Основные параметры вибростабилизации — частота, величина вибрационных напряжений (или амплитуда вибрации) и продол­жительность вибронагружения. О влиянии этих параметров на эффективность виброобработки высказываются противоречивые мнения. Так, в работе [80] проводились исследования влияния чис­ла циклов нагружения на образцах из углеродистой стали разме­рами 36×56 мм с остаточными напряжениями, вызванными на­плавкой продольного валика. Образцы подвергались пульсирую­щим напряжениям, вызывающим растяжение валика при атах = = 12,8 кгс/мм2 и Omin=0,56 кгс/мм2. При этом максимальные оста­точные напряжения уменьшились с 24 до 20 кгс/мм2 после 5хЮ5 циклов нагружения и до 5 кгс/мм2 после 6,2ХЮ6 циклов. Эти дан­ные говорят о решающем влиянии количества циклов на ликвида­цию остаточных напряжений. В результате других исследований [75, 76, 81] выявлено, что снижение остаточных напряжений при резонансе происходит с большой скоростью и основная часть на­пряжений снимается в течение первых трех минут.

Для получения эффекта правки можно ограничиться числом циклов нагружения, не сильно ‘Превышающим число циклов, соответ­ствующих возникновению устойчивых амплитуд резонансных колеба­ний, что связано с появлением значительных макропластических деформаций на неустановившемся режиме вибросиловой обработ­ки [82]. В частности, для низкоуглеродистой стали основное умень­шение остаточных напряжений происходит после ЗХЮ3—ІХІ04 циклов. Дальнейшее нагружение вызывает незначительное умень­шение остаточных напряжений, и после 1X 105 циклов процесс снижения прекращается [76].

В институте сварки ПНР было установлено, что наибольшее улучшение упругих свойств, как следует из работы [84], происхо­дит при обработке образцов значительными переменными напря­жениями (±15 кгс/мм2 и выше). Эксперименты, проведенные ру­мынскими специалистами [85], показали, что для снятия напряже­ний достаточно сгюах—0,8 оо,2. При этом отмечается существенная роль статического компонента нагрузки.

Наибольшее снижение остаточных напряжений и деформаций происходит при резонансе частоты вибрационного нагружения с какой-либо частотой свободных колебаний определенным образом закрепленной конструкции (для вибросиловой правки наиболее эффективным считается шарнирное закрепление при использова­нии изгибных форм вибрационного нагружения [86]). В этом случае амплитудные величины деформаций, вызванных вибрацией, мак­симальны и энергия вибрационного воздействия достигает наиболь­шего значения.

Приложение статического усилия при вибросиловой обработке существенно повышает частоту свободных колебаний конструкций
и снижает амплитуду. Чем выше энергия вибрационных колебаний, тем меньшая величина статического усилия требуется для дости­жения эффекта правки [86].

Из работы [75] следует, что наибольший спад остаточных де­формаций при виброобработке пластины наблюдается при напря­жениях растяжения 12—18 кгс/мм2, при больших напряжениях эффект вибрирования менее значителен и приближается к чистому растяжению.

В работе [87] установлено, что величина статического усилия Рст, необходимая для достижения эффекта правки, в месте прило­жения усилия при вибросило­вой обработке балок может быть на 40—50% меньше, чем величина статического усилия, требуемая для достижения та­кой же величины прогиба без вибрации (рис. 4).

Дальнейшее снижение проги­ба осуществляется медленнее и связано с образованием пла­стических деформаций в ре­зультате движения дислокаций.

Эксперименты [87] показали также, что приложение стати­ческого усилия совместно с виб­рационным снижает уровень остаточных напряжений как по длине, так и по сечению свар­ной балки.

В работе [88] на основании проведенных расчетов определено влияние остаточных сварочных напряжений на величины частот и амплитуды виброколебаний. Доказано, что эти параметры на стадии установившихся попереч­ных колебаний балок не зависят от наличия остаточных напряже­ний. Отсюда следует, что резонансные частоты и амплитудную нагрузку можно выбирать из условий вибрационного нагружения балки без остаточных напряжений [88].

Параметры виброобработки балочных сварных конструкций мо­гут быть найдены с помощью методики, представленной в работе [82]. В работах [86, 87] резонансная частота свободных колебаний и соответствующая ей амплитуда определялись для каждой кон­кретной конструкции с помощью амплитудно-частотной характе­ристики:

Главный принцип выбора параметров вибрационной обработки заключается в том, что для заметного перераспределения остаточ­ных сварочных напряжений необходимо, чтобы амплитуды допол­нительных деформаций в зоне сварного шва были соизмеримы с остаточными упругими деформациями [88].

В связи с тем, что рабочие частоты, амплитуды вибраций и ха­рактер вибрационного нагружения определяются размерами, фор­мой, массой и жесткостью изделия, параметры виброобработки на основе выявленных закономерностей, изложенных выше, могут быть установлены применительно к каждому конкретному случаю.