JPH03207822A - Work vibration processing and device for carrying out said processing - Google Patents

Work vibration processing and device for carrying out said processing

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JPH03207822A
JPH03207822A JP34507689A JP34507689A JPH03207822A JP H03207822 A JPH03207822 A JP H03207822A JP 34507689 A JP34507689 A JP 34507689A JP 34507689 A JP34507689 A JP 34507689A JP H03207822 A JPH03207822 A JP H03207822A
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JP
Japan
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vibration
motor
workpiece
value
frequency
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JP34507689A
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Japanese (ja)
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Iosifov Druiga Alexandre
アレクサンドル イオシフォヴィチ ドルイガ
Alekseev Zadorozhnyj Nikolaj
ニコライ アレクセエヴィチ ザドロジニイ
Michail Aleksandrovic Kuzmin
ミハイル アレクサンドロヴィチ クズミン
Moiseev Libman Pavel
パヴェル モイセエヴィチ リブマン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KRAMATORSKIJ IND INST
PROIZV OB NEVSKIJ Z IM V I LENINA
PROIZV OB NOVOKRAMATORSKIJ MAS Z
Original Assignee
KRAMATORSKIJ IND INST
PROIZV OB NEVSKIJ Z IM V I LENINA
PROIZV OB NOVOKRAMATORSKIJ MAS Z
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE: To decrease the residual stresses in a work by executing the vibration excitation of the work by an electromechanical unbalance type vibration exciter until the bearing electromotive force value of a motor armature attains a specified value.
CONSTITUTION: The vibration treatment is executed by supplying electric power from a voltage transformer 3 to a DC motor 2 and applying vibration excitation on the work 14 by the electromechanical unbalance type vibration exciter 1. At this time, the value of the electromotive force of the bearing 10 of the motor armature 11 is inputted to an automatic stabilizer 6 of a motor speed via an amplifier 5, a meter 4, an arithmetic and logic unit 13 and a setter 12 of input voltage fluctuation intensity. When the value of the electromotive force stops changing, the stabilizer 6 tunes the excitation treatment of the vibration exciter 1 to the natural frequency of the work 14 via a converter 3 and executes the vibration excitation until the natural frequency attains the frequency at which the electromotive force remains constant and invariable. As a result, the residual stresses of the work 4 are decreased and warpage is prevented.
COPYRIGHT: (C)1991,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 (イ〉発明の分野 本発明は、金属加工物の処理に間し、そしてより特定的
には加工物の振動処理方法およびその方法を実施するた
めの装置に関する. 本発明の最も有効な利用分野は、加工物内の残留応力の
減少を目指す鋳造加工物または溶接加工物の振動処理に
対する制御である. 本発明の別の利用分野は、型鍛造または曲げ後の加工物
の反り(warpins)を防止するために、型鍛造ま
たは曲げ後の加工物の振動処理に対する制御でありうる
. (ロ)従来の技術 溶接加工物または鋳造加工物は、それらの製造後、時間
が経過するにつれて、残留応力の作用の下に変形しがち
である。それらの製造途中においてさえ、加工物の寸法
は、それらの仕上と組立との間で、完戒品の寸法が精度
について完成品に課されている要求品質を満たさないよ
うな程度まで変化しがちである。振動処理の適用により
、加工物の幾何学的寸法を安定させることが可能になる
,振動処理の最も有効な結果は、加工物をその共振振動
数で処理する共振法の使用により達成することができる
.共振法の適切な効率は、加工物内で発生する高振幅の
振動応力により確保され、残留応力の実質的な減少が引
き起こされる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to the treatment of metal workpieces, and more particularly to a method for vibration treatment of a workpiece and an apparatus for carrying out the method. The most advantageous field of application of the invention is in the control of the vibration treatment of cast or welded workpieces with the aim of reducing residual stresses in the workpiece. Another field of application of the invention is the control of the vibration treatment of cast or welded workpieces with the aim of reducing residual stresses in the workpiece. There may be control over the vibration treatment of the workpiece after die forging or bending in order to prevent warping of the workpiece. (b) Conventional Technology Welded or cast workpieces may be heated for a period of time after their manufacture. As time progresses, they tend to deform under the action of residual stresses. Even during their manufacture, the dimensions of the workpieces change between their finishing and assembly, so that the dimensions of the perfected products are not perfected for accuracy. The most effective result of vibration treatment is that the application of vibration treatment makes it possible to stabilize the geometric dimensions of the workpiece. can be achieved by the use of a resonant method, which treats the workpiece at its resonant frequency. Adequate efficiency of the resonant method is ensured by the high-amplitude oscillatory stresses generated within the workpiece, resulting in a substantial reduction of residual stresses. cause a decrease in

