhuǎn)軸是發(fā)電機中*大的轉(zhuǎn)動部件，運行時轉(zhuǎn)速一般為3000r/min或3600r/min，對其的力學性能有較高的要求，尤其是殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力過高，轉(zhuǎn)軸在長期運行過程中極有可能出現(xiàn)翹曲變形或者尺寸上的變化，并將有可能影響到轉(zhuǎn)軸本身的固有頻率，這對服役長達十幾年的發(fā)電機來說具有很大的風險，目前的技術(shù)條件一般要求轉(zhuǎn)軸的殘余應(yīng)力≤60MPa。
當前，國內(nèi)對汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子鍛件的殘余應(yīng)力測試大多采用切環(huán)法。由于切環(huán)法需要在轉(zhuǎn)軸上保留較大的試環(huán)區(qū)，且在測試的時候需要占用大型機床，在時間與成本上不符合現(xiàn)代生產(chǎn)管理的要求。因此，環(huán)芯法就誕生了，其憑借取樣位置小、試驗時間短、效率高、成本低等優(yōu)勢，受到廣泛應(yīng)用。
環(huán)芯法測試原理
在被測表面上粘貼電阻應(yīng)變片，以電阻應(yīng)變片為中心，加工一個直徑為d的環(huán)槽。環(huán)芯邊界上的殘余應(yīng)力得到釋放，電阻應(yīng)變片就能夠記錄到應(yīng)力釋放前后的應(yīng)變變化，通過胡克定律就可以計算出殘余應(yīng)力的大小。
環(huán)芯法殘余應(yīng)力測試過程
采用的儀器
儀器采用聚航科技生產(chǎn)的JHHX環(huán)芯法殘余應(yīng)力測試系統(tǒng)，是由JHYC靜態(tài)應(yīng)變儀和JHHX精密開槽裝置組成，全程軟件式操作，自動實時計算殘余應(yīng)力，并實時顯示和保存應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值，儀器精度高、操作簡單。
前期處理
在試驗前，應(yīng)在轉(zhuǎn)軸表面選好測試部位，并對測試部位進行預(yù)處理。預(yù)處理的主要目的是清潔表面，為粘貼應(yīng)變片做好準備，并對測試位置進行定位。
首先，在轉(zhuǎn)軸的表面選取測試部位，一般的原則是兩個測試點之間的距離以及測試點與轉(zhuǎn)軸端部的距離均大于500MM，避免測試點之間相互影響。另外，由于轉(zhuǎn)軸的外圓是圓弧面，在選定測試部位之后需要將測試部位盡量打磨平整，主要是為了去除表面的氧化層和取得一個較為平整的平面，以便于更好的粘貼應(yīng)變片和校調(diào)鉆頭的位置。在完成打磨之后，還需用專用的清洗劑對打磨部位進行清洗，為后續(xù)粘貼應(yīng)變片做好準備。
應(yīng)變片粘貼
做好前期準備后，首先需用環(huán)芯鉆機的機座進行定位，在測試部位布置好機座后，用專用的刀具對試驗的部位進行定位和劃線。同時根據(jù)劃線的情況調(diào)整機座的水平，待完成劃線之后，用膠水將機座底部進行固定。
然后進一步清潔測試部位，確保*全干凈之后就可以粘貼應(yīng)變片，粘貼應(yīng)變片時需參照相應(yīng)的使用說明書嚴格進行操作，應(yīng)變片粘貼的好壞將嚴重影響到試驗的結(jié)果。
最后，將粘貼好的應(yīng)變片的測試線通過導(dǎo)管引出至機座外部，并連接到應(yīng)變儀上，確保試驗時鉆機的鉆削不會影響到粘貼的應(yīng)變片及其導(dǎo)線。
具體過程
試驗時，每次鉆削深度為0.5mm，鉆孔完成后，待應(yīng)變儀讀數(shù)穩(wěn)定即可記錄數(shù)據(jù)。最終參與計算的是0mm、2mm和4mm的應(yīng)變儀讀數(shù)，中間數(shù)據(jù)的記錄只是為了監(jiān)測試驗的過程是否出現(xiàn)異常。
完成數(shù)據(jù)記錄之后，可將應(yīng)變片扯離被測件表面，如果此時應(yīng)變片仍舊粘貼在被測表面而不隨導(dǎo)線剝離，說明應(yīng)變片粘貼良好，測試過程可靠。
數(shù)據(jù)處理
在完成上述測量并記錄數(shù)據(jù)之后，可對試驗的數(shù)據(jù)進行處理，將試驗中記錄的應(yīng)變值代入環(huán)芯法計算公式即可得到相應(yīng)的殘余應(yīng)力值。
總結(jié)
通過以上的試驗可知，環(huán)芯法可用于大型發(fā)電機轉(zhuǎn)軸的殘余應(yīng)力測試，且環(huán)芯法從成本上更加節(jié)省原材料、降低大型機床占用時間和提高工作效率，更重要的是環(huán)芯法能更加可靠的測定大型發(fā)電機轉(zhuǎn)軸的殘余應(yīng)力。
