КОНТРОЛЬ  НАПРЯЖЕННОГО  СОСТОЯНИЯ  КРУГЛЫХ  ПИЛ  МАГНИТО-АНИЗОТРОПНЫМ  МЕТОДОМ

Алабышев  Алексей  Павлович

аспирант  Северного  (Арктического)  федерального  университета,  РФ,  г.  Архангельск

E-mail:  

CONTROL  INITIAL  STRESS  STATE  CIRCULAR  SAWS

Alabyshev  Alexey

graduate  student  of  the  Northern  (Arctic)  Federal  University,  Russia,  Arkhangelsk

АННОТАЦИЯ

Цель  работы  определить  начальные  напряжения  в  круглых  пилах  магнито-анизотропным  методом  в  радиусу  диска.  В  работе  сделан  вывод  о  характере  распределения  напряжений  по  радиусу  диска  и  у  разных  образцов. 

ABSTRACT

Objective  to  determine  the  initial  stresses  in  circular  saws  magnetically  anisotropic  method  in  the  disk  radius.  The  paper  concluded  that  the  distribution  of  the  stress  along  the  radius  of  the  disc  and  in  different  samples.

Ключевые  слова:   начальные  напряжения;  круглые  пилы.

Keywords:   initial  stresses;  circular  saws.

Контроль  круглых  пил  может  осуществляться  жесткостным  методом,  частотным  методом  или  контролем  плоскостности  диска.  Также  зарубежные  специалисты  проводили  работы  по  контролю  пил  на  основании  спектра  звуковых  колебаний,  определении  анизотропии  магнитной  проницаемости  металла,  магнитно-индукционного  способа,  способа  остаточного  поля  и  рентгенографических  измерений  [3].  На  данный  момент  наибольшее  распространение  получили  методы  определения,  напряженного  состояния  измерением  частоты  собственных  колебаний  круглой  пилы.

Недостатком  частотного  метода  является  отсутствие  надежных  связей  между  физическими  и  механическими  процессами,  протекающими  на  участках  повышенной  концентрации  напряжений  в  круглых  пилах.  Однако  современные  методы  неразрушающего  контроля  позволяют  дать  довольно  точную  картину  распределения  напряжений  в  ферримагнитном  материале.  Такими  методами  являются  рентгеновская  дифрактометрия,  магнитные  методы  (измерение  коэрцитивной  силы,  магнитной  проницаемости  (в  т.  ч.  магнитная  память),  высшие  гармоники,  остаточная  намагниченность,  проводимость  (в  т.  ч.  меандровая  магнитометрия),  магнитный  и  акустический  эффекты  Баркгаузена,  метод  вихревых  токов,  поверхностный  и  объемный  ультразвук  [1].  Важным  фактом  является  то  что  у  всех  этих  методов  возможно  установить  корреляционную  зависимость  между  механическими  и  физическими  характеристиками. 

В  Северном  (Арктическом)  федеральном  университете  было  проведено  исследование  начального  напряженного  состояния  круглой  пилы  с  применением  магнитно-анизотропного  метода.  Контроль  проводился  с  помощью  АПК  «Комплекс  2.05». 

Принцип  их  действия  основан  на  использовании  магнито-упругого  эффекта ,  под  которым  понимается  свойство  ферромагнитных  материалов  изменять  магнитное  состояние  под  влиянием  механических  напряжений.  На  магнитоупругом  эффекте  основан  принцип  действия  магнитоупругих  и  магнито-анизотропных  преобразователей.

Для  проведения  замеров  было  выбрано  три  круглые  пилы  диаметром  500  мм,  толщиной  2,4  мм,  диаметром  посадочного  отверстия  50  мм.  Перед  проведением  замеров  на  пилу  накладывалась  координатная  сетка,  представленная  на  рисунке  1.  По  причине  эксплуатационных  особенностей  АПК  «Комплекс  2.05»  от  посадочного  отверстия  и  впадины  зуба  был  сделан  отступ  в  20  мм.  Замеры  проводилась  в  окружном  направлении,  расстояние  между  окружностями  составляло  10  мм,  шаг  между  контрольными  точками  в  окружном  направлении  составлял  10  мм.

Рисунок  1.  Схема  разметки  круглой  пилы

В  качестве  оценочного  параметра  использовалась  разность  главных  механических  напряжений,  он  характеризует  диапазон  верхней  и  нижней  границ  нормальных  напряжений,  действующих  по  площадками  (сечениям),  где  отсутствуют  касательные  напряжения 

На  рисунке  2  представлено  распределение  разности  главных  механических  напряжений  вдоль  радиуса  пильного  диска.

Рисунок  2.  График  распределения  разности  главных  механических  напряжений

На  рисунке  2  представлен  характер  распределения  разности  главных  механических  напряжений  в  зависимости  от  диска  радиуса.  Ось  абсцисс  представляет  собой  диапазон  изменения  разности  главных  механических  напряжений  вдоль  радиуса  диска.  Ось  ординат  представляет  собой  длину  радиуса  пильного  диска,  представленную  как  отношение  величины  радиуса  контролируемой  окружности  и  диаметра  пильного  диска. 

Характер  распределения  напряжений  в  пильном  диске  носит  неоднозначный  характер,  и  не  имея  данных  о  большом  объеме  выборки  невозможно  точно  определить  характер  распределения  напряжений  в  пильном  диске.  Поэтому  наиболее  перспективным  является  использование  не  корреляционных  зависимостей,  основанных  на  статистический  выборках,  а  применение  методов  неразрушающего  контроля  для  контроля  работоспособности  круглой  пилы  во  время  распиловок.

На  основании  вышеизложенного  материала  можно  сделать  следующие  выводы:

·определить  изменение  физических  параметров  материалов  от  усталостных  явлений,  которые  могут  привести  к  разрушению  пильного  диска;

·определить  допустимые  граница  изменение  физических  параметров  при  условии  работы  диска  в  состоянии  плоской  формы  равновесия;

·необходимо  разработать  методы  контроля  работоспособности  круглых  пил  во  время  распиловок  основанные  на  прямом  измерении  физических  параметров  (электромагнитные  параметры,  изменение  скорости  ультразвука  в  среде).

Список  литературы:

1.Венгринович  В.Л.  Принципы  и  практика  диагностики  напряженно-деформированного  состояния  конструкций,  изделий  и  сварных  соединений//В  мире  неразрушающего  контроля.  —  2005.  —  №  1(27).  —  С.  4—9. 

2.ГОСТ  980-80.  Пилы  круглые  плоские  для  распиловки  древесины.  Технические  условия  [Текст]/  Введ.  01.07.82.  М.:  Изд-во  стандартов,  1980.  —  25  с.

3.Стахиев  М.Ю.  Работоспособность  плоских  круглых  пил.  [Текст]/  Ю.М.  Стахиев  М.:  Лесн.  пром-сть,  1989.  —  384  с.