MECHANICAL STRENGTH INCREASING OF ABRASIVE REINFORCED WHEEL

Заголовок (англійською): 
MECHANICAL STRENGTH INCREASING OF ABRASIVE REINFORCED WHEEL
Автор(и): 
Yu.D. Abrashkevych
H.M. Machyshyn
O.A. Marchenko
M.M. Balaka
O.H. Zhukova
Автор(и) (англ): 
Yu.D. Abrashkevych
H.M. Machyshyn
O.A. Marchenko
M.M. Balaka
O.H. Zhukova
Ключові слова (укр): 
абразивний армований круг, міцність, армуюча сітка, відцентрові та згинальні сили, деформація
Ключові слова (англ): 
abrasive reinforced wheel, strength, reinforcing mesh, centrifugal and bending forces, deformation
Анотація (укр): 
Механічна міцність неармованих абразивних кругів визначається відцентровими та згинальними силами, але їх розподіл при армуванні невідомий. Припущено, що напруження розподіляються рівномірно, але порівняння розрахунків за теорією пружності та реальних характеристик на спеціальному стенді показало повну розбіжність. Проведення випробувань кругів на розтяг дозволило порівняти результати напружень у коловому та радіальному напрямках. Встановлено, що армований круг є анізотропним тілом. Анізотропію можна зменшити, змістивши одну армуючу сітку відносно іншої на кут 45°. У роботі розроблено математичну модель напружено-деформованого стану абразивного армованого круга з урахуванням анізотропії його властивостей. Для визначення відцентрових сил застосовується теорія пружності для ортотропного тіла. Згинальні сили, що виникають у працюючому крузі, визначалися при вирішенні задачі про розподіл деформацій в кільцевій анізотропній пластині, жорстко закріпленої по внутрішньому контуру. В результаті експериментальних досліджень встановлено, що напруження досягають 8...23 МПа, що можна порівняти з межею міцності матриці круга. Модуль пружності матриці круга помітно більше модуля пружності армуючої сітки, яка практично не сприймає навантаження на початковому етапі. Розроблена математична модель показників міцності абразивних армованих кругів дозволяє прогнозувати їхню надійність та безпечну експлуатацію.
Анотація (англ): 
The mathematical model of the stress-strain state of the abrasive reinforced wheel was developed in this paper, taking into account the anisotropy of its properties. Anisotropy can be reduced by displacing one reinforcement mesh relatively to the other by angle of 45°. The mechanical strength of unreinforced abrasive wheels is determined by centrifugal and bending forces. 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.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Опір матеріалів і теорія споруд, 2022, номер 108
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Strength of Materials and Theory of Structures, 2022, number 108
Мова статті: 
English
Формат документа: 
application/pdf
Дата публікації: 
05 July 2022
Номер збірника: 
Університет автора: 
Kyiv National University of Construction and Architecture 31, Povitroflotsky ave., Kyiv, Ukraine, 03037
References: 
 
  1. Luga Abrasive Plant. [online] Available at: https://www.abrasives.ru/en/ [Accessed: 9 October 2021].
  2. Interviu generalnogo direktora «Luzhskogo abrazivnogo zavoda» Vadima Andreevicha Borisova: «Nas nevozmozhno sbit s puti…» (Interview with Vadim A. Borisov, General Director of Luga Abrasive Plant: «We cannot be led astray...». [online] Available at: https://master-forum.ru/intervyu-generalnogo-direktora-171-luzhskogo-abr... [Accessed: 9 October 2021] (in Russian).
  3. Ojolo S. J., Orisaleye J. I., Adelaja A. O. Development of a high speed abrasive cutting machine. Journal of Engineering Research. 2010. 15(3), September, pp. 1–8. [online] Available at: https://www.researchgate.net/publication/305639792_Development_of_a_ high_speed_ abrasive_cutting_machine [Accessed: 9 October 2021].
  4. Ispytanie abrazivnykh otreznykh i shlifovalnykh krugov: kak pravilno ego provesti? Stend dlia ispytnii (Abrasive cut-off and grinding wheels test: how to carry out correctly? Test bench). [online] Available at: https://ukrabraziv.com.ua/novosti/33-ispytanie-shlifovalnykh-abraziv­nykh-krugov [Accessed: 9 October 2021] (in Russian).
  5. Bilek O., Hrdina J., Lukovics I., Pero R., Samek D. Improved shape of rotating grinding wheels for high speed grinding. Tehnički vjesnik. 2014. 21, pp. 63–68. [online] Available at: https://www.researchgate.net/publication/289840795_Improved_shape_of_rot... [Accessed: 9 October 2021].
  6. Hou1 Y., Li1 C., Zhou Y. Applications of high-efficiency abrasive process with CBN grinding wheel. Engineering. 2010. 2(3), pp. 184–189. DOI: http://dx.doi.org/10.4236/eng.2010.23026.
  7. Mackin T.J., Inglis H. M. Failure analysis of a particulate composite cutoff wheel with fiber reinforcing. In: the 10th International Conference on Fracture, Honolulu, HI, December, 2–6, 2001. [online] Available at: https://www.gruppofrattura.it/ocs/index.php/ICF/ICF10/paper/viewFile/4651/6659 [Accessed: 9 October 2021].
  8. Abrashkevych Yu.D., Pelevin L.Ye., Machyshyn G.M. Ekspluatatciia abrazivnykh armirovannykh krugov (Operation of abrasive reinforced wheels). Montazhnye i spetcialnye raboty v stroitelstve. 2016. Issue 4, pp. 30–32 (in Russian).
  9. Abrashkevych Yu.D., Pelevin L.Ye., Machyshyn G.M., Tishkovets V.P. Faktory, vliiaiushchie na bezopasnost ispolzovaniia abrazivnikh armirovannykh krugov (Factors affecting the safety of abrasive reinforced wheels using). Montazhnye i spetcialnye raboty v stroitelstve. 2017. Issue 9, pp. 11–14 (in Russian).
  10. Timoshenko S.P., Goodyear J. Teoriia uprugosti (Theory of elasticity). Moscow, 1975. 576 p. (in Russian).
  11. Pisarenko G.S., Agaev V.A., Kvitka A.L., Popkov V.G., Umansky E.S. Kurs soprotivleniia materialov (Strength of materials course). Kyiv, 1979. 696 p. (in Russian).
  12. Avril N.J. Manufacturing glass-fiber reinforcement for grinding wheels. Department of Materials Science and Engineering, Massachusetts Institute of Technology. 1996. [online] Available at: https://www.researchgate.net/publication/33807673_Manufacturing_glass-fi...reinforcement_for_grinding_wheels [Accessed: 9 October 2021].
  13. Timoshenko S.P., Voinovsky-Krieger S. Plastinki i obolochki (Plates and shells). Moscow, 1966. 636 p. (in Russian).
  14. Dubovyk V.P., Yuryk I.I. Vyscha matematyka (Higher mathematics). Kyiv, 2005. 648 p. (in Ukrainian).