徐文娟 (咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系,湖北咸寧 437100)

大型鋼板拋丸變形量檢測(cè)及數(shù)據(jù)分析探討

徐文娟 (咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系,湖北咸寧 437100)

利用有基準(zhǔn)檢測(cè)方法和無基準(zhǔn)檢測(cè)方法對(duì)制造起重機(jī)械用大型鋼板在進(jìn)行拋丸處理后的變形量測(cè)定問題和數(shù)據(jù)分析問題進(jìn)行了研究。研究表明,有基準(zhǔn)檢測(cè)法對(duì)檢測(cè)設(shè)備的要求高,但檢測(cè)點(diǎn)數(shù)少,計(jì)算方法比較簡(jiǎn)單,而無基準(zhǔn)檢測(cè)法對(duì)檢測(cè)設(shè)備的要求低,但檢測(cè)點(diǎn)數(shù)多,計(jì)算方法較為復(fù)雜,應(yīng)根據(jù)企業(yè)的具體實(shí)際選擇相應(yīng)的大型鋼板在進(jìn)行拋丸處理后的變形量檢測(cè)方法。

大型鋼板;拋丸處理;變形量

湖北三六重工有限公司是生產(chǎn)起重機(jī)械的企業(yè),為滿足生產(chǎn)需要,該企業(yè)引進(jìn)了一條鋼材表面拋丸處理生產(chǎn)線,在生產(chǎn)過程中,由于拋丸處理后的大型鋼板存在較大變形,目前只能通過校正方法解決由鋼板變形量大引起的波浪度和整個(gè)主梁變形問題,這增加了企業(yè)的成本投入及工人的勞動(dòng)量,降低了生產(chǎn)效率。為此,筆者對(duì)大型鋼板拋丸處理后的變形量檢測(cè)及數(shù)據(jù)分析問題進(jìn)行了研究,詳盡闡述了有基準(zhǔn)檢測(cè)方法和無基準(zhǔn)檢測(cè)方法,以便為解決拋丸處理后鋼板存在較大變形的問題提供幫助?咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級(jí)重點(diǎn)課題項(xiàng)目(2012yja001)。。

1 有基準(zhǔn)檢測(cè)方法及數(shù)據(jù)分析

有基準(zhǔn)檢測(cè)法是將拋丸處理后的鋼板水平放置在一個(gè)基準(zhǔn)平臺(tái)上,在鋼板上取若干個(gè)點(diǎn),檢測(cè)各點(diǎn)的水平高度,并根據(jù)水平高度計(jì)算最大變形量和平均變形量。檢測(cè)所需試驗(yàn)設(shè)備包括一套水準(zhǔn)儀、大型基準(zhǔn)平臺(tái),試驗(yàn)材料為拋丸處理后的鋼板,具體試驗(yàn)步驟如下。

1)將拋丸處理后的鋼板吊運(yùn)、平放在基準(zhǔn)平臺(tái)上。

2)在鋼板上取點(diǎn)的原則是能夠很好地代表縱、橫2個(gè)方向的變形量,因此應(yīng)沿著鋼板的兩對(duì)角線上取點(diǎn),具體取點(diǎn)數(shù)則應(yīng)具體根據(jù)鋼板的長(zhǎng)度和寬度而定。

3)將水準(zhǔn)儀架在基準(zhǔn)平臺(tái)(拋丸機(jī)輸出軌道)的一端固定不動(dòng),并按水準(zhǔn)儀的使用要求調(diào)水平。

4)用水準(zhǔn)儀檢測(cè)基準(zhǔn)平臺(tái)的高度(用h′表示)。

5)用水準(zhǔn)儀測(cè)量各點(diǎn)的高度(用hi表示)并記錄數(shù)據(jù)。

6)數(shù)據(jù)處理方法。根據(jù)各點(diǎn)高度不同,計(jì)算各點(diǎn)變形量Δi=hi-h′-δ,其中δ為鋼板的厚度。此外,通過去掉Δi中的一個(gè)最大值和一個(gè)最小值,再求Δi的平均值Δ均。

