小波頻譜分析振動時效裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的技術(shù)方案涉及一種小波頻譜分析振動時效裝置：所訴裝置由壓電傳感器、激振電機(jī)、激振控制器、小波頻譜分析控制器、以及顯示器、打印機(jī)和鍵盤等構(gòu)成；本裝置通過小波分析變換，有效地從信號中提取信息，同時通過伸縮和平移等運(yùn)算功能，對函數(shù)或信號進(jìn)行多尺度的細(xì)化分析，最終達(dá)到高頻處時間細(xì)分，低頻處頻率細(xì)分，從而可聚焦到信號的任意細(xì)節(jié)，再結(jié)合快速傅立葉變換，達(dá)到分解信號并提取不同頻率成分的目的，找出工件的幾十種諧波頻率，在這幾十種諧波頻率中優(yōu)選出對消除工件殘余應(yīng)力效果最佳的5種不同振型的諧波頻率進(jìn)行時效處理，從而達(dá)到多維消除應(yīng)力提高尺寸精度穩(wěn)定性的目的。
【專利說明】小波頻譜分析振動時效裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明技術(shù)方案涉及全自動振動消除應(yīng)力技術(shù),具體為一種小波頻譜分析振動時效裝置

【背景技術(shù)】
[0002]消除殘余應(yīng)力是機(jī)械制造的一項基礎(chǔ)工藝，目的是防止金屬工件變形、開裂。目前國內(nèi)外普遍采用“熱時效”的方法，這種方式能源消耗巨大，污染嚴(yán)重。而小波頻譜振動時效裝置可取代以“熱時效”消除應(yīng)力，較之傳統(tǒng)的“熱時效”，可節(jié)約能源95%以上，減少成本90%，且零排放。該技術(shù)在航空、航天、兵器、船舶、機(jī)床、汽車、風(fēng)電等一些重要領(lǐng)域都有眾多成功的應(yīng)用案例，不僅成為解決國防工業(yè)一些制約產(chǎn)品制造難題的關(guān)鍵技術(shù)，而且還大幅度的節(jié)省了成本，減少了排放。若能在整個機(jī)械制造行業(yè)得以采用，每年節(jié)約的能源換算成電可達(dá)到34座秦山核電站一期年發(fā)電量。像這樣既節(jié)能又環(huán)保，既有經(jīng)濟(jì)效益又有社會效益的環(huán)保技術(shù)，一旦得以推廣，對緩解我國乃至全球能源緊缺，減少溫室氣體排放將產(chǎn)生積極的現(xiàn)實意義。
[0003]目前國內(nèi)現(xiàn)有的振動時效處理設(shè)備存在褚多不足，采用原有基波共振時效處理方法，在受振金屬工件中傳播的是低頻共振波，由于振型單一、工件振幅大，激振電機(jī)輸出功率大，而工件用作消除應(yīng)力所吸收的有用功卻較低，呈多維分布的殘余應(yīng)力并未得到完全徹底消除，且存在工件覆蓋面低、噪音大、工藝方案人為因素干預(yù)較多，應(yīng)力消除效果不穩(wěn)定和無法鑒定效果等缺陷，本項目研究設(shè)計出一種新型小波頻譜諧波時效處理設(shè)備，主要由用于小波頻譜諧波分析的主控制器、壓力傳感器、激振控制器和激振電機(jī)等組成。主控制器采用傅立葉頻譜快速分析(FFT)技術(shù)和小波分析技術(shù)，直接識別由壓力傳感器采集來自工件的振動諧波信號，并從中優(yōu)選出最大吸收諧波能量的各低次諧波頻率，快速產(chǎn)生出穩(wěn)定的多振型諧波激振頻率信號，作用于激振器中的變頻器，以不同的激振轉(zhuǎn)速頻率驅(qū)動激振電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，使工件受激振動，產(chǎn)生一系列回應(yīng)振動波；這些不同頻率的振動波，在工件表面和內(nèi)部傳播，可使內(nèi)部的應(yīng)力逐漸得到釋放或被均化。適應(yīng)了高強(qiáng)度和高剛性工件需求，擴(kuò)大了該時效設(shè)備的應(yīng)用范圍。該設(shè)備對工件時效處理全過程進(jìn)行自動控制，實現(xiàn)自動掃頻、信號波形自動分析、識別、判峰和對工件進(jìn)行多振型諧波激振處理，并對已處理工件的振動時效效果進(jìn)行檢測、明確判斷和打印出處理結(jié)果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對以上技術(shù)問題提供一種高效、快速的小波頻譜分析振動時效裝置。
[0005]本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:
[0006]小波頻譜分析振動時效裝置，所訴裝置由壓電傳感器、激振電機(jī)、激振控制器、小波頻譜分析控制器、以及顯示器、打印機(jī)和鍵盤等構(gòu)成；本裝置通過小波分析變換，有效地從信號中提取信息，同時通過伸縮和平移等運(yùn)算功能，對函數(shù)或信號進(jìn)行多尺度的細(xì)化分析，最終達(dá)到高頻處時間細(xì)分，低頻處頻率細(xì)分，從而可聚焦到信號的任意細(xì)節(jié)，再結(jié)合快速傅立葉變換，達(dá)到分解信號并提取不同頻率成分的目的，找出工件的幾十種諧波頻率，在這幾十種諧波頻率中優(yōu)選出對消除工件殘余應(yīng)力效果最佳的5種不同振型的諧波頻率進(jìn)行時效處理，從而達(dá)到多維消除應(yīng)力提高尺寸精度穩(wěn)定性的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]附圖為小波頻譜分析振動時效裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0008]其中，I—被處理工件、2—激振電機(jī)、3—激振控制器、4—鍵盤小波頻譜分析控制器、5—小波頻譜分析控制器、6—顯示器、7—壓電傳感器、8—壓電傳感器、9——打印機(jī)

【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合【具體實施方式】和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0010]小波頻譜分析振動時效裝置由I——被處理工件、2——激振電機(jī)、3——激振控制器、4—鍵盤小波頻譜分析控制器、5—小波頻譜分析控制器、6—顯示器、7—壓電傳感器、8—壓電傳感器、9—打印機(jī)構(gòu)成；
[0011]被處理工件I安放在減振工作臺上，激振電機(jī)2亦固定安裝在減振工作臺上，激振控制器3和激振電機(jī)2并列安放，并連接到小波頻譜分析控制器5內(nèi)；顯示器6和打印機(jī)9安置在小波頻譜分析控制器5內(nèi)，壓電傳感器7、8 —端放在工件I上，另一端連接在小波頻譜分析控制器5上，工作時，壓電傳感器7、8采集工件I的振動諧波信號，進(jìn)入小波頻譜分析控制器5內(nèi)，通過控制器5內(nèi)的傅立葉頻譜快速分析(FFT)技術(shù)和小波分析技術(shù)等電子元件，進(jìn)行伸縮和平移等運(yùn)算功能，對函數(shù)或信號進(jìn)行多尺度的細(xì)化分析，最終達(dá)到高頻處時間細(xì)分，低頻處頻率細(xì)分，從而可聚焦到信號的任意細(xì)節(jié)，再結(jié)合快速傅立葉變換，達(dá)到分解信號并提取不同頻率成分的目的，從中優(yōu)選出最大吸收諧波能量的各低次諧波頻率，快速產(chǎn)生對消除工件殘余應(yīng)力效果最佳的5種不同振型的諧波頻率，通過激振控制器3使激振電機(jī)2振動被處理工件1，從而達(dá)到快速時效處理。
【權(quán)利要求】
1.一種小波頻譜分析振動時效裝置:所訴裝置由壓電傳感器、激振電機(jī)、激振控制器、小波頻譜分析控制器、以及顯示器、打印機(jī)和鍵盤等構(gòu)成；其特征在于被處理工件安放在減振工作臺上，激振電機(jī)亦固定安裝在減振工作臺上，激振控制器和激振電機(jī)并列安放，并連接到小波頻譜分析控制器內(nèi)；顯示器、打印機(jī)和鍵盤安置在小波頻譜分析控制器內(nèi)，壓電傳感器一端放在工件上，另一端連接在小波頻譜分析控制器上，工作時，壓電傳感器采集工件的振動諧波信號，進(jìn)入小波頻譜分析控制器內(nèi)，通過控制器內(nèi)的傅立葉頻譜快速分析(FFT)技術(shù)和小波分析技術(shù)等電子元件，進(jìn)行伸縮和平移等運(yùn)算功能，對函數(shù)或信號進(jìn)行多尺度的細(xì)化分析，最終達(dá)到高頻處時間細(xì)分，低頻處頻率細(xì)分，從而可聚焦到信號的任意細(xì)節(jié)，再結(jié)合快速傅立葉變換，達(dá)到分解信號并提取不同頻率成分的目的，從中優(yōu)選出最大吸收諧波能量的各低次諧波頻率，快速產(chǎn)生對消除工件殘余應(yīng)力效果最佳的5種不同振型的諧波頻率，通過激振控制器使激振電機(jī)振動被處理工件，從而達(dá)到快速時效處理。
【文檔編號】C21D11/00GK104250686SQ201310263177
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月27日
【發(fā)明者】李義根 申請人:李義根