振動処理のために適用される装置は、使用する振動加振
機(vibration exciter)のタイプに
おいて違い(その決定的なパラメータは振動数範囲であ
る)、そしてそれは不釣合い型(5〜ZOOHg)振動
加振機、電磁型ク20〜1000 Hg)振動加振機お
よび動電型(5〜5000 Hg)振動加振機を組込ん
だ装置に分類される. 振動処理条件の特性を示す重要なパラメータの1つは時
間である.所望の処理時間は、まず第一に、被処理加工
物の大きさに係る.しかしながら、振動処理時間に対す
るどんな特別な適当に具体化された推奨基準も現時点で
は存在しない。なぜならば、そのような時間は加工物の
大きさによるばかりでなく、その構造的特徴、加工物内
の残留応力のレベルおよびほとんど考慮はされない他の
多くのファクターによるからである.一般に、処理時間
の長さは経験的に決められる.現在の技術の水準におい
ては、振動加振機が工作場の床から電気的に絶縁されて
いる加工物上にクランブを通して定着するようにされて
おり、それにより加工物に振動を生じさせる内部応力の
振動減少方法が知られている(米国特許第3,622,
404号〉.該方法を実施するための装置は、直流電動
機を有する不釣合い型振動加振機を備えており、また振
動数調整器を有している. 加工物の処理に先立って、共振振動数を決定する目的で
加振振動数の振動走査が実施される。6〜12の共振振
動数が決定されると、振動処理がかかる共振振動数の4
〜6で実施される。残留応力減少のしるしは、振動処理
の間に電動機によって消費される電流の10〜15%低
下である.上記既知方法および該方法を実施する装置に
固有の短所は、残留応力の減少の測定精度、かくして処
理が完了したときの測定精度があまりに低いことにある
。残留応力の安定化に対する制御は、電動機によって消
費される電流に対して処理工程の間に直ちになされる.
しかしながら、消費電流の測定精度は、エネルギー損失
、例えば被処理加工物の材料の内部摩擦による損失、空
気力学的減衰(周囲雰囲気への音放出による損失)、電
気損失(渦電流によるまた電気千巻導線の加然による損
失)、振動機対加工物の接点における構造的減衰のみな
らず、加工物が置かれている緩衝器における損失に関係
する多数のファクターによって影響される。上記エネル
ギー損失は、外部からの制御できないファクターの作用
の下、広い制限内で変化しがちである,残留応力の減少
のために消費されるエネルギーが、残留応力の減少のた
めに費やされるエネルギー量を超える全エネルギー損失
のバックグラウドに対して比べられる.本明細書中に開
示されている方法に最も近いものは、電動機に接続され
ている電気機械的不釣合い型振動加振機の助けによる加
工物の振動処理方法である(SU,^,798,185
) ,この既知方法には、種々の調波の共振振動数にお
いて被処理加工物の振動加振を複合的に( mulli
ply)繰返し、次いで適用された振動変位および加振
力( vibrosotiveforces)を弱め、
伴なわれた加工物の振動加振の振幅一位相一振動数( 
aIIplitude−phaee−frequenc
y〉特性を見出し、振幅一位相一振動数特性の実部( 
real part )を測定し、そして該特性のゼロ
交さ点がシフチング(shifting)を中止すると
(これは、加工物振動数の安定化、かくして残留応力の
安定化に対応している)処理を完了せしめることが備わ
っている. 既知方法に固有の短所は、残留応力の変動およびそれら
残留応力の安定化の動力学の測定精度が低いことにある
.なぜならば、振動加振の振幅一位相一振動数特性が、
隣接調波の信号、騒音障害および不明の( uncou
nted )振動によって影響を受けるからである. 加工物の振動処理のための上記方法を実施するための従
来技術の装置(SU,^,798,185)は、変速電
動機に接続されている電気機械的不釣合い型振動加振機
、電圧変換器、計器( measuring in−s
trtn+ent) 、2つのフィルター、被処理加工
物の振動変位のトランスジスーサーであって第一のフィ
ルターの入力に接続されているもの、倍率器、計器、第
二のフィルターを経て倍率器の第一人力に直列に接続さ
れているフォースセル( forcecell)を有し
てなり、この倍率器の第二入力が第一フィルターの出力
および計器の出力へ接続されていることからなることが
知られている.振動加振機は、作動中に、被処理加工物
内に機械的振動を引き起こし、加工物の振動数が、共振
への同調を達成するために変えられる.加振振動数は、
電圧変換器によって変えられる.フォースセルは、振動
加振機の出力に置かれて、加振力に比例した電気信号を
発生するように適合させられている。加振カパルスのゆ
がみは第二フィルターによって除かれる.加工物に適用
される加振への加工物の反応は、その振動変位として、
加振力信号に関して振動変位信号のための位相を十分に
考慮して振動変位トランスジューサーによって測定され
、振動変位信号のゆがみは第一フィルターによって除か
れる.次いで、振幅一位相一振動数特性が、トランスジ
ューサーによって与えられる提示に由来して確立され、
上記特性の実部( reapart)のみならずゼロ軸
を通る振動加振の振幅一位相一振動数特性の実部の交さ
点が測定され、そして交さ点がシフチングをやめるや否
や振動処理工程が終えられる. 該装置に固有な短所は、電動機速度および振動加振機速
度の安定化の不存在にある。これは、共振の条件を妨害
し、振動加振の振幅一位相一振動数特性をゆがめ、また
残留応力の変動およびそれらの残留応力の安定化の動力
学の記録を妨害しがちである. (ハ)発明が解決しようとする課題 振動処理を実施した結果として残留応力の変動の動力学
を十分に考慮して振動作用を制御することができるよう
な振動処理方法および該方法を有効に実施するための装
置を提供することが本発明の根本的かつ本質的な目的で
ある。
The equipment applied for vibration treatment differs in the type of vibration exciter used (the decisive parameter of which is the frequency range), and it It is classified as a device that incorporates a vibration exciter, an electromagnetic type (20 to 1000 Hg) vibration exciter, and an electrodynamic type (5 to 5000 Hg) vibration exciter. One of the important parameters that characterizes the vibration processing conditions is time. The desired processing time depends first of all on the size of the workpiece to be processed. However, there are currently no specific and well-specified recommended criteria for vibration treatment times. This is because such time depends not only on the size of the workpiece, but also on its structural characteristics, the level of residual stress within the workpiece and many other factors that are rarely considered. Generally, the length of processing time is determined empirically. In the current state of the art, vibration exciters are mounted through a clamp onto a workpiece that is electrically isolated from the workshop floor, thereby creating internal stresses that create vibrations in the workpiece. Vibration reduction methods are known (U.S. Pat. No. 3,622,
No. 404〉. The apparatus for carrying out the method comprises an unbalanced vibration exciter with a DC motor and a frequency regulator. Prior to processing the workpiece, a vibrational scan of the excitation frequency is performed to determine the resonant frequency. Once the resonance frequencies of 6 to 12 are determined, vibration processing is applied to 4 of the resonance frequencies.
It will be carried out at ~6. A sign of residual stress reduction is a 10-15% reduction in the current consumed by the motor during the vibration treatment. A disadvantage inherent in the known method and the device implementing the method is that the accuracy of measuring the reduction in residual stress and thus when the process is completed is too low. Control over the stabilization of residual stresses is made immediately during the processing process on the current consumed by the motor.
However, the measurement accuracy of current consumption is limited by energy losses, e.g. losses due to internal friction of the material of the workpiece, aerodynamic damping (losses due to sound emission into the surrounding atmosphere), electrical losses (losses due to eddy currents and electric currents). It is influenced by a number of factors related to losses in the shock absorber in which the workpiece is placed, as well as structural damping at the vibrator-to-workpiece interface (conductor-to-workpiece contact points). The energy losses mentioned above tend to vary within wide limits under the action of external uncontrollable factors. It is compared against a background of total energy loss exceeding . The closest analog to the method disclosed herein is a method for vibration treatment of workpieces with the aid of an electromechanical unbalanced vibration exciter connected to an electric motor (SU, ^, 798, 185
), this known method involves complex vibrational excitation of the workpiece at various harmonic resonant frequencies (mulli
ply) repeatedly, then weakening the applied vibratory displacements and vibrosotive forces;
The amplitude, phase, and frequency of the accompanying vibration excitation of the workpiece (
aIIplitude-phaee-frequenc
y> characteristic, and find the real part of the amplitude-one-phase-one-frequency characteristic (
real part ) and the process is completed when the zero-crossing point of the characteristic ceases shifting (this corresponds to stabilization of the workpiece frequency and thus of the residual stress). It has something to encourage you. The inherent disadvantage of known methods is the low precision of measuring the dynamics of the fluctuations of residual stresses and their stabilization. This is because the amplitude-one-phase-one-frequency characteristic of vibration excitation is
Signals of adjacent harmonics, noise disturbances and unknown
nted) This is because it is affected by vibration. The prior art device (SU, ^, 798, 185) for carrying out the above method for vibration treatment of workpieces consists of an electromechanical unbalanced vibration exciter connected to a variable speed electric motor, a voltage converter instrument, instrument (measuring in-s)
trtn+ent), two filters, a transducer for the vibration displacement of the workpiece connected to the input of the first filter, a multiplier, an instrument, a second filter and then the second filter of the multiplier. It is known that the multiplier comprises a force cell connected in series to the multiplier, the second input of this multiplier being connected to the output of the first filter and the output of the meter. There is. During operation, a vibration exciter induces mechanical vibrations within the workpiece and the frequency of the workpiece is varied to achieve tuning to resonance. The excitation frequency is
It can be changed using a voltage converter. A force cell is placed at the output of the vibration exciter and is adapted to generate an electrical signal proportional to the excitation force. Distortion of the excitation pulse is removed by a second filter. The response of a workpiece to an excitation applied to it is its vibrational displacement,
The phase for the vibration displacement signal with respect to the excitation force signal is measured by the vibration displacement transducer, and the distortion of the vibration displacement signal is removed by the first filter. An amplitude-phase-one-frequency characteristic is then established from the presentation provided by the transducer;
The intersection point of not only the real part of the above characteristics but also the real part of the amplitude-phase-frequency characteristic of the vibration excitation passing through the zero axis is measured, and as soon as the intersection point stops shifting, the vibration treatment process begins. is completed. An inherent disadvantage of the device is the lack of stabilization of motor speed and vibration exciter speed. This tends to disturb the conditions of resonance, distort the amplitude-phase-frequency characteristics of vibrational excitations, and also disturb the recording of the dynamics of residual stress fluctuations and the stabilization of those residual stresses. (c) Problems to be Solved by the Invention A vibration treatment method that can control the vibration effect by fully considering the dynamics of fluctuations in residual stress as a result of vibration treatment, and the effective implementation of the method. It is a fundamental and essential object of the present invention to provide a device for.

