СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ В ПОДШИПНИКАХ КАЧЕНИЯ
METHOD TO MEASURE CAPACITY OF ENERGY LOSSES IN ROLLING BEARINGS

Изобретение относится к способам измерения мощности потерь энергии в подшипниках качения.
Известен способ измерения мощности потерь энергии в подшипниках качения, основанный на измерении момента вращения (Исследование трения в подшипниках качения: Методические указания к выполнению лабораторной работы №2 / Сост. В.М. Плисе. - Хабаровск: Изд-во Хабар, гос. техн. ун-та, 2002. - 15 с.).
Недостаток известного способа заключается в том, что измерение мощности потерь энергии в подшипниках качения осуществляется путем усреднения мощности потерь энергии для четырех подшипников при низкой частоте выходного сигнала
Изобретение направлено на обеспечение возможности измерения мощности потерь энергии в отдельном подшипнике качения с высокой частотой.
Сущность изобретения заключается в том, что мощность потерь энергии в подшипнике качения определяется как произведение суммы моментов инерции системы вращающихся масс «ротор приводного двигателя, соединительная муфта, движущиеся элементы подшипника качения» на сумму угловой скорости и половины приращения угловой скорости за период, в течение которого определено угловое ускорение системы вращающихся масс «ротор приводного двигателя, соединительная муфта, движущиеся элементы подшипника качения» с учетом приведенного момента инерции сопротивления качению на разность углового ускорения системы вращающихся масс «ротор приводного двигателя, соединительная муфта» и углового ускорения системы вращающихся масс «ротор приводного двигателя, соединительная муфта, движущиеся элементы подшипника качения», определенного с учетом приведенного момента инерции сопротивления качению.
Новизна заключается в том, что мощность потерь энергии в подшипнике качения определяют на основе измерения приведенного момента инерции сопротивлений качения.
На чертеже изображена схема реализации предлагаемого способа измерения мощности потерь энергии в подшипнике качения.
Приводной двигатель 1, угловое ускорение ротора которого определяется посредством датчика 2, соединен посредством соединительной муфты 3 с подшипником качения 4, наружное неподвижное кольцо которого жестко скреплено с поверхностью 5.
Реализуется предлагаемый способ измерения мощности резания материала следующим образом:
Ротор приводного двигателя 1 скреплен с соединительной муфтой 3. К приводному двигателю 1 с рабочим телом подводится энергия.
1
дв
м
С помощью органов регулирования устанавливается определенная угловая скорость со ротора приводного двигателя 1, при которой развивается определенный крутящий момент М. Затем измеряется угловое ускорение ε системы вращающихся масс «приводной двигатель, соединительная муфта», имеющей момент инерции J+J при изменении угловой скорости вращения ротора в диапазоне от ω до ω+dω. Крутящий момент М для диапазона угловых скоростей от ω до ω+dω равен:
Далее приводной электродвигатель 1 отключается от источника энергии. Подшипник качения 4 устанавливается в оправке 5, при этом происходит жесткая фиксация наружного неподвижного кольца подшипника.
2
дв
м
пк
ск
С помощью органов регулирования устанавливается определенная угловая скорость ω ротора приводного двигателя 1, при которой развивается определенный крутящий момент М. Затем измеряется угловое ускорение ε системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта, движущиеся элементы подшипника качения» с моментом инерции J+J+J с учетом приведенного момента инерции сопротивления качению J при изменении угловой скорости вращения ротора 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 приведенный момент инерции сопротивления качению:
ск
2
Умножив полученное в выражении (3) значение приведенного момента инерции сопротивления качению J на угловое ускорение ε, и на среднее значение угловой скорости из диапазона от ω до ω+dω, то есть на ω+dω/2 определяем среднюю для диапазона угловой скорости от ω до ω+dω мощность потерь энергии в подшипнике качения:
Таким образом, зная момент инерции вращающихся масс электрического двигателя (с учетом потерь на трение в опорах), момент инерции соединительной муфты и момент инерции движущихся элементов подшипника качения можно определить мощность потерь энергии в подшипнике качения с высокой частотой.