本發明涉及振動時效工藝領域，特別是一種應用于高頻率工件的線性彈簧組合式振動時效超諧振動裝置。
背景技術：
振動時效處理是一種消除殘余應力的方法，實際上是通過振動的形式給工件施加一個動應力，當動應力與殘余應力疊加達到或超過材料的屈服極限時，工件產生塑性變形而釋放應力，有利于提高工件的使用強度、減少變形和穩定精度。特別是在節省時間、能源和費用上具有明顯的效果。
振動時效裝置是將一個具有偏心質量的激振器安放在待處理的工件上，通過控制器起動電機并調節其轉速使工件處于共振狀態，約經20～30分鐘的振動處理即可達到調整殘余應力的目的。
振動時效技術適應范圍廣，從幾公斤的小型構件到一、二千噸的海洋平臺等大型構件。盡管適用范圍廣，但仍有局限性。偏心質量激振器雖具有結構簡單、造價低、便攜、激振力大且可調節等，但受其性能限制激勵頻率范圍均在200Hz以下。在這種情況下，很多小型或高剛度工件的固有頻率一般都大于200Hz，不適合現行的振動時效。如何解決高頻率工件的共振問題是振動時效技術發展幾十年來未能解決的難題，嚴重制約了振動時效的應用。
技術實現要素：
本發明針對現有技術的不足，提供一種線性彈簧組合式振動時效超諧振動裝置。
為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：
一種線性彈簧組合式振動時效超諧振動裝置，包括基座、激振塊、偏心質量激振器、彈簧一、彈簧二和彈簧三，
偏心質量激振器固定安裝在激振塊上，
彈簧一一端連接在激振塊上，另一端連接在基座上，
彈簧二一端連接在激振塊上，另一端連接在基座上，
彈簧三一端連接在偏心質量激振器上，另一端連接在基座上，
所述彈簧一、彈簧二和彈簧三為具有相同剛度等長度的線性彈簧，
所述彈簧一和彈簧二分別處于激振塊的兩側并處于水平方向上，彈簧三處于豎直方向上。
與現有技術相比較，本發明具備的有益效果：
圓柱不等截距螺旋彈簧、圓錐螺旋彈簧、空氣彈簧等非線性彈簧都可以產生非線性振動，但這些非線性彈簧制造工藝復雜，非線性參數難控制、不可調節等因素很難滿足不同固有頻率工件振動需要，嚴重限制了振動時效超諧振動技術的應用范圍。這種情況下，利用線性彈簧實現超諧振動具有重要的應用價值。本發明中彈簧組合與激振器、激振塊構成一個振動系統，在激振器的激勵，激振塊在三個線性彈簧的作用下產生垂直方向的非線性振動，在低頻激勵下可以響應出3倍于激勵頻率的高頻頻率，實現超諧共振。線性彈簧造價低，選擇范圍廣，總可以根據需要選擇合適的線性彈簧，而且要比非線性彈簧簡單得多。
附圖說明
圖1為本發明所述的線性彈簧組合式振動時效超諧振動裝置的結構示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例對本發明的技術方案作進一步闡述。
實施例1
一種線性彈簧組合式振動時效超諧振動裝置，包括基座2、激振塊3、偏心質量激振器4、彈簧一5、彈簧二6和彈簧三7，
偏心質量激振器4固定安裝在激振塊3上，
彈簧一5一端連接在激振塊3上，另一端連接在基座2上，
彈簧二6一端連接在激振塊3上，另一端連接在基座2上，
彈簧三7一端連接在偏心質量激振器4上，另一端連接在基座2上，
所述彈簧一5、彈簧二6和彈簧三7為具有相同剛度等長度的線性彈簧，
所述彈簧一5和彈簧二6分別處于激振塊3的兩側并處于水平方向上，彈簧三7處于豎直方向上。
工作原理：
使用時，先將高頻率工件1剛性固定于基座2上，然后開啟偏心質量激振器4，對高頻率工件1進行20-30分鐘的處理。該裝置中，偏心質量激振器4、激振塊3與三根彈簧組合構成一個線性彈簧組合質量系統。彈簧剛度取決于高頻率工件1的固有頻率、激振塊3的質量和偏心質量激振器4的質量，關系如下式：
偏心質量激振器4是整個系統的激勵來源，激振塊3在偏心質量激振器4的激勵和三個彈簧的作用下產生垂直方向的非線性振動，在低頻激勵下可以響應出3倍于激勵頻率的高頻頻率，激振塊3以接近工件固有頻率的響應頻率去激勵工件，從而實現高頻率工件1的主共振。所述高頻率工件1是指例如冶金軋輥這樣高剛度的金屬工件，一般其固有頻率大于200Hz。