(二)課題を解決するための手段 上記目的は、次のような事実により達成される.すなわ
ち、電動機に接続されている電気機械的不釣合い型振動
加振機の助けにより、共振振動数が安定化するまで、種
々の調波の被処理加工物共振振動数において処理される
被処理加工物の複合的に繰返される振動加振を包含する
加工物の振動処理方法において、本発明によれば、電動
機電気子ベアリングの起電力の値が振動処理中に継続的
に測定され、該起電力の値が変化を中止するときに、振
動加振機を振動処理の結果としてシフトされた加工物の
固有振動数において共振に同調せしめられ、そして該起
電力が一定不変のままである振動数に達するまで、調波
のそれぞれに対して複合的に繰返される振動加振が行わ
れることによって達成される. 電動機のベアリングにおける起電力の発生メカニズムは
、シャフト、ベアリングおよび電動機フレームからなる
回路の磁気システムにおいて非対称磁束の場合には、起
電力誘導の現象に基づいている.電動機電気子シャフト
は、流体力学的油膜が形戒されているベアリング内で動
き、その電気抵抗は電動機の動作責務( operat
ing cluty )に基づいて変動する.ベアリン
グが電動機フレームから電気的に絶縁される時、起電力
は電動機フレームおよびベアリングレース( bear
ing race)の電気端子を横切って検出されうる
.流体力学的油膜の条件は、起電力値が共振モードにお
いて猛烈に増大する間に、振動加振機を経て電動機電気
子のシャフトへと移される被処理加工物の反応に依存す
る. 連続的に振動作用の力を記録することができるのは、ベ
アリングの起電力によっている.ベアリングにおける起
電力値に関する情報を教える信号は、振動処理工程の制
御のために使用される. ベアリングにおける振動力の共振モードでの加工物の処
理により、残留応力の動力学による共振振動数の電流変
化を考慮することが可能になる。
(2) Means for solving the problem The above purpose is achieved by the following facts. That is, with the help of an electromechanical unbalanced vibration exciter connected to an electric motor, the workpiece is processed at various harmonic workpiece resonant frequencies until the resonant frequency is stabilized. According to the present invention, in a method for vibration treatment of a workpiece that includes repeated vibration excitation of the object, the value of the electromotive force of the motor armature bearing is continuously measured during the vibration treatment, and the value of the electromotive force is measured continuously during the vibration treatment. The vibration exciter is tuned to resonance at the natural frequency of the workpiece shifted as a result of the vibration treatment, and the emf remains constant at a frequency when the value of stops changing. This is achieved by applying complex repeated vibrational excitations to each of the harmonics until the The generation mechanism of electromotive force in the bearings of an electric motor is based on the phenomenon of electromotive force induction in the case of asymmetric magnetic flux in the magnetic system of the circuit consisting of the shaft, bearings and motor frame. The motor armature shaft runs in bearings that are protected by a hydrodynamic oil film, the electrical resistance of which is responsible for the motor's operation.
ing cluty). When the bearings are electrically isolated from the motor frame, the emf is applied to the motor frame and bearing races.
ing race) across the electrical terminals. The hydrodynamic oil film condition depends on the reaction of the workpiece being transferred through the vibration exciter to the shaft of the motor armature while the emf value increases rapidly in the resonant mode. The ability to continuously record the force of the vibration action is due to the electromotive force of the bearing. A signal giving information about the electromotive force value in the bearing is used to control the vibration treatment process. Processing the workpiece in the resonant mode of the vibratory forces in the bearing makes it possible to take into account current changes in the resonant frequency due to the dynamics of the residual stresses.

ベアリングにおける起電力変化の停止に基づく処理手順
の終りは、被処理加工物内の残留応力の最終安定化の瞬
間の高精度の記録に備えてある。
The end of the procedure, which is based on the cessation of the electromotive force variation in the bearing, provides for a highly accurate recording of the moment of final stabilization of the residual stresses in the workpiece to be treated.

振動処理は、共振モードにおいて安定化された振動速度
で行なわれ、そこでは加工物内に入力されかつ加工物に
よって吸収されるエネルギーにより、加工物内の残留応
力を減少せしめる時間のより短い経過のために、消費さ
れるエネルギーのかなりの節約が最大限確保される. 加工物内の残留応力の最終安定化の瞬間の記録および処
理手順の終りにより、残留応力の安定化を過ぎた効果を
もたらさない振動作用の時間を除くことが可能になる. 本発明の実施態様の1つによれば、振動加振機の同調中
、振動処理を停止する.本発明のかかる実施態様により
、本発明の方法を実施するための比較的簡単な装置を使
用することが可能になる.本発明の好ましい実施態様に
よれば、振動処理は、振動作用の全工程の間継続して行
なわれる。
The vibration treatment is carried out at a stabilized vibration rate in a resonant mode, where the energy input into and absorbed by the workpiece causes a shorter course of time to reduce the residual stresses in the workpiece. Therefore, considerable savings in the energy consumed are maximized. The recording of the moment of final stabilization of the residual stresses in the workpiece and the end of the processing procedure makes it possible to exclude periods of vibration action that have no effect beyond the stabilization of the residual stresses. According to one embodiment of the invention, the vibration treatment is stopped during tuning of the vibration exciter. Such an embodiment of the invention makes it possible to use relatively simple equipment for carrying out the method of the invention. According to a preferred embodiment of the invention, the vibration treatment is carried out continuously during the entire vibration action process.

