A. 可靠性试验之机械冲击试验
机械冲击试验是检测产品在遭受外力冲击时是否能正常运行的关键测试。在现代生产中,产品在运输、装卸、使用过程中会遇到冲击、碰撞、跌落等现象,这可能导致物体产生巨大的速度、加速度或应变速率,从而影响结构强度和性能稳定性。机械冲击试验有助于验证产品在不同冲击程度下的耐受性,从而提升产品质量。
机械冲击试验主要分为两类:标准脉冲冲击试验和冲击响应谱试验。标准脉冲冲击试验利用特定冲击波形和公差带模拟产品在实际使用环境中因冲击产生的损伤,适用于消费产品和汽车产品的测试。冲击响应谱试验则通过冲击响应谱研究冲击运动对产品结构的影响,适用于航天、军工等高要求产品的测试。
标准脉冲冲击试验操作简便、成本低,适用于模拟相对简单的冲击环境,而冲击响应谱试验复杂、成本高、周期长,适用于复杂波形的冲击环境。标准脉冲试验中,低频能量大,高频能量小,不适用于模拟复杂冲击中的高频冲击。冲击响应谱试验中,需考虑时域和频域特征的相似性,如最大峰值、持续时间和能量谱等。
机械冲击试验常见波形包括半正弦波、后峰锯齿波和梯形波。半正弦波适用于模拟线性系统的碰撞或减速引起的冲击,后峰锯齿波更均匀地激起各频率的响应,而梯形波在较宽的频谱上产生更高的响应,适用于模拟空间探测器或卫星爆炸螺栓所引起的冲击。
机械冲击试验不仅限于上述三种波形,还包含斜面冲击、弹簧锤冲击、摆锤冲击等测试。这些测试方法的使用需根据产品实际使用情况进行选择。
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B. 破碎机锤头的锤头锻造
锤头锻造,就是将金属加热温度达700—1300℃,利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷,优化微观组织结构,同时由于保存了完整的金属流线,锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件,除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外,多采用锻件。 1.把加热后的金属材料锻造成各种形状的工具、机械零件或毛坯,谓之锻造。锻造可以改变金属材料内部组织,细化晶,提高其机械性能。
2.锻造生产必须使用加热设备、锻压设备以及许多辅助工具。
3. 锻压设备主要有蒸汽锤、空气锤、模锻锤、机械锤、夹板锤、弹簧锤、皮带锤、曲柄压力机、摩擦压力机、水压机、扩孔机、辊锻机等。 一般来说,硬度越大的锤头其耐磨性也愈大。要提高锤头的耐磨性,就要增加其硬度,但随着硬度的提高,锤头的抗冲击韧性就会降低。因此,如何兼顾锤头适宜的硬度和良好的抗冲击韧性是提高锤头耐磨性的关键。锤头常用的材料有:高锰钢、高铬铸铁、低碳合金钢。高锰钢韧性好,工艺性好,价格低,其主要特点是在较大的冲击或接触应力的作用下,表面层将迅速产生加工硬化,其加工硬化指数比其它材料高5—7倍,耐磨性得到较大的提高。但如果使用巾冲击力不够或接触应力小,则不能使表面迅速产生加工硬化,高锰钢的耐磨性就不能充分发挥。高铬铸铁是一种具有优良抗磨性能的耐磨材料,但韧性较低,易发生脆性断裂。为了使高铬铸铁锤头安全运行,人们开发了复合锤头,即将高铬铸铁镶铸在高锰钢或低合金钢锤头头部,或者锤头工作部分采用高铬铸铁,锤柄部分采用碳钢,将两者复合起来,使锤头头部具有高硬度,而锤柄部具有高韧性,充分发挥两种材料的各自优点而克服单一材料的缺点,满足锤头使用性能要求。但其制造工艺复杂,工艺要求较严格。低碳合金钢主要为含铬、钼等种元素的合金结构钢,硬度高、韧性好,其基体组织有马氏体,贝氏体或贝氏体+马氏体复合组织。锤头硬度为HRC 45左右,冲击韧性d。≥15 J/耐。在同等工作条件下,其使用寿命至少比高锰钢锤头提高I倍以上。但锤头的调质热处理是关键,调质热处理后不仅要求整体抗拉强度达850 MPa以上,而且要求有相当的塑性和韧性。
C. 锻造过程中对站立位置有何要求
锻造过程中对站立位置的要求为:不要站立在容易飞出锻件毛边的地方。
锻造过程中的注意事项:
1、锻造生产必须使用加热设备、锻压设备以及许多辅助工具。加热设备主要有火焰炉(油炉、煤气炉等)和电炉。加热炉和灼热的工件辐射大量热能,火焰炉使用的各种燃料燃烧生产的炉渣、烟尘,所以要采取通风净化措施,避免伤害事故。
2、锻压设备主要有蒸汽锤、空气锤、模锻锤、机械锤、夹板锤、弹簧锤、皮带锤、曲柄压力机、摩擦压力机、水压机、扩孔机、辊锻机等。各种锻压设备都对工件施加冲击载荷。
因此容易损坏设备和发生人身事故,如锻锤活塞杆折断,就会引起严重伤害事故。锻压设备工作时产生的振动和噪声影响人的神经系统,增加发生事故的可能性。
3、锻工工具和辅助工具,特别是手工锻和自由锻工具,夹钳等种类繁多,一般同时放在工作地点,往往很杂乱;而且由于在工作中工具更换频繁,增加了检查工具的困难,有时凑合使用不合适的工具,就容易造成伤害事故。
锻造生产中运输量很大,要使用各种运输设备,稍不注意也易发生事故。锻造属于集体作业,每个操作者的技术水平、精神状态以及是否严格遵守操作规程,都直接影响作业安全。