Рис. 5. Отображение Пуанкаре для квазипериодического движения с несоизме-
римыми частотами (
а
) и спектр Фурье реализации колебательного движения
системы (
б
)
Рис. 6. Конечно-элементная модель пильного полотна, установленного в модуль
Важной задачей является исследование динамических характери-
стик пильных полотен в зависимости от конструктивных параметров,
поскольку известно, что совпадение частот вращения валов с часто-
тами собственных колебаний полотна может привести к возникнове-
нию резонансного режима работы. Напомним, что для исключения
возможности статической потери устойчивости пильные полотна при
установке предварительно растягиваются. Причем для стабилизации
режущей кромки полотна нагружаются не “центрально”, а с некото-
рым эксцентриситетом, при этом передняя режущая кромка полотна
оказывается в условиях более интенсивного растяжения, чем задняя.
Конечно-элементная модель пильного модуля приведена на рис. 6 и со-
стоит из стержневых, оболочечных и специальных конечных элемен-
тов (используется программный комплекс APM WinMachine). Упругие
элементы, обеспечивающие поджатие пильного полотна, моделируют-
ся стержневыми конечными элементами третьего порядка, построен-
ными по гипотезе Кирхгофа, имеющими 2 узла и 12 степеней свободы.
Пильное полотно и корпусные детали моделируются плоскими обо-
лочечными треугольными и четырехугольными элементами второго
порядка, построенными по дискретной гипотезе Кирхгофа, имеющи-
ми 24 и 18 степеней свободы соответственно. Штифты крепления,
подшипники и эксцентрики моделируются специальными конечными
элементами типа жесткая вставка, имеющими 2 узла. Рассматрива-
лись несколько вариантов исполнения пильных полотен, отличающих-
ся длиной, шириной и толщиной рабочей части.
В результате анализа динамических характеристик пильного мо-
дуля были получены зависимости спектра частот собственных коле-
114 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 4