本発明のかかる実施態様により、加工物の振動処理の工
程を完全に自動化することが可能となる.前記目的は、
次のような事実によってもまた達成される.すなわち、
変速電動機に接続されている電気機械的不釣合い型振動
加振機、電圧変換器および計器を有してなる加工物の振
動処理用装置において、本発明によれば、この装置内に
増幅器、電動機の速度の自動安定化装置および電動機の
角速度ピックアップがまた備えられており、電動機電気
千のベアリングの1つのレースが電動機のフレームから
電気的に絶縁されており、電動機の速度の自動安定化装
置の入力が電動機の角速度ピックアップおよび整流子を
経て電動機電気子巻線に接続されており、また電動機の
速度の自動安定化装置の出力が変換器の入力に接続され
ており、そして計器が増幅器の出力に接続されており、
増幅器の入力が電動機のフレームおよび電動機電気子の
ベアリングのレースに接続されているという事実により
達或される。
Such an embodiment of the invention makes it possible to completely automate the process of vibration treatment of the workpiece. The purpose is
This is also achieved by the following facts: That is,
In a device for the vibration treatment of a workpiece, which comprises an electromechanical unbalanced vibration exciter, a voltage converter and a meter, connected to a variable speed electric motor, according to the invention, an amplifier, an electric motor An automatic speed stabilizer of the motor and an angular velocity pick-up of the motor are also provided, one race of the electric motor bearing is electrically insulated from the motor frame, and an automatic speed stabilizer of the motor is provided. The input is connected to the motor armature winding via the motor angular velocity pickup and commutator, the output of the automatic motor speed stabilizer is connected to the input of the converter, and the instrument is connected to the output of the amplifier. is connected to
This is achieved by the fact that the input of the amplifier is connected to the motor frame and to the motor armature bearing race.

本発明の好ましい実施態様においては、電動機速度の自
動安定化装置の入力は電圧変動の強さのセッター( s
etter )および演算装置を備えており、電動機速
度の自動安定化装置の入力がセッターを経て演算装置へ
接続されており、そして演算装置は引き続いて、伴なわ
れる加工物の振動処理工程に関するデータを打ち出すた
めに計器へまた増幅器の出力へ接続されている。
In a preferred embodiment of the invention, the input of the automatic motor speed stabilizer is a voltage fluctuation strength setter (s
etter ) and an arithmetic unit, the input of the automatic motor speed stabilization device being connected via the setter to the arithmetic unit, which subsequently receives data regarding the accompanying vibration treatment process of the workpiece. Connected to the meter and also to the output of the amplifier for launching.

本発明のかかる実施態様は、加工物の振動処理工程の完
全自動化のために有効である.本発明の特定の特徴およ
び長所は、添付図面を参照して与えられる二三の典型的
実施例についての以下の記載からより完全に明らかであ
る。
Such embodiments of the present invention are effective for complete automation of the vibration treatment process of workpieces. Particular features and advantages of the invention will become more fully apparent from the following description of a few exemplary embodiments, given with reference to the accompanying drawings, in which: FIG.

〈ホ〉実施例 本発明によれば、加工物の振動処理方法は、以下に述べ
るものに存する.残留応力が存在している被処理加工物
に、電動機に接続されている電気機械的不釣合い型振動
加振機の助けによって、振動加振を受けさせ、加工物の
該振動加振を種々の調波に対する加工物共振振動数にお
いて生じせしめる。電動機電気子のベアリングの起電力
値を振動処理工程中に連続的に測定する。起電力値にお
ける変化は、加工物の振動処理による加工物内の残留応
力の減少から生じる.処理段階のそれぞれにおいて、起
電力値の変化の信号を使用して、振動処理の結果として
シフト(shift)された加工物の固有振動数におい
て共振を与えるように、設定調波に対して振動加振振動
数を再同調すべきである。起電力値が各調波に対して変
化するのを中止するときに、振動加振機を隣接調波の振
動数において同調せしめる.起電力値がもはや変化しな
い振動数が達せられるまで、振動加振を連続して段階的
に何回も繰返す. 異なった調波における処理の段階と段階との合間にまた
は加工物の連続振動処理中に自動的に、振動加振機を隣
接調波の振動数において同調する.加工物の振動処理方
法を実施するための装置は、変速電動機2に接続されて
いる電気機械的不釣合い型振動加振機l(第1図)、電
圧変換器3、計器4、増幅器5、電動機2の自動速度安
定化装置6、電動機2の角速度のピックアップ7、電動
機2の自動速度安定化装置6の入力電圧変動の強さのセ
ッター12および演算装W13を備えており、電動機2
の電気子11のベアリング10の1つのレース9が電動
機2のフレーム8から電気的に絶縁されていることから
なる.自動速度安定化装W6の入力は、セッター12を
経て演算装置13に接続されており、演算装f 13は
引き続いて、加工物の振動処理工程に関するデータを打
ち出すために計器4に、及び増幅器5の出力に接続され
ており、そしてまた装置6の入力は、電動機2の角速度
のピックアップ7および整流子15を経て電動機2の電
気子11の巻線へも接続されており、一方装置6の出力
は変換器3の入力に接続されている.計器4は増幅器5
の出力に接続され、そして増幅器5の入力は、端子Aを
経て電動機2のフレーム8に、及び端子Bを経て電動機
2の電気子11のベアリングIOのレース9に接続され
ている.直流電動機2は電圧変換器3から電力が供給さ
れており、その容量において、商用周波数の交流電圧を
整流して直流(脈動電流)のM流電圧U6を広範囲に制
御するように適合された制御整流器が使用される.制御
整流器は、全波センタタップ回路(a full−wa
ve centre−tap circuit)に従っ
てサイリスタのまわりに組み立てられる.サイリスタは
、電力変圧器から電力が供給され、その変圧器は、電力
幹線(power mains)がらの電動機回路の減
結合をもたらし、そして幹線電圧(mains vol
tage)を特定の動作条件については安全なレベルま
で減少せしめる. ピックアップ7は、電動機2の角速度Ωの電流値を測定
するために使用される.その速度は、電動機2の一定な
磁束の下で、タコジェネレータ( taehogene
rator )によってよりもむしろタコメーターブリ
ッジ( tachometric bridge)の助
けによって測定される.起電力Tは、電動機2の電気子
11の巻線の端子CおよびDを横切って誘導され、該起
電力Tは次の関係から求められる.T = b−F・Ω (式中、bは電動機定数であり、Fは磁束であり、Ωは
電動機2の角回転速度である。) ピックアップ7の入力は電動機2の端子CおよびDに接
続されている.ピックアップ7の出力から抜き取られた
(picked off) !圧は、Tの値に比例し、
かくして定常状態の条件下での電動機2の速度Ωに比例
している. 通常使用されるタコジェネレー夕の代りに、電動機2の
回転速度を測定するためにビックアツア7を適用するこ
とにより、電気機械的加振機の構造が簡易化され、また
その動作がより信頼性があるようになる. 電動機2の速度の自動安定化装置6は、交流幹線電圧の
変動、電動機2内の潤滑材の条件の変化、電動機2内の
機械的かつ電気的損失の変化のような外因性妨害要因の
場合には、電動機2の設定回転速度を維持している.負
帰還の適用により、変換器3の直線特性を与えることが
可能になり、引き続いて電動機2の速度制御の範囲か広
げられる, 装置6は、事実上、比例及び積分制御装置(aprop
ortionaトplus−integral con
troller)および別々の速度設定サブユニット(
 a discretespeed setting 
subunit)である(第2図)。
<E> Embodiment According to the present invention, a method for vibration treatment of a workpiece consists of the following. A workpiece in which residual stress exists is subjected to vibrational excitation with the help of an electromechanical unbalanced vibration exciter connected to an electric motor, and the vibrational excitation of the workpiece is applied in various ways. Generated at the workpiece resonance frequency relative to the harmonics. The electromotive force value of the motor armature bearing is continuously measured during the vibration treatment process. The change in the emf value results from the reduction of the residual stress in the workpiece due to the vibration treatment of the workpiece. In each of the processing steps, the signal of the change in emf value is used to apply a vibration excitation to a set harmonic to provide resonance at the natural frequency of the workpiece that has been shifted as a result of the vibration treatment. The vibration frequency should be retuned. When the emf value stops changing for each harmonic, the vibration exciter is tuned at the frequency of the adjacent harmonic. The vibrational excitation is repeated step by step many times in succession until a frequency is reached at which the electromotive force value no longer changes. Automatically tuning the vibration exciter at the frequency of an adjacent harmonic between stages of processing at different harmonics or during continuous vibration processing of the workpiece. The apparatus for carrying out the method for vibration treatment of a workpiece includes an electromechanical unbalanced vibration exciter l (FIG. 1) connected to a variable speed electric motor 2, a voltage converter 3, a meter 4, an amplifier 5, It is equipped with an automatic speed stabilizing device 6 for the electric motor 2, a pick-up 7 for the angular velocity of the electric motor 2, a setter 12 for the strength of input voltage fluctuation of the automatic speed stabilizing device 6 for the electric motor 2, and an arithmetic unit W13.
One race 9 of the bearing 10 of the armature 11 is electrically insulated from the frame 8 of the motor 2. The input of the automatic speed stabilization device W6 is connected via a setter 12 to an arithmetic device 13, which in turn feeds an instrument 4 and an amplifier 5 for outputting data regarding the vibration treatment process of the workpiece. The input of the device 6 is also connected to the winding of the armature 11 of the motor 2 via the pickup 7 of the angular velocity of the motor 2 and the commutator 15, while the output of the device 6 is connected to the winding of the armature 11 of the motor 2. Connected to the input of converter 3. Instrument 4 is amplifier 5
, and the input of the amplifier 5 is connected via a terminal A to the frame 8 of the motor 2 and via a terminal B to the race 9 of the bearing IO of the armature 11 of the motor 2. The DC motor 2 is supplied with power from a voltage converter 3, and in its capacity is controlled to rectify the AC voltage at the commercial frequency and to control the DC (pulsating current) M current voltage U6 over a wide range. A rectifier is used. The controlled rectifier is a full-wave center-tapped circuit (a full-wave center-tap circuit).
assembled around the thyristor according to the center-tap circuit. The thyristor is powered by a power transformer, which provides decoupling of the motor circuit from the power mains and from the mains voltage.
tage) to a safe level for certain operating conditions. The pickup 7 is used to measure the current value of the angular velocity Ω of the motor 2. Its speed is determined by the tacho generator (taehogene) under the constant magnetic flux of the electric motor 2.
It is measured with the help of a tachometric bridge rather than by a tachometric bridge. An electromotive force T is induced across terminals C and D of the winding of the armature 11 of the motor 2, and the electromotive force T is determined from the following relationship. T = b - F・Ω (In the formula, b is the motor constant, F is the magnetic flux, and Ω is the angular rotational speed of the motor 2.) The input of the pickup 7 is connected to the terminals C and D of the motor 2. It has been done. Picked off from the output of pickup 7! The pressure is proportional to the value of T,
It is thus proportional to the speed Ω of the motor 2 under steady-state conditions. By applying the Big Atsua 7 to measure the rotational speed of the electric motor 2 instead of the commonly used tachogenerator, the structure of the electromechanical exciter is simplified and its operation is made more reliable. It comes to be. An automatic stabilization device 6 for the speed of the motor 2 is provided in case of extrinsic disturbing factors, such as fluctuations in the AC mains voltage, changes in the lubricant conditions in the motor 2, changes in mechanical and electrical losses in the motor 2. In this case, the set rotational speed of electric motor 2 is maintained. The application of negative feedback makes it possible to provide a linear characteristic of the converter 3 and subsequently widen the range of speed control of the motor 2. The device 6 is effectively a proportional and integral control device.
ortiona plus-integral con
troller) and a separate speed setting subunit (
a discrete speed setting
subunit) (Figure 2).

