CN113281045B - 一种轴承套圈摩擦力矩的计算方法以及控制方法 - Google Patents

一种轴承套圈摩擦力矩的计算方法以及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113281045B
CN113281045B CN202110538375.3A CN202110538375A CN113281045B CN 113281045 B CN113281045 B CN 113281045B CN 202110538375 A CN202110538375 A CN 202110538375A CN 113281045 B CN113281045 B CN 113281045B
Authority
CN
China
Prior art keywords
friction torque
bearing ring
grinding
bearing
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110538375.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113281045A (zh
Inventor
刘晓初
吴子轩
梁忠伟
范立维
吴俊�
耿晨
萧金瑞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou University
Original Assignee
Guangzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou University filed Critical Guangzhou University
Priority to CN202110538375.3A priority Critical patent/CN113281045B/zh
Publication of CN113281045A publication Critical patent/CN113281045A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113281045B publication Critical patent/CN113281045B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/04—Bearings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0009—Force sensors associated with a bearing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0028—Force sensors associated with force applying means
    • G01L5/0042—Force sensors associated with force applying means applying a torque
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0061—Force sensors associated with industrial machines or actuators

Abstract

本发明公开一种轴承套圈摩擦力矩的计算方法以及控制方法，该计算方法包括以下步骤：通过检测仪器检测磨削装置的电流信号I(t)、电压信号U(t)和轴承套圈的转速为n(t)；求磨削装置的加工功率P(t)磨削、轴承套圈的功率P(t)轴承和磨削装置至轴承套圈之间的传动装置的总效率η总，计算轴承套圈的摩擦力矩T(t)。该控制方法包括以下步骤：设目标摩擦力矩为T末，计算目标摩擦力矩与实时摩擦力矩之差e(t)、摩擦力矩的增量ΔT(t)，求磨削装置的转速增量Δn(t)；将磨削装置的转速调节为n(t+1)，使轴承套圈的摩擦力矩达到目标摩擦力矩。本发明能够通过功率计算磨削加工中的轴承受到的摩擦力矩，并对摩擦力矩进行控制。

Description

一种轴承套圈摩擦力矩的计算方法以及控制方法
技术领域
本发明涉及轴承套圈摩擦力矩计算方法和控制方法，具体涉及一种轴承套圈摩擦力矩的计算方法以及控制方法。
背景技术
随着工业技术的不断发展，轴承属于机械装备的核心零部件之一，每个行业对轴承的安全性和可靠性的要求越来越高，对轴承的表面精度的要求更加重视，而通过磨削加工轴承套圈的表面，从而提高精度是现有常见的加工方式之一，由于轴承的种类繁多，不同的轴承都有自身最佳的摩擦力矩，但是现有的技术还未实现对磨削加工中的轴承受到的摩擦力矩进行实时的监控并控制。
发明内容
本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种轴承套圈摩擦力矩的计算方法，该功率计算方法能够通过功率计算磨削加工中的轴承受到的摩擦力矩，从而进行实时的监控。
本发明的另一个目的在于提供一种轴承套圈摩擦力矩的控制方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种轴承套圈摩擦力矩的计算方法，包括以下步骤：
通过检测仪器对工作中的磨削装置的加工电流、加工电压以及轴承套圈的转速进行检测，并对检测到的数据收集处理；其中，将获得的电流信号记为I(t)，电压信号记为U(t)，转速记为n(t)；
求磨削装置的加工功率P(t)磨削：
P(t)磨削＝I(t)*U(t)；
求被加工的轴承套圈的功率P(t)轴承：
Figure BDA0003070464810000021
其中：T(t)为被加工的轴承套圈所受的摩擦力矩，n(t)为被加工的轴承套圈的转速，t为采样时间；
求出磨削装置至被加工的轴承套圈之间的传动装置的总效率η总：
η总＝η轴承*η联轴器；
其中，η联轴器为联轴器的传动效率，η轴承为支撑联轴器的轴承的传动效率；
因此，计算出被加工的轴承套圈所受的摩擦力矩T(t)：
Figure BDA0003070464810000022
Figure BDA0003070464810000023
Figure BDA0003070464810000024
通过显示装置将被加工的轴承套圈的摩擦力矩T(t)实时显示出来。
一种轴承套圈摩擦力矩的控制方法，包括以下步骤：
设目标摩擦力矩为T末，计算目标摩擦力矩与实时摩擦力矩之差：
Figure BDA0003070464810000025
求摩擦力矩的增量ΔT(t)：
Figure BDA0003070464810000026
其中，KP、Ti、Td为常量；
求磨削装置的转速增量：
Figure BDA0003070464810000031
n(t+1)＝n(t)+Δn(t)；
其中，n(t+1)为下一采样时间的磨削装置的转速，n(t)为当前的磨削装置的实时转速；
将磨削装置的转速调节为n(t+1)，使被加工的轴承套圈的摩擦力矩不断接近并达到目标摩擦力矩。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明的计算方法能够通过功率计算磨削加工中的轴承套圈受到的摩擦力矩，从而进行实时监控。
2、本发明的控制方法可以通过调节转速来调节轴承套圈的摩擦力矩，从而达到理想的目标摩擦力矩。
附图说明
图1为本发明中的轴承套圈摩擦力矩的计算方法的工作示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员很好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。
参见图1，本实施例中的轴承套圈摩擦力矩的计算方法，包括以下步骤：
通过检测仪器对工作中的磨削装置(电机)的加工电流、加工电压以及轴承套圈的转速进行检测，其中，运用电流表检测的通过电机的电流，运用电压表检测电机两端的电压，通过转速传感器测得被加工轴承的转速。具体地，所述电机与轴承套圈通过联轴器连接，联轴器安装在轴承座上，磨盘用于对轴承套圈进行磨削加工。
并对检测到的数据收集处理，将获得的电流信号记为I(t)，电压信号记为U(t)，转速记为n(t)；求出磨削装置的加工功率P(t)磨削：
P(t)磨削＝I(t)*U(t)；
被加工的轴承套圈的功率P(t)轴承：
Figure BDA0003070464810000041
其中：T(t)为被加工的轴承套圈所受的摩擦力矩，n(t)为被加工的轴承套圈的转速，t为采样时间。
求出磨削装置至被加工的轴承套圈之间的传动装置的总效率η总：
η总＝η轴承*η联轴器；
其中，η联轴器为联轴器的传动效率，η轴承为支撑联轴器的轴承的传动效率；这两种参数为已知，可在机械设计手册查得。
因此，计算出被加工的轴承套圈所受的摩擦力矩T(t)：
Figure BDA0003070464810000042
Figure BDA0003070464810000043
Figure BDA0003070464810000044
通过液晶屏或数码管将被加工的轴承套圈的摩擦力矩T(t)实时显示出来。
本实施例中的轴承套圈摩擦力矩的控制方法，包括以下步骤：
设目标摩擦力矩为T末，计算目标摩擦力矩与实时摩擦力矩之差：
Figure BDA0003070464810000045
求摩擦力矩的增量ΔT(t)：
Figure BDA0003070464810000051
其中，KP、Ti、Td为常量；通过实验调试测出，这些测量只是影响接近目标的速度和稳定性。
求磨削装置的转速增量：
Figure BDA0003070464810000052
n(t+1)＝n(t)+Δn(t)；
其中，n(t+1)为下一采样时间的磨削装置的转速，n(t)为当前的磨削装置的实时转速。
将磨削装置的转速调节为n(t+1)，使被加工的轴承套圈的摩擦力矩不断接近并达到目标摩擦力矩。
上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种轴承套圈摩擦力矩的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
运用电流表检测通过电机的电流，运用电压表检测电机两端的电压，通过转速传感器测得被加工轴承套圈的转速，并对检测到的数据收集处理；所述电机与轴承套圈通过联轴器连接，联轴器安装在轴承座上，磨盘用于对轴承套圈进行磨削加工；
(1)设目标摩擦力矩为T末，计算目标摩擦力矩与实时摩擦力矩之差：