СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ ДВИЖУЩЕГОСЯ ОБЪЕКТА
METHOD FOR DETERMINING THE MASS OF A MOVING OBJECT

Изобретение относится к способам определения массы движущихся элементов механизма, станка.
Известен способ определения в статике массы (веса вагона) с помощью электронно-тензометрических весов (патенте RU №2458328, МПК G01M).
Недостаток известного способа заключается в невозможности измерения массы элементов станка в режиме возвратно-поступательного движения (ВПД) притира шлифовального станка.
Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению является способ определения массы движущегося вагона путем взвешивания каждой оси вагона на весах (патент RU №2507486, МПК G01G 19/4). Данный способ принят за прототип.
Недостатком известного способа, принятого за прототип, является невозможность измерения на весах движущейся массы притира шлифовального станка в динамическом режиме - ВПД.
Техническим результатом настоящего изобретения является определение параметра управления для электродвигателя движущейся массы притира станка, что необходимо для задания усилия и мощности электродвигателя в режиме ВПД.
Указанный технический результат достигается тем, что в  способе определения массы движущегося объекта, согласно изобретению в процессе  возвратно-поступательного движения объекта измеряют амплитуды колебаний начальной массы и конечной массы притира, которую определяют в режиме ВПД как произведение начальной массы на отношение начальной амплитуды к конечной амплитуде колебаний.
Благодаря этому достигается заявленный технический результат: определение параметра управления для электродвигателя движущейся массы притира станка, что необходимо для задания усилия и мощности электродвигателя в режиме ВПД.
На чертеже показана структура элементов станка, а именно электродвигатель 1, движущийся притир 2, датчик перемещения притира 3 относительно станины станка 4.
Реализуется предлагаемый способ следующим образом.
В режиме холостого хода станка при заданной частоте и электромагнитном усилии электродвигателя 1 измеряют с помощью датчика 3 двойную амплитуду колебаний притира 3. Тогда амплитуда равна
m0
0
L = L/2, (1)
где:
0
L - двойная амплитуда колебаний,
m0
L- амплитуда колебаний,
которая определяет мгновенное значение перемещения притира в процессе колебаний ВПД в режиме холостого хода
m0
l = L sinwt, (2)
где:  w - угловая частота,
t - время,
l - мгновенное значение перемещения.
Путем взятия дважды производной уравнения (2)  перемещения притира получим связь ускорения с амплитудой  перемещения притира
0
m0
2
a= -wL sinwt, (3)
0 -
где: a ускорение.
Следовательно, амплитуда ускорения пропорциональна амплитуде колебаний притира. В процессе нормальной работы шлифовального станка притир изнашивается и теряет часть начальной массы, то есть конечная масса равна
k
0
m= m-Δm, (4)
0
где : m- начальная масса,
k
m- конечная масса,
Δm -   уменьшение массы.
mk
В результате уменьшения массы амплитуда колебаний притира -L в режиме холостого хода увеличится, соответственно ускорение для конечной массы будет равно
0k
mk
2
a= -wL sinwt (5)
С учётом уравнений (3,5) и известного уравнения движения тела
F = ma (6)
уменьшение массы притира определяют по выражению
0
0
k
Δm = m(1-L/L) (7)
Конечная масса притира будет равна
k
0
0
k,
m = m L/L (8)
0
где m- начальная масса,
0
k
L/L - отношение начальной амплитуды к конечной амплитуде колебаний.
Таким образом, при известных ускорении и массе притира определяют  усилие по выражению (6), то есть определяется необходимый параметр управления - мощность на валу электродвигателя.