[发明专利]圆锯片适张状态的检测方法及设备

说明书

本发明涉及对圆锯片进行适张处理时进检测其适张状态的方法和设备。

适张处理是增强圆锯片动态稳定性，提高锯切精度，减少锯口损失最常用的一种处理方法。近年来，锯片的适张技术已经取得很大成就，出现了多种适张方法。然而，无论哪种适张方法，其实质都是依靠在圆锯片中引入合理的适张应力来提高锯片的动态稳定性。最佳适张效果的控制，要求科学精确的检测手段。但是。纵观适张检测技术领域的现状后可以看出；

(1)还没有一种能够全面反映锯片适张状态的量化标准。

(2)在现有技术中，通常采用的“光隙检测法”仍然停留在手工作业，人眼观察，经验判别的水平上，很难适应现代工业发展的要求。

(3)在科研或实验室条件下，虽然可以用X射线应力仪等现代手段逐点测试锯片的内应力，但要直接用这些测试结果表述锯片的适张状态仍很困难。即使反映锯片的应力分布，也需测试大量数据，并要对这些数据进行分析处理。加之设备昂贵，操作复杂，技术要求高等原因，不适合在工业中应用。

(4)近年来，虽然也有人研究过新的锯片适张检测方法，如用AE波检测内应力，用正弦激振法检测固有频率等，但是这些方法有的因标定问题没有解决，有的因检测参数不能全面反映锯片的适张状态，加之设备、操作上还有一些问题，因此都未能达到工业适用要求。

(5)在美国专利US—5,163,334中公开了一种圆锯片的测试方法，采用这种方法，通过测试圆锯片在选定转速条件下的频域响应和时域响应，以及圆锯片的固有频率和锯路宽度，来衡量圆锯片的特性。但是，这种方法仍然不能量化反映锯片的适张程度及适张状态的其他两个参数。

鉴于上述诸点，本发明的任务是提供一种能够全面反映锯片适张状态的参量，并能快速、准确无损检测显示记录这些参量的方法和设备。无疑这对完善锯片适张理论，促进适张及其检测技术的发展，提高制锯和用锯水平都有重要意义。

各种适张方法都是依靠在锯片中引入适张应力来达到既可提高锯片的稳定性又能减小锯片厚度的目的。由于适张应力会影响到锯片的振动、噪声、刚度、平整性，甚至电、磁等诸多物理机械性能，因此，准确检测并全面反映锯片的适张状态，对指导锯片和锯机的设计、制造、指导修锯工艺，提高锯片质量，延长锯片使用寿命都是非常重要的。

过去人们都用适张度，即适张程度，来描述锯片的适张状态。这是不全面的。因为，一个锯片的适张状态不仅包含适张程度，还应包含适张应力分布特征，以及适张后锯片的平整性。无论是传统的观察“光隙”大小，还是用现代应力测量方法，要全面准确地表述适张状态这一概念都很困难。

研究发现，合理适张后，锯片的适张应力分布特点是：靠锯齿的外环区为周向张应力，而靠套装孔一侧的内环区周向张应力较小或者是周向压应力。径向应力沿锯片半径方向的分布特点是边缘小，中间大，皆为压应力，而且量值比周向应力小。

研究发现，适张处理会使锯片n≥2高阶模态的固有频率增加，使n＝0和n＝1这两个低阶模态的固有频率降低，如图7所示。原因是，前者主要受外环区周向张应力的影响，后者主要受内环区周向压应力的影响，当n＝0模态的固有频率下降到的于零时，锯片会严重“碟形化”，这是过度适张的重要标志。只要解决在工业条件下准确、快速检测锯片的各阶固有频率问题，便会找到准确反映锯片适张程度的量化参量。

实验和研究还表明，锯片的固有频率变化并不能反映适张应力的分布特征，但是锯片周边的刚度变化却可以反映这一特征。图9是锯片适张前后在中央夹持状态下，周边一点加载时，圆周方向角度9表示的各点横向变形量μ_θ的曲线，这条曲线可用下列方程定量描述： μ θ = 3 ( 1 - u 2 ) FD π Et 3 ΣCnCosnθ ]]>式中：

F—载荷；

D—锯片直径；

t—锯片厚度；

E—锯片材料的弹性模量；