Asymmetric tensioning of circular saws

Asymmetrisches Spannen von Kreissägen

R. G. Parker and C. D. Mote

View Related Documents

Abstract

The most frequently used tensioning methods are hammering and roll tensioning. The effectiveness of hammering depends heavily on the skill of the saw filer. Roll tensioning is a well understood technique that yields increases in some natural frequencies while decreasing others. Thus, an optimal tensioning exists beyond which further rolling buckles the saw into a “dish” shape. This paper introduces a new tensioning method in which the natural frequencies associated with all the saw vibration modes are increased simultaneously. An eccentric hole is introduced into the saw, and a uniform normal pressure is applied to the face of the hole. The natural frequencies increase monotonically with increased pressure, and the magnitude of the shifts increase with the introduction of additional stressed holes. Hole eccentricity affects which natural frequencies are altered most, so the tensioning can be directed towards optimal increases in certain vibration modes. The predicted increases in the natural frequencies associated with the potentially unstable modes are limited only by the restrictions of classical plate theory and loading within unstable modes are limited only by the restrictions of classical plate theory and loading within the elastic limit of the saw.
Die am häufigsten angewendeten Spannverfahren sind das Hämmern und das Walzen. Die Effektivität beim Hämmern hängt weitgehend von der Geschicklichkeit des Sägenrichters ab. Das Walzen ist eine verbreitete Technik die zur Erhöhung bestimmter Eigenschwingungsfrequenzen führt, während andere gesenkt werden. Dies bedeutet, daß es einen optimalen Spannungsbereich gibt, außerhalb dessen das Walzen nur zu einem Schlüsseln des Sägeblattes führt. Die vorliegende Arbeit stellt ein neues Spannverfahren vor, bei welchem die Eigenschwingungsfrequenzen gleichzeitig mit allen zugehörigen Schwingungsmodi angehoben werden. Es wird ein exzentrisches Loch in das Sägeblatt gebohrt und ein gleichmäßiger senkrechter Druck auf die Lochfläche ausgeübt. Die Eigenschwingungsfrequenzen steigen mit zunehmendem Druck monoton an und die Ordnung der Schwingungsmodi steigt ebenfalls mit der Einbringung weiterer “gespannter Löcher” an. Die Exzentrizität des Lochs ist bestimmend dafür, welche Eigenschwingungsfrequenzen am stärksten geändert werden. Somit kann das Spannen gezielt auf die optimale Erhöhung bestimmter Schwingungsmodi ausgerichtet werden. Die vorherbestimmbare Anhebung der Eigenschwingungsfrequenzen im Zusammenhang mit möglichen instabilen Schwingungsmodi werden nur durch die Einschränkungen der klassischen Scheibentheorie und die Belastbarkeit innerhalb des Elastizitätsbereichs des Sägeblatts begrenzt.
The authors would like to express their sincere thanks to the National Science Foundation, the University of California Forest Products Laboratory, and to the following corporations: California Cedar Products Co., California Saw and Knife Works, CIRIS (France), Hartco, Hudson Incense Cedar Slats, P & M Cedar Products, Sun Studs Inc., and the Wood Machining Institute for their interest and sponsorship. This material is based on work supported by a National Science Foundation Graduate Fellowship. Any opinions, findings, conclusions, or recommendations expressed in this publication are those of the author(s) and do not necessarily reflect the views of the National Science Foundation

Fulltext Preview

Image of the first page of the fulltext document