СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ РЕМЕННЫХ И ЦЕПНЫХ ПЕРЕДАЧ
METHOD FOR DETERMINING INERTIA MOMENT OF BELT AND CHAIN GEARS

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.
1
дв
м
п
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 ε системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта, ременная (цепная) передача», имеющей момент инерции J+J+J 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:
<mrow><mi>M</mi><mo>=</mo><msub><mi>ε</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>J</mi><mrow><mi>д</mi><mi>в</mi></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>J</mi><mi>м</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>J</mi><mi>п</mi></msub></mrow><mo>)</mo></mrow><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>
2
дв
м
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 ε системы вращающихся масс «электрический двигатель - соединительная муфта» с моментом инерции J+J 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:
<mrow><mi>M</mi><mo>=</mo><msub><mi>ε</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>J</mi><mrow><mi>д</mi><mi>в</mi></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>J</mi><mi>м</mi></msub></mrow><mo>)</mo></mrow><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>
Из выражений (1) и (2) определяется момент инерции системы вращающихся масс «ременная (цепная) передача»:
<mrow><msub><mi>J</mi><mi>n</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>J</mi><mrow><mi>д</mi><mi>в</mi></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>J</mi><mi>м</mi></msub></mrow><mo>)</mo></mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>ε</mi><mn>2</mn></msub><mo>−</mo><msub><mi>ε</mi><mn>1</mn></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><msub><mi>ε</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mfrac><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mrow><mo>(</mo><mn>3</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>
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.