СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ Советский патент 1973 года по МПК G01M1/10 

1

Изобретение относится к области технической механики и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при определении механических параметров механизмов маломощных электромеханических приводов следяп1их систем.

Известен способ определения механических параметров механизма привода, заключающийся в том, что исследуемый механизм посредством приводного электродвигателя приводят в движение, измеряют пара.метры движения ведущего звенамеханизма и расчето.м оиределяют интересующий механический нараметр.

По известному способу исследуемый механизм приводят в гармоническое колебательное движение, измеряют величину крутящего момента, развиваемого приводным электродвигателем в онределенные моменты вре.мени, и по зарапее известному весу системы определяют координату ее центра тяжести.

Предложенный способ отличается от известного тем, что измеряют скорость вращения ротора электродвигателя на холостом ходу и частоту крутильных колебаний ротора электродвигателя с присоединенным механизмом, при которой амплитуда колебаний в раза меньще скорости холостого хода, и по значениям измеренных величин и зара2

нее известным значениям механических пара .метров электродв 1гателя расчето.м определя ют момент инерции механизма привода.

Эти отличия позволяют без использования дополпительпых приспособлений определит момепт инерции .механизма привода.

Уравнения для определения по предложен

пому способу момента инерции механизма

присоединенного к электродвигателю, можнс

получить при рассмотрении следующих поло

ясений.

На критической частоте, как известно,

двМо 1

где йо - критическая частота,

Тцк - электромеханическая постоянна

времени электродвигателя. Тогда критическая частота соо равна:

1 Afn о

Т .гв

где /дп - момент инерции якоря электродв

гателя,

Мц - его пусковой момент, 25сохх - обороты холостого хода.

Как известно, модуль максимальной скорост Mm в гар.моническом режиме равен:

1/ дВ-М-1

30 Относительная максимальная скорость определяется из соотношения ххl/jS + l и на критической частоте, где Тщ, шо 1, 1 . 0,707. 0 + 1 Величины скоростей на критической частоте при работе с инерционной и без инерционной нагрузок на валу равны друг другу: 11 где Т - электромеханическая постоянная времени системы, MO - критическая частота с присоединенной инерционной нагрузкой. Имея в виду, что т I / + /дв /, 1 -;- ;г где / - момент инерции всей системы, /- момент инерции присоединенной к электродвигателю нагрузки, можно найти значение /: г/ пг 1 -;ijiBПо формуле (1) определяется приведенный момент инерции, или приведенный суммарный момент инерции /при известных моменте инерции якоря электродвигателя /дв, пусковом моменте М и скорости холостого хода мхх. Значение приведенного, или приведенного суммарного момента инерции / S -- /дв определить можно и поwoдругому: / - / / ч 1 J - лв ( ;i По формуле (2) значение приведенного момента инерции определяется при известных моменте инерции якоря /дв и критической частоте электродвигателя Wo- Таким образом, зная новую частоту Шд, по формулам (1) или (2) определяется момент инерции присоединенных масс. На чертеже показана блок-схема устройства, реализующего предложенный способ. Устройство содержит блок / питания низкочастотного генератора синусоидальных колебаний, генератор 2 низкочастотных синусоидальных колебаний, например НГПК-2, НГПК-ЗМ или ГЗ-39, усилитель 3 мощности, например, полупроводниковый, блок 4 питания усилителя мощности. Испытуемый механизм может содержать электродвигатель 5, тахогенератор 6, редуктор 7 и инерционную массу 8, присоединенную на выходе редуктора. Для контроля напряжения па выходах тахогеператора н усилителя мощности используются электронные осциллографы 9 и 10, например, типа С1-4. В зависимости от того определяется ли суммарный момент инерции всего механизма или только какого-то элемента в него входят или все перечисленные элементы, или только один нз них. Процесс определения момента инерции механизма заключается в следующем. Подключают электродвигатель привода к источнику постоянного напряжения (на чертеже не показан) и измеряют скорость вращения ротора электродвигателя на холостом ходу при отсоединенном механизме. После этого электродвигатель присоединяют к исследуемому механизму, подключают электродвигатель к выходу усилителя 3 мощности. Включают блок 1 питания, низкочастотный генератор 2, с выхода которого синусоидальный сигнал подают па вход усилителя мощности, блок 4 питания и усилитель мощности. Максимальная амплитуда напряжения Uo, подаваемого па электродвигатель 5, / контролируется по осциллографу 10, величина которого должна быть равна такому значению напряжения, при которо.м определены обороты холостого хода электродвигателя. Изменяя частоту напряжения низкочастотного генератора при постоянной амплитуде UQ, находят частоту, при которой амплитуда напряжения Ui, пропорциональная скорости колебательного движения ротора электродвигателя с присоединенным механизмом, была бы равна 0,707 По найденному значению частоты сОд по формуле (1) определяют приведенный к валу электродвигателя момент инерции механизма. Таким способом можно определять момент инерции отдельно взятого датчика скорости или другого электродвигателя, соединенных с валом эталонного электродвигателя, а также отдельно редуктора. В случае определения момента инерции якоря испытуемого электродвигателя он сам при соответствующей тарировке служит датчиком скорости. Если известна критическая частота отдельно двигателя соо или его электромеханическая постоянная времени (или она определена по предложепному способу), то приведенный момент инерции механизма может быть определен по формуле (2). Предмет изобретения Способ определения механических параметров механизма привода, заключающийся в том, что исследуемый механизм посредством приводного электродвигателя приводят в движение, измеряют параметры движения ведуЩего звена механизма и расчетом определяют интересующий механический параметр, отличающийся тем, что, с целью определения момента инерции механизма, измеряют скорость вращения ротора электродвигателя на холостом ходу и частоту крутильных колебаний ротора электродвигателя с присоединенным

механпзмолг, при которой амплитуда колебаний в 1/ V 2 раза меньше скорости холостого хода, и по значениям излгеренных величин и заранее известным значениям механических параметров электродвигателя расчетом опре деляют момент инерции механизма привода

W