制御装置は、その帰還回路内に抵抗体(resisto
r) R +およびコンデンサ<capacitor)
 Cを組込んである演算増幅器(oper+uiona
l ampfier)に基づいている.制御装置の帰還
は、速度設定回路の抵抗体R 2 、R 3によってか
つ電動機2の速度帰還回路における抵抗体R4によって
もたらされる.速度設定サブユニットは、事実上、スイ
ッチS1を経て、安定化された直流源の電圧Usに接続
可能な可変抵抗体R,である.抵抗体R,のスライダー
(slider)は抵抗体R2に接続されている. 装置6の人力電圧変動の強さのセッター12は、スイッ
チS2を経て抵抗体R,に接続されており、このスイッ
チS2は、スイッチS2が閉じた時にスイッチS1が開
き、また逆にスイッチSlが閉じた時にスイッチS2が
開くように、スイッチSlと機械的に連動している. 装置6の入力電圧変動の強さのセッター(setter
) 12は、演算装置13の出力からの電圧の段階的変
動を時間と共に直線的に変動する電圧に変換するために
適合され、そして装置6に取付けられている.強さのセ
ッター12によって再現された後の演算装置l3からの
出力電圧のレベルは、装置6の入力電圧のレベルに達す
る。ゼロから最大値までの電圧セッター12の線状変動
により、電動機2が一定の加速度でスピードアップされ
ることができ、それによって電動機2の回転速度によっ
て規定される振動数の範囲が認識される. セッター12の適用により、被処理加工物14の固有振
動数における振動処理の伝導が容易となり、そして振動
処理工程の自動化が可能になる.演算装置13は、加工
物14の振動処理の工程を自動化することを可能とし、
そして振動処理の技術的工程に対する融通のきくプログ
ラム制御のために備えてある. 装置l3には、任意の計算機システムに固有な主要なル
ーチンエレメント(routine elements
)の全て、すなわち論理演算装置、記憶装置、入出力装
置および制御装置が組込まれている。
The control device has a resistor in its feedback circuit.
r) R + and capacitor)
Operational amplifier (oper+uiona) incorporating C
It is based on the following. The feedback of the control device is provided by resistors R 2 , R 3 in the speed setting circuit and by resistor R 4 in the speed feedback circuit of the motor 2 . The speed setting subunit is effectively a variable resistor R, connectable via a switch S1 to the stabilized DC source voltage Us. The slider of resistor R is connected to resistor R2. The setter 12 of the strength of the human voltage fluctuation of the device 6 is connected to the resistor R, via a switch S2, which means that when the switch S2 is closed, the switch S1 is opened and, conversely, the switch Sl is closed. It is mechanically interlocked with switch Sl so that switch S2 opens when it is closed. Setter for the strength of the input voltage fluctuation of the device 6
) 12 is adapted and attached to the device 6 for converting stepwise variations in voltage from the output of the computing device 13 into a voltage varying linearly with time. The level of the output voltage from the arithmetic device l3 after being reproduced by the intensity setter 12 reaches the level of the input voltage of the device 6. A linear variation of the voltage setter 12 from zero to a maximum value allows the motor 2 to be sped up with a constant acceleration, thereby recognizing the range of frequencies defined by the rotational speed of the motor 2. Application of the setter 12 facilitates transmission of vibration treatment at the natural frequency of the workpiece 14, and enables automation of the vibration treatment process. The computing device 13 makes it possible to automate the process of vibration treatment of the workpiece 14,
It is provided for flexible program control of the technical process of vibration treatment. Device l3 contains major routine elements specific to any computer system.
), that is, logic arithmetic units, storage devices, input/output devices, and control devices are incorporated.

