СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ РЕМЕННЫХ И ЦЕПНЫХ ПЕРЕДАЧ Российский патент 2014 года по МПК G01M1/10 

Изобретение относится к способам определения момента инерции ременных и цепных передач и может быть использовано для проведения их исследования на энергоэффективность.

Известен способ измерения момента инерции ременных и цепных передач, основанный на измерении массовых и геометрических характеристик их вращающихся элементов (Яблонский А.А. Курс теоретической механики. Часть II. Динамика: учебник / А.А. Яблонский. - 5-е изд. - М.: Высшая школа, 1977. - 430 с.).

Недостаток известного способа заключается в том, что он не позволяет учесть влияние сил трения в опорах валов, износ основных элементов, двигающихся поступательно и вращательно.

Изобретение направлено на обеспечение возможности определения момента инерции ременных и цепных передач с учетом действия сил трения в опорах валов, износа основных элементов, двигающихся поступательно и вращательно.

Сущность изобретения заключается в том, что ко входному валу ременной (цепной) передачи через соединительную муфту подсоединяется выходной вал электрического двигателя, а момент инерции ременной (цепной) передачи определяется как отношение произведения разности углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта» и углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта, ременная (цепная) передача» на сумму момента инерции электрического двигателя и момента инерции соединительной муфты к угловому ускорению системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта, ременная (цепная) передача».

Новизна заключается в том, что момент инерции ременной (цепной) передачи определяется с помощью момента инерции электродвигателя и момента инерции соединительной муфты.

На чертеже изображена схема реализации предлагаемого способа определения момента инерции ременной (цепной) передачи с учетом действия сил трения в опорах валов, износа основных элементов, двигающихся поступательно и вращательно.

Электрический двигатель 1, угловое ускорение выходного вала 2 которого определяется посредством датчика 3, соединен посредством соединительной муфты 4 с входным валом 5 ременной (цепной) передачи 6.

Реализуется предлагаемый способ определения момента инерции ременной (цепной) передачи следующим образом.

Выходной вал 2 посредством соединительной муфты 4 соединяется с входным валом 5 ременной (цепной) передачи 6. С помощью органов регулирования устанавливается определенная угловая скорость ω выходного вала 2, при которой двигателем 1 развивается определенный крутящий момент М. Затем измеряется угловое ускорение ε₁ системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта, ременная (цепная) передача», имеющей момент инерции J_дв+J_м+J_п при изменении угловой скорости вращения выходного вала в диапазоне от ω до ω+dω. Крутящий момент М для диапазона угловых скоростей от ω до ω+dω равен:

$$M={\epsilon }_1\left(J_{дв}+J_{м}+J_{п}\right)\left(1\right)$$

Далее входной вал 5 отсоединяется от соединительной муфты 4 и ременная (цепная) передача 6 демонтируется. С помощью органов регулирования устанавливается определенная угловая скорость ω выходного вала 2, при которой двигателем 1 развивается определенный крутящий момент M. Затем измеряется угловое ускорение ε₂ системы вращающихся масс «электрический двигатель - соединительная муфта» с моментом инерции J_дв+J_м при изменении угловой скорости вращения выходного вала в диапазоне от ω до ω+dω, то есть при том же начальном значении крутящего момента M. Крутящий момент M для диапазона угловых скоростей от ω до ω+dω равен:

$$M={\epsilon }_2\left(J_{дв}+J_{м}\right)\left(2\right)$$

Из выражений (1) и (2) определяется момент инерции системы вращающихся масс «ременная (цепная) передача»:

$$J_n=\frac{\left(J_{дв}+J_{м}\right)\left({\epsilon }_2-{\epsilon }_1\right)}{{\epsilon }_1}\left(3\right)$$

Таким образом, зная момент инерции вращающихся масс электрического двигателя (с учетом потерь на трение в опорах) и момент инерции соединительной муфты можно определить момент инерции ременной (цепной) передачи, приведенной ко входному валу, с учетом действия сил трения в опорах валов, износа основных элементов, двигающихся поступательно и вращательно.

Изобретение относится к способам инерционных испытаний ременных и цепных передач и позволяет определить момент инерции ременных и цепных передач. Способ заключается в том, что ко входному валу ременной (цепной) передачи через соединительную муфту подсоединяется выходной вал электрического двигателя. При этом момент инерции ременной (цепной) передачи определяется как отношение произведения разности углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта» и углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта, ременная (цепная) передача» на сумму момента инерции электрического двигателя и момента инерции соединительной муфты к угловому ускорению системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта, ременная (цепная) передача». Технический результат - обеспечение возможности определения момента инерции ременных и цепных передач с учетом действия сил трения в опорах валов, износа основных элементов, двигающихся поступательно и вращательно. 1 ил.

Способ определения момента инерции ременной (цепной) передачи, отличающийся тем, что ко входному валу ременной (цепной) передачи через соединительную муфту подсоединяется выходной вал электрического двигателя, а момент инерции ременной (цепной) передачи определяется как отношение произведения разности углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта» и углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта, ременная (цепная) передача» на сумму момента инерции электрического двигателя и момента инерции соединительной муфты к угловому ускорению системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта, ременная (ценная) передача».