Способ определения момента инерции зубчатого редуктора

Способ определения момента инерции зубчатого редуктора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способам определения момента инерции зубчатых редукторов (ЗР) и может быть использовано для проведения их исследования на энергоэффективность.

Известен способ измерения момента инерции зубчатого редуктора, основанный на измерении массовых и геометрических характеристик его вращающихся элементов с учетом передаточного отношения (Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника: Учебное пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 440 с.).

Недостаток известного способа заключается в том, что он не позволяет учесть влияние сил трения в опорах валов, зубчатых зацеплениях, а также износа основных вращающихся элементов.

Изобретение направлено на обеспечение возможности определения момента инерции зубчатого редуктора с учетом действия сил трения в опорах валов, зубчатых зацеплениях, а также износа основных вращающихся элементов.

Сущность изобретения заключается в том, что ко входному валу зубчатого редуктора через соединительную муфту подсоединяется выходной вал электрического двигателя, а момент инерции зубчатого редуктора определяется как отношение произведения разности углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта» и углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта, зубчатый редуктор» на сумму момента инерции электрического двигателя и момента инерции соединительной муфты к угловому ускорению системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта, зубчатый редуктор».

Новизна заключается в том, что момент инерции зубчатого редуктора определяется с помощью момента инерции электродвигателя и момента инерции соединительной муфты.

На чертеже 1 изображена схема реализации предлагаемого способа определения момента инерции зубчатого редуктора с учетом действия сил трения в опорах валов, зубчатых зацеплениях, а также износа основных вращающихся элементов.

Электрический двигатель 1, угловое ускорение выходного вала 2 которого определяется посредством датчика 3, соединен посредством соединительной муфты 4 с входным валом 5 зубчатого редуктора 6.

Реализуется предлагаемый способ определения момента инерции зубчатого редуктора следующим образом.

Выходной вал 2 посредством соединительной муфты 4 соединяется с входным валом 5 зубчатого редуктора 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, зубчатый редуктор», имеющей момент инерции J_дв+J_м+J_р 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:

Далее входной вал 5 отсоединяется от соединительной муфты 4 и зубчатый редуктор 6 демонтируется. 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 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 М. Крутящий момент М для диапазона угловых скоростей от ω до ω+dω равен:

Из выражений (1) и (2) определяется момент инерции системы вращающихся масс «зубчатый редуктор»:

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 вращающихся масс зубчатого редуктора, приведенного ко входному валу, с учетом действия сил трения в опорах валов, зубчатых зацеплениях, а также износа основных вращающихся элементов.

Способ определения момента инерции зубчатого редуктора, отличающийся тем, что ко входному валу зубчатого редуктора через соединительную муфту подсоединяется выходной вал электрического двигателя, а момент инерции зубчатого редуктора определяется как отношение произведения разности углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта» и углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта, зубчатый редуктор» на сумму момента инерции электрического двигателя и момента инерции соединительной муфты к угловому ускорению системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта, зубчатый редуктор».