入出力装置は装置13とセッター12との間の連絡を、
また増幅器5を経て電動機2のフレーム8上の端子Aお
よび電動機2のフレーム8から電気的に絶縁されている
ベアリング10の端子Bとの連絡を確立する. 記憶装置は,電動機2のフレーム8から電気的に絶縁さ
れているベアリングlOから増幅器5を経て届き、そし
て装置l3に適用されるベアリング起電力の値について
のみならずセッター12の出力電圧の値についてのプロ
グラムの蓄積および情報の記録のために使用される. 制御装置は、プログラムに記録されたコマンドを復号す
るために適合され、そして演算装置が機能するための信
号を発生する。
The input/output device provides communication between the device 13 and the setter 12,
Communication is also established via the amplifier 5 with the terminal A on the frame 8 of the motor 2 and the terminal B of the bearing 10 which is electrically isolated from the frame 8 of the motor 2. A storage device arrives via an amplifier 5 from the bearing lO, which is electrically isolated from the frame 8 of the motor 2, and stores not only the value of the bearing emf applied to the device l3, but also the value of the output voltage of the setter 12. It is used for storing programs and recording information. The control device is adapted to decode the commands recorded in the program and generates signals for the functioning of the computing device.

加工物14の振動処理の技術に関する文書を作成するた
めに、振動加振の共振振動数が計器4に接続されている
記録計〈図面では省略されている)によって打ち出され
、そして記される.電圧変換器3から電力の供給される
直流電動機が、電動機Zとして使用される.変換器3の
出力は、整流機15の端子CおよびDを経て電動機2の
電気子l1の巻線に接続されている.電動機2は別々の
励磁電圧(excitation)を有している. 電動機2の動作条件を具体化し、そして振動加振機1と
組合せて電動機の安定な動作のための条件を解析する場
合、電動機2の速度Ωとその軸のトルクMとの間の関係
が用いられる.!動機2の機械的特性は、Ω。の値、す
なわち電動機2の無負荷角速度に対して直線状に変動す
る(第3図).Ω一Ω1の定常状態の条件の下では、電
動機2の軸のトルクMの値はアンチトルクモーメントM
C  の値に等しい.すなわちM + = M?1 である. アンチトルクモーメントM?の値は、加工物14上に固
定されている振動加振機1の軸の回転から生じる振動力
の量に依っている. 振動加振の振動数が被処理加工物14の固有振動数の1
つに等しい場合、共振が始まり、そして振動力MCがそ
の最大値を得る。共振からの偏C りが生じると、振動力M1  の値は減少し、かくして
アンチトルクモーメント(antitorque a+
o!+Ient)は、電動機の軸の回転中、M2の値よ
りも低くなり、一方電動l12の角速度はΩ=Ω2の値
まで上昇する。
In order to document the technique of vibration treatment of the workpiece 14, the resonant frequency of the vibration excitation is recorded and recorded by a recorder (not shown in the drawing) connected to the instrument 4. A DC motor supplied with power from the voltage converter 3 is used as the motor Z. The output of the converter 3 is connected to the winding of the armature l1 of the motor 2 via terminals C and D of the rectifier 15. The motor 2 has separate excitation voltages. When specifying the operating conditions of the electric motor 2 and analyzing the conditions for stable operation of the electric motor in combination with the vibration exciter 1, the relationship between the speed Ω of the electric motor 2 and the torque M of its shaft is used. It will be done. ! The mechanical properties of motive 2 are Ω. , which varies linearly with respect to the no-load angular velocity of the motor 2 (Fig. 3). Under the steady state condition of Ω - Ω1, the value of the torque M on the shaft of the motor 2 is the anti-torque moment M
Equal to the value of C. That is, M + = M? It is 1. Anti-torque moment M? The value of depends on the amount of vibration force resulting from the rotation of the axis of the vibration exciter 1 fixed on the workpiece 14. The frequency of vibration excitation is 1 of the natural frequency of the workpiece 14
When equal to , resonance begins and the vibrational force MC acquires its maximum value. When a deviation C from resonance occurs, the value of the vibration force M1 decreases and thus the antitorque moment (antitorque a+
o! +Ient) becomes lower than the value of M2 during the rotation of the motor shaft, while the angular velocity of the motor l12 increases to the value Ω=Ω2.

振動処理により処理される加工物の固有振動数における
減少により起電力の値の減少がもたらされる. 加工物14の振動処理を始めるに先立って、その共振振
動数が決められるべきである.その時該共振振動数に相
当する電動機2の速度値は演算装置13の記憶装置に入
力される. 振動処理を実施するため、振動加振機は、クランプ16
の助けによって、被処理加工物14上の所定の位夏に固
定されるべきである.!動機2の回転速度は、機械的共
振を達成するように変えられる.すなわち、振動加振振
動数が(電動機2の回転速度によって設定されるように
)加工物14の共振振動数の1つに等しくなるべきであ
るように、振動作用が発揮される. 振動処理は、振動作用の定速度で行なわれる.この目的
に速度セッター12が使用される.ピックアップ7を横
切る電圧変動値を、自動速度安定化装置6において、セ
ッター12を横切る電圧の値から引き、それによって電
動機2の速度に関する負帰還が確保される. 第4図は振動作用の工程の性質の図式的表示である。電
動$2の角速度Ωがその最大値ΩIIIIX、まで上昇
するように、電動機2を一定の加速度でスピードアップ
する.加振振動数が加工物14の共振振動数の1つと一
致するや否や、ベアリング10の起電力がその最大値E
maxに達する.初期振動加振は、予め選択された振動
数範囲内で、加工物14の最低固有振動数または最高固
有振動数のいずれかで行なわれる. 振動加振中に、加工物14の材料内に微少塑性変形が生
じがちであり、その結果、材料内の内部残留応力は減少
し、そしてもっと後の処理の間安定化される。振動加振
から生じる加工物14内の残留応力のかかる変化が2加
工物14の共振振動数の変化へと導く。
The reduction in the natural frequency of the processed workpiece due to vibration treatment results in a decrease in the value of the electromotive force. Prior to beginning vibration treatment of the workpiece 14, its resonant frequency should be determined. At that time, the speed value of the electric motor 2 corresponding to the resonance frequency is input to the storage device of the arithmetic unit 13. In order to carry out the vibration treatment, the vibration exciter is equipped with a clamp 16.
It should be fixed at a predetermined position on the workpiece 14 with the help of a. ! The rotational speed of motive 2 is varied to achieve mechanical resonance. That is, the vibration effect is exerted such that the vibration excitation frequency should be equal to one of the resonant frequencies of the workpiece 14 (as set by the rotational speed of the electric motor 2). The vibration treatment is performed at a constant rate of vibration action. A speed setter 12 is used for this purpose. The value of the voltage variation across the pickup 7 is subtracted in the automatic speed stabilizer 6 from the value of the voltage across the setter 12, thereby ensuring a negative feedback regarding the speed of the motor 2. FIG. 4 is a diagrammatic representation of the nature of the vibration action process. The motor 2 is sped up at a constant acceleration so that the angular velocity Ω of the electric motor $2 increases to its maximum value ΩIIIX. As soon as the excitation frequency matches one of the resonant frequencies of the workpiece 14, the electromotive force of the bearing 10 reaches its maximum value E.
Reach max. The initial vibrational excitation is performed at either the lowest natural frequency or the highest natural frequency of the workpiece 14 within a preselected frequency range. During vibrational excitation, microplastic deformations tend to occur within the material of the workpiece 14, so that internal residual stresses within the material are reduced and stabilized during further processing. Such a change in the residual stress within the workpiece 14 resulting from the vibrational excitation leads to a change in the resonant frequency of the two workpieces 14.