以長(zhǎng)度為9m的鋼板為例,該鋼板具體規(guī)格為-8mm×2000mm× 9000mm,其取點(diǎn)圖如圖1所示,具體操作方法如下:先作出鋼板的對(duì)角線,再沿長(zhǎng)度方向每隔1m找1條豎線,該豎線與對(duì)角線相交的點(diǎn)即為應(yīng)檢測(cè)的點(diǎn)。水準(zhǔn)儀檢測(cè)基準(zhǔn)平臺(tái)的高度測(cè)得h′=770mm,板的厚度δ=8mm,各點(diǎn)高度數(shù)據(jù)如表1所示。根據(jù)表1數(shù)據(jù),可得到平均變形量(去掉一個(gè)最大值和一個(gè)最小值):

圖1 有基準(zhǔn)檢測(cè)法取點(diǎn)圖

2 無基準(zhǔn)檢測(cè)方法及數(shù)據(jù)分析

表1 測(cè)得各點(diǎn)高度數(shù)據(jù)表

在實(shí)施有基準(zhǔn)檢測(cè)方法時(shí)需使用大型水平基準(zhǔn)檢測(cè)平臺(tái),該設(shè)備十分貴重,這對(duì)中、小型企業(yè)會(huì)產(chǎn)生較大成本負(fù)擔(dān)。為解決上述問題,可以采用無基準(zhǔn)檢測(cè)方法,該方法根據(jù)鋼板拋丸處理變形規(guī)律進(jìn)行設(shè)計(jì),即鋼板拋丸處理后一般四周高、中間低,或中間高、四周低,這樣板四周就可以近似作為一個(gè)檢測(cè)基準(zhǔn)。檢測(cè)所用試驗(yàn)設(shè)備比較簡(jiǎn)單,只需一套水準(zhǔn)儀即可,具體試驗(yàn)步驟如下。

1)將拋丸處理后的鋼板平放在拋丸機(jī)輸出軌道上。

2)在鋼板上取點(diǎn),沿著鋼板的長(zhǎng)度方向每隔1m取一個(gè)檔,在寬度方向上每一個(gè)檔取3個(gè)點(diǎn),其中第1點(diǎn)和第3點(diǎn)位于板的邊緣,第2點(diǎn)位于板的中間,取點(diǎn)方法如圖2所示。

3)將水準(zhǔn)儀架在基準(zhǔn)平臺(tái)(拋丸機(jī)輸出軌道)的一端固定不動(dòng),并按水準(zhǔn)儀的使用要求調(diào)水平。

4)用水準(zhǔn)儀測(cè)量各點(diǎn)的高度,用hij表示(i表示點(diǎn)號(hào),j表示檔號(hào))并記錄數(shù)據(jù)。

例如,一塊規(guī)格為-6mm×2000mm×12000mm的鋼板,其拋丸處理后取點(diǎn)如圖2所示,測(cè)得各點(diǎn)高度數(shù)據(jù)如表2所示。根據(jù)表2數(shù)據(jù),可得到平均變形量(去掉一個(gè)最大值和一個(gè)最小值):

圖2 無基準(zhǔn)檢測(cè)法取點(diǎn)圖

3 結(jié)語

根據(jù)起重機(jī)用大型鋼板的檢測(cè)范圍大和基準(zhǔn)難找的特點(diǎn),對(duì)大型鋼板拋丸處理后的變形量檢測(cè)方法進(jìn)行了探討。研究認(rèn)為,有基準(zhǔn)檢測(cè)法對(duì)檢測(cè)設(shè)備的要求高(需要大型水平基準(zhǔn)平臺(tái))但檢測(cè)點(diǎn)數(shù)少,計(jì)算方法比較簡(jiǎn)單而無基準(zhǔn)檢測(cè)法對(duì)檢測(cè)設(shè)備的要求低(不需要大型水平基準(zhǔn)平臺(tái))但檢測(cè)點(diǎn)數(shù)多,計(jì)算方法較為復(fù)雜。由于上述2種檢測(cè)方法各有優(yōu)缺點(diǎn),在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)根據(jù)企業(yè)的具體情況選擇合適的檢測(cè)方法。

表2 無基準(zhǔn)檢測(cè)測(cè)得各點(diǎn)的高度數(shù)據(jù)表

[編輯] 李啟棟

TH161.3

A

1673-1409(2014)22-0075-02

2014-04-05

徐文娟(1974-),女,碩士,副教授,現(xiàn)主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、機(jī)電控制方面的教學(xué)與研究工作。