Berechnung der Eigenfrequenzen von Kreissägeblättern mit der Finite-Element-Methode

ZusammenfassungDie Arbeit vermittelt ein neu entwickeltes Verfahren zur Berechnung der Eigenfrequenzen von Kreissägeblättern mit der Finite-Element-Methode (FEM). Es wird ein halbanalytisches finites Element verwendet, das die Sägeblattgeometrie (Abmessungen, Einspannverhältnis, Zahnung am äußeren Umfang) berücksichtigt, ebenso wie die Effekte zweiter Ordnung, die durch die Membranspannungen im Sägeblattkörper hervorgerufen werden. Anhand des vorgeschlagenen Rechenmodells wird der Einfluß der von Trägheitskräften und Wärmegradienten erzeugten Spannungen analysiert und ebenso deren Einfluß beim Vorspannen auf die Eigenfrequenzen von Kreissägeblättern. Die Optimierung des Walzspurverhältnisses nach dem Kriterium der Eigenfrequenz-Maximierung wird ebenfalls erörtert.AbstractThe paper presents a newly developed method of calculating circular saw natural frequencies, based on the finite element method (FEM). A special semi-analytical finite element is used for calculating the eigenvalues. The new method allows to take into consideration geometrical particularities of the saw blade (dimensions, clamping ratio, presence of teeth at the rim), as well as second-order-effects due to membrane stresses. The influence of stresses generated by forces of inertia, thermal gradients and by tensioning on natural frequencies of circular sawblades is analysed. The optimization of the rolling radius is presented, based on the maximization of natural frequencies as a criterion.