ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 3 2025 71 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ Модальный анализ шлифовальных кругов различных характеристик для определения их интегральных упругих показателей Александр Жуков a, *, Дмитрий Ардашев b, Виктор Батуев c, Виктор Кулыгин d, Егор Шулежко e Южно-Уральский государственный университет, пр. Ленина, 76, г. Челябинск, 454080, Россия a https://orcid.org/0000-0002-9328-7148, zhukovas@susu.ru; b https://orcid.org/0000-0002-8134-2525, ardashevdv@susu.ru; c https://orcid.org/0000-0001-9969-4310, batuevvv@susu.ru; d https://orcid.org/0009-0000-8509-1420, kulyginvl@susu.ru; e https://orcid.org/0000-0002-5709-4285, schuleshko21@mail.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2025 Том 27 № 3 с. 71–86 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2025-27.3-71-86 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Прогнозирование периода стойкости шлифовального круга по косвенному акустическому критерию закономерно вызывает необходимость в исследовании его динамических свойств. Разработка модели звукового давления, генерируемого процессом шлифования, требует принять значения модулей упругости шлифовального круга для корректного расчета мод и частот собИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.923.02+004.942 История статьи: Поступила: 04 мая 2025 Рецензи рование: 25 мая 2025 Принята к печати: 05 июня 2025 Доступно о нлайн: 15 сентября 2025 Ключевые слова: Шлифование Шлифовальны й круг Собственные колебания шлифовального круга Интегральные упругие показатели шлифовального круга Модальный анализ Коэффициент участия С пектральный состав Частота собственных колебаний Компьютерное моделирование COMSOL Multiphysics Конечно-элементный анализ Финансирование Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 25-29-20029, https://rscf.ru/ project/25-29-20029/ АННОТАЦИЯ Введение. В рамках решения глобальной задачи по разработке математической модели звукового давления, генерируемого процессом шлифования, возникла необходимость определения фактических значений интегральных показателей упругости шлифовальных кругов для использования в качестве параметров модели. Это позволит расширить область применения модели и максимизировать полезный прикладной эффект от ее применения. В статье описывается подход определения коэффициентов Пуассона и модулей Юнга для шлифовальных кругов разных характеристик. Параметры упругости инструмента выступают предметом исследования. Целью работы является установление зависимости фактических значений интегральных упругих показателей от характеристики шлифовального круга с помощью модального анализа. Метод исследования состоит в комбинации экспериментального исследования спектров частот собственных колебаний и модального анализа, реализованного с помощью метода конечных элементов в специализированном программном обеспечении. Кроме того, используются элементы регрессионного анализа для получения эмпирических зависимостей интегральных упругих параметров шлифовальных кругов от размера фракции абразивного зерна и твердости. Результаты и обсуждение. Основным полезным результатом работы является установление фактических значений коэффициентов Пуассона и модулей Юнга для шлифовальных кругов рассматриваемых характеристик. Выбор характеристик шлифовальных кругов позволил исследовать влияние размера фракции абразивного зерна и твердости на его интегральные упругие свойства. Создание математической модели звукового давления, ге нерируемого процессом шлифования, и методики прогнозирования периода стойкости шлифовального круга на его основе позволит повысить эффективность операций шлифования за счет снижения доли подготовительно-заключительного времени и увеличения доли машинного времени, снижения расхода производственных ресурсов и более полного использования периода стойкости инструмента. Для цитирования: Модальный анализ шлифовальных кругов различных характеристик для определения их интегральных упругих показателей / А.С. Жуков, Д.В. Ардашев, В.В. Батуев, В.Л. Кулыгин, Е.И. Шулежко // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2025. – Т. 27, № 3. – С. 71–86. – DOI: 10.17212/1994-6309-2025-27.3-71-86. ______ *Адрес для переписки Жуков Александр Сергеевич, аспирант Южно-Уральский государственный университет, пр. Ленина, 76, 454080, г. Челябинск, Россия Тел.: +7 351 272-32-94, e-mail: zhukovas@susu.ru
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1