第5図は、加工物14の共振振動数の1つにおける振動
加振の工程を示している,共振振動数Ω,〈図表におい
て実線で示されている〉において振動m振が行なわれる
と、ベアリング10の起電力がその最大値Esaκに達
する.該振動数におけるかかる振動加振の結果として、
加工物14の材料内に微少塑性変形が生じ、内部残留応
力が減し、ベアリング10の起電力値が低下し、そして
加工物14の共振振動数が低振動数領域の方ヘシフトさ
れる.ΔΩの値は、被処理加工物における内部残留応力
の部分的減少の結果としての共振振動数ドリフト(dr
ift)の特性を示している.ベアリング10の起電力
は、この時点で、振動処理の結果としてシフトされた振
動加振の振動数(図表において点線で示されている)に
おいてその最大値を得る.加振振動数と加工物14の共
振振動数の1つとの不一致の場合には、ベアリング10
の起電力はより低い値、すなわちE−”E口inを有す
る。
FIG. 5 shows the process of vibration excitation at one of the resonant frequencies of the workpiece 14. When the vibration m is carried out at the resonant frequency Ω, (indicated by a solid line in the diagram), The electromotive force of the bearing 10 reaches its maximum value Esaκ. As a result of such vibrational excitation at that frequency,
Microplastic deformations occur within the material of the workpiece 14, reducing internal residual stresses, lowering the electromotive force value of the bearing 10, and shifting the resonant frequency of the workpiece 14 towards a lower frequency region. The value of ΔΩ is determined by the resonant frequency drift (dr
ift). The electromotive force of the bearing 10 now attains its maximum value at the frequency of the vibration excitation (indicated by a dotted line in the diagram) which has been shifted as a result of the vibration treatment. In case of a mismatch between the excitation frequency and one of the resonant frequencies of the workpiece 14, the bearing 10
The electromotive force of has a lower value, i.e. E-''Ein.

振動処理の工程は、自動連続モードで実施される.設定
調波に対する加工物14の初期振動負荷により、装置6
の動作の結果として、ベアリング10の起電力値が安定
化するまで、共振への自動同調が行なわれる.次いで、
演算装N13は、別の共S振動数によって特徴づけられ
る隣接調波へ変化するためにコマンドを送る.次いで共
振への同調が、ベアリングlOの起電力値が安定化する
まで、この新しい段階でも行なわれる.ベアリング10
の起電力値が、隣接調波へ転換した後に一定のままにな
ると、振動処理を中止する.本明細書中で提案されてい
る方法の簡単な変形は、セッター12および演算装M 
13を使用することなく実施されうる. かかる場合には、加工物14の振動処理を中断し、そし
て装W6の助けによって振動加振機1を別々のモードに
再同調する. 次いで、ベアリング10の起電力値を計器4で読み取り
、そして起電力値が安定化するまで、振動加振を、与え
られた振動数で継続せしめる。
The vibration treatment process is carried out in automatic continuous mode. The initial vibrational loading of the workpiece 14 to the set harmonic causes the device 6 to
As a result of this action, automatic tuning to resonance takes place until the electromotive force value of the bearing 10 stabilizes. Then,
Arithmetic unit N13 sends a command to change to an adjacent harmonic characterized by another co-S frequency. Tuning to resonance then takes place in this new phase until the emf value of the bearing lO stabilizes. bearing 10
When the electromotive force value of remains constant after switching to the adjacent harmonic, the vibration processing is stopped. A simple variation of the method proposed here is that the setter 12 and the arithmetic unit M
It can be implemented without using 13. In such a case, the vibration treatment of the workpiece 14 is interrupted and the vibration exciter 1 is retuned to a different mode with the aid of the mounting W6. Next, the electromotive force value of the bearing 10 is read by the meter 4, and the vibration excitation is continued at the given frequency until the electromotive force value is stabilized.

