Mechanical strength increasing of abrasive reinforced wheel

Abstract

The mechanical strength of unreinforced abrasive wheels is determined by centrifugal and bending forces, but their distribution during reinforcement is unknown. It was assumed that the stresses are distributed evenly, but a comparison of calculations on the theory of elasticity and real characteristics on a special stand showed complete discrepancy. Tensile tests of the wheels made it possible to compare the stresses results in the circumferential and radial directions. Was found that the reinforced wheel is an anisotropic body. Anisotropy can be reduced by displacing one reinforcement mesh relatively to the other by angle of 45°. In this paper, a mathematical model of the stress-strain state of the abrasive reinforced wheel was developed, taking into account the anisotropy of its properties. To determine the centrifugal forces, the theory of elasticity for an orthotropic body is applied. The bending forces that arise in the working wheel were determined during solving the problem of the distribution of deformations in the anisotropic annular plate rigidly fixed along the inner contour. As a result of experimental studies, it was found that stresses reach 8...23 MPa, which can be compared with the ultimate strength of the wheel matrix. The elastic module of the wheel matrix is noticeably greater than the elastic module of the reinforcing mesh, which practically does not perceive the load at the initial stage. The developed mathematical model of the strength indicators for abrasive reinforced wheels makes it possible to predict their reliability and safe operation.

Model of Influence of the Machined Material Properties on Wear of the Polymeric-Abrasive Tool Filaments

“…The established dependences of filament wear on cutting modes qualitatively coincide with the results of studies for similar tools considering the wear process from the point of view of tribology [13,14,15]. The results of the experiments confirm the studies [12,17], in which it was substantiated that wear depends on thermal processes in the machining zone, the material being processed, interference and cutting speed. However, dependence of wear on the mechanical characteristics of the processed materials is not mentioned in these papers.…”

“…It was established that the elastoplastic deformation of the abrasive surface and the constant wear of the contact surface lead to a decrease and fluctuation of the contact surface pressure. In [12] it was found that wear resistance is determined by thermal processes and depends largely on the material machined, tension, and processing speed. However, it should be noted that, while studying the interaction between the PABT and the part, most of existing studies focus on changing the quality of the machined surface of the part, not the tool.…”

Побудова Фізичної Моделі Установки Для Різання Високоабразивних Матеріалів Абразивними Армованими Кругами

“…Умови фізичного моделювання робочого процесу різання високоабразивних матеріалів абразивними армованими кругами [5][6][7] передбачають, що: визначаючі критерії подібності різання високоабразивних матеріалів для моделі i оригіналу повинні бути однаковими; однойменні фізичні параметри рівнянь, що описують робочий процес, складених для моделі i оригіналу, повинні бути відповідно пропорційними; процес взаємодії абразивних армованих кругів з середовищем в моделі i оригіналі повинен належати до одного класу явищ i описуватися однаковою системою рівнянь; модель i оригінал абразивних армованих кругів i системи в цілому повинні бути геометрично подібні; початкові умови, що характеризують робочий процес в моделі, повинні бути подібні відповідним умовам оригіналу; граничні умови моделі повинні бути подібні граничним умовам оригіналу.…”

“…Оскільки передбачається, що процес взаємодії робочого органу з робочим середовищем на фізичній моделі та на натурній установці ідентичні, приймаємо коефіцієнт подібності, що впливає на тимчасовий опір одноосному стисканню породи O V â 1 . Абразивний армований круг для фізичної моделі та натурної установки виготовляється за однією методикою та рецептурою [9], що дозволяє прийняти значення коефіцієнтів подібності, які впливають на склад абразивної маси круга та на його конструкцію…”

“…Значення показників степенів системи рівнянь (11), які залежать від умов взаємодії робочого органу з робочим середовищем, прийнято з врахуванням праць [5][6][7]: x = 0 75 , , x 1 0 7 = , , y = 0 75 , , y 1 0 75 = , , z 1 0 7 = , . Підставивши задані коефіцієнти подібності та значення показників степенів в систему рівнянь (11), було визначено величини коефіцієнтів, що залишилися…”