ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 3 2025 78 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ тельно напряженного состояния, распределенного по объему шлифовального круга, которое возникает под действием центробежных сил при вращении с частотой 1590 об/мин. В результате расчета собственных мод в соответствии с указанными граничными условиями порядок их проявления значительно меняется. Низшей и наиболее значимой модой, обладающей наибольшими значениями коэффициентов модального участия и модальной массы, является изгибная мода с одной узловой окружностью, совпадающей с областью заделки, – «зонтичная» мода. Участие этой моды в общей динамике колебаний шлифовального круга многократно превалирует (более 30 раз) над прочими и соответственно создает наиболее мощную акустическую волну. Сравнение экспериментальных и расчетных спектральных составов шлифовальных кругов На рис. 5, а–л черными линиями показаны спектральные составы, полученные экспериментальным способом по методике, описанной в разделе «Экспериментальное исследование собственных колебаний шлифовальных кругов». Эти графики показывают распределение частот собственных колебаний шлифовальных кругов исследуемых характеристик. В процессе компьютерного моделирования и проведения модального анализа подбирались значения коэффициентов Пуассона (ν) и модуля Юнга (Е) таким образом, чтобы расчетные значения частот (показаны на графиках красными вертикальными линиями) совпадали с экспериментальны ми частотами. Выполнялась задача параметрической оптимизации методом подбора. Добиться полного совпадения возможно только при идеальном соответствии реальных геометрических размеров шлифовальных кругов их моделируемым аналогам. Совпадение частот было достигнуто на удовлетворит ельном уровне. Отклонение значений расчетных частот от экспериментальных не превышает 5 %. В результате были получены значения интегральных упругих параметров ν и Е для каждого из рассматриваемых шлифовальных кругов: 1) 25А F36 L – ν = 0,25; Е = 51,25 ГПа; 2) 25А F46 L – ν = 0,215; Е = 46 ГПа; 3) 25А F60 L – ν = 0,18; Е = 41,5 ГПа; 4) 25А F80 L – ν = 0,17; Е = 40 ГПа; 5) 25А F120 L – ν = 0,16; Е = 45,5 ГПа; 6) 25А F60 N – ν = 0,22; Е = 48 ГПа; 7) 25А F60 P – ν = 0,225; Е = 54 ГПа; 8) 25А F60 S – ν = 0,2; Е = 67,5 ГПа; 9) 14А F60 L – ν = 0,25; Е = 41,2 ГПа; 10) 64С F60 L – ν = 0,26; Е = 43 ГПа; 11) 92А F60 L – ν = 0,27; Е = 53 ГПа. Таким образом, данный подход к определению ν и Е признается результативным, хоть и трудозатратным. Совпадение расчетных частот с экспериментальными позволяет утверждать, что моделируемые значения коэффициента Пуассона и модуля Юнга шлифовальных кругов соответствуют реальным значениям своих прототипов. Следовательно, основная цель данной работы достигнута. В настоящее время ведется работа над созданием математической модели звукового давления, генерируемого процессом шлифования, а также методики прогнозирования периода стойкости шлифовального круга по акустическому показателю. В этой модели в обязательном порядке требуется учет реальных значений параметров упругости шлифовальных кругов, а также установление соответствия между ними и характеристикой круга. Значения ν и Е, полученные в ходе настоящего исследования, применя лись в качестве параметров при разработке модели звукового давления процесса шлифования. Предварительные результаты показывают качественное со ответств ие и адекватность модели экспериментальным акустическим данным, полученным при исследовании процесса шлифования. Зависимость интегральных упругих параметров от характеристики шлифовального круга В результате исследования шлифовальных кругов № 1, 2, 3, 4 и 5 установлено влияние размера фракции абразивного зерна на величину упругих параметров ν и Е. С уменьшением размера фракции абразивного зерна значение коэффициента Пуассона уменьшается. Значение модуля Юнга при этом снижается до достижения значения размеров зерна 0,2 мм, после чего происходит изменение тренда на увеличение. Однако для однозначного заключения о том, что при дальнейшем снижении зернистости
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1