すなわち、計器4によって読まれたようなベアリング1
0の起電力の最小値が変化しない時、振動加振を中断せ
しめ、その結果、加工物14における内部応力の部分的
減少の結果としてシフトされた振動数における再同調を
行なって、振動作用を繰り返す.振動加振機1の共振へ
の次の再同調後に起電力値が変化せず、また起電カ値が
その最大値のままである時はいつでも、与えられた調波
に対する振動加振を停止せしめる.まさにこの場合が事
実上、与えられた調波に対する加工物14の内部応力の
最終安定化の時点である.その結果として、加工物14
の材料内の微少塑性変形がやむだけでなく、加工物14
による振動のエネルギーの強烈な吸収もやむ.そこです
ぐ別の共振振動数における加工物14の振動加振が行な
われ、次いで加工物14の他の共振振動数における同様
な振動加振手順が伴なわれる. 加工物14の他の共rR振動数における振動加振の結果
として、起電力値のいかなる減少も生じない時はいつで
も、振動処理工程を停止する.それは計器4に対して記
されている. (へ)発明の効果 本発明は、鋳造加工物および溶接加工物内の残留応力の
減少のみならず、型鍛造または曲げの後の加工物の反り
を防止するために適用された時に、最高の有用性を見出
すことができる.
i.e. bearing 1 as read by instrument 4
When the minimum value of the zero emf does not change, the vibrational excitation is interrupted, resulting in a retuning at a shifted frequency as a result of a partial reduction of the internal stress in the workpiece 14, and the vibrational action is reduced. repeat. Stop the vibration excitation for a given harmonic whenever the emf value does not change after the next retuning of the vibration exciter 1 to resonance and the emf value remains at its maximum value. Force. This is actually the point of final stabilization of the internal stresses in the workpiece 14 for a given harmonic. As a result, the workpiece 14
Not only does the microplastic deformation within the material of the workpiece 14 cease, but the
The intense absorption of vibrational energy by Vibratory excitation of the workpiece 14 at another resonant frequency is then immediately carried out, followed by a similar vibratory excitation procedure at the other resonant frequency of the workpiece 14. The vibration treatment process is stopped whenever vibration excitation at other co-rR frequencies of the workpiece 14 does not result in any decrease in the emf value. It is marked for instrument 4. (f) Effects of the Invention The present invention not only reduces residual stress in cast and welded workpieces, but also achieves the best results when applied to prevent warping of workpieces after die forging or bending. You can find it useful.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明による装置の模式図である.第2図は
、本発明による電動機速度の自動安定化装置の別の具体
例である. 第3図は、本発明による振動加振機の電気機械的特性を
提示している. 第4図は、本発明による、種々の調波に対する共振を十
分に考慮した起電力変動の振動数一振幅特性を表わして
いる. 第5図は、起電力の振幅一振動数特製および加振による
シクチングを表わしている。 (ト〉図面中の符号の説明 1.電気機械的不釣合い型振動加振機、2,電動機、 3.変換器、 4.計器、 5.増幅機、 6.電動機速度の自動安定化装置、 7.電動機角速度ピックアップ、 8.電動機のフレーム、 9.ベアリングレース、 10.ベアリング、 11.電動機電気子、 12.入力電圧変動強さのセッター 13.演算装置、 14.被処理加工物、 15.整流子、 16.クランプ、 A一電動機フレーム端子、 B−ベアリングレース端子、 C,D−電気子巻線端子、 T=b−F・Ω(式中、b一電動機定数、束、Ω一電動
機角速度〉 F 代 理人
FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus according to the present invention. FIG. 2 is another embodiment of the automatic motor speed stabilization device according to the present invention. Figure 3 presents the electromechanical characteristics of the vibration exciter according to the invention. FIG. 4 shows the frequency-amplitude characteristics of electromotive force fluctuations in accordance with the present invention, taking into full consideration resonance with various harmonics. FIG. 5 shows the amplitude and frequency of the electromotive force and the sikcing caused by excitation. (G) Explanation of symbols in the drawings 1. Electromechanical unbalanced vibration exciter, 2. Electric motor, 3. Converter, 4. Instrument, 5. Amplifier, 6. Automatic motor speed stabilization device, 7. Motor angular velocity pickup, 8. Motor frame, 9. Bearing race, 10. Bearing, 11. Motor armature, 12. Setter for input voltage fluctuation strength, 13. Arithmetic unit, 14. Workpiece, 15. Commutator, 16. Clamp, A - motor frame terminal, B - bearing race terminal, C, D - armature winding terminal, T = b - F Ω (where b - motor constant, bundle, Ω - motor Angular velocity〉 F agent

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電動機に接続されている電気機械的不釣合い型振
動加振機により、共振振動数が安定化するまで、種々の
調波の被処理加工物共振振動数において処理される被処
理加工物の複合的に繰返される振動加振を包含する加工
物の振動処理方法において、電動機電気子ベアリングの
起電力の値が振動処理中に継続的に測定され、該起電力
の値が変化を中止するときに、振動加振機が振動処理の
結果としてシフトされた加工物の固有振動数において共
振に同調せしめられ、そして起電力が一定不変のままで
ある振動数に達するまで、複合的に繰返される振動加振
が調波のそれぞれに対して行われることを特徴とする振
動処理方法。
(1) A workpiece being processed at various harmonic workpiece resonance frequencies by an electromechanical unbalanced vibration exciter connected to an electric motor until the resonance frequency is stabilized. In a method for vibration treatment of a workpiece that includes complex repeated vibration excitation, the value of an electromotive force of a motor armature bearing is continuously measured during the vibration treatment, and the value of the electromotive force stops changing. Sometimes, the vibration exciter is tuned to resonance at the natural frequency of the workpiece, which is shifted as a result of the vibration treatment, and is repeated in a complex manner until a frequency is reached at which the emf remains constant. A vibration processing method characterized in that vibration excitation is performed for each harmonic.
(2)振動加振機の同調中に、振動処理が停止されるこ
とを特徴とする請求項1記載の方法。
2. The method of claim 1, wherein the vibration treatment is stopped during tuning of the vibration exciter.
(3)振動作用の全工程の間、振動処理が連続的に行わ
れることを特徴とする請求項1記載の方法。
3. A method according to claim 1, characterized in that the vibration treatment is carried out continuously during the entire vibration process.
(4)変速電動機(2)に接続されている電気機械的不
釣合い型振動加振機(1)、電圧変換器(3)、および
計器(4)を備える請求項1、2に記載の加工物の振動
処理方法を実施するための装置において、増幅器(5)
、電動機(2)の速度の自動安定化装置(6)および電
動機(2)の角速度ピックアップ(7)が備えられてお
り、電動機電気子(11)のベアリング(10)の1つ
のレース(9)が電動機(2)のフレーム(8)から電
気的に絶縁されており、また電動機(2)の速度の自動
安定化装置(6)の入力が電動機(2)の角速度ピック
アップ(7)および整流子(16)を経て電動機(2)
の電気子(11)の巻線に接続されており、かつ前記装
置(6)の出力が変換器(3)の入力に接続されており
、計器(4)が増幅器(5)の出力に接続されており、
そして増幅器(5)の入力が電動機(2)のフレームお
よび電動機(2)の電気子(11)のベアリング(10
)のレース(9)に接続されていることを特徴とする装
置。
(4) The process according to claim 1 or 2, comprising an electromechanical unbalanced vibration exciter (1), a voltage converter (3), and a meter (4) connected to a variable speed electric motor (2). In an apparatus for carrying out a method for treating vibrations of an object, an amplifier (5)
, an automatic speed stabilizer (6) of the motor (2) and an angular velocity pick-up (7) of the motor (2) are provided, one race (9) of the bearing (10) of the motor armature (11) is electrically isolated from the frame (8) of the motor (2), and the input of the automatic speed stabilizer (6) of the motor (2) is connected to the angular velocity pickup (7) of the motor (2) and the commutator. (16) then electric motor (2)
and the output of said device (6) is connected to the input of the converter (3) and the meter (4) is connected to the output of the amplifier (5). has been
The input of the amplifier (5) is connected to the frame of the motor (2) and the bearing (10) of the armature (11) of the motor (2).
A device characterized in that it is connected to the race (9) of ).
(5)電動機(2)の速度の自動安定化装置(6)の入
力電圧変動の強さのセッター(12)および演算装置(
13)が備えられており、また該電動機(2)の速度の
自動安定化装置(6)の入力がセッター(12)を経て
演算装置(13)へ接続されており、そして演算装置(
13)は引続いて、加工物(14)の振動処理工程に関
するデータを打ち出すために計器(4)へまた増幅器(
5)の出力へ接続されていることを特徴とする請求項4
に記載の装置。
(5) A setter (12) for the strength of input voltage fluctuation of the automatic speed stabilizer (6) of the electric motor (2) and an arithmetic unit (
13), and the input of the automatic speed stabilizer (6) of the electric motor (2) is connected via a setter (12) to an arithmetic device (13), and an arithmetic device (13) is provided.
13) is subsequently connected to an instrument (4) and an amplifier (
Claim 4, characterized in that:
The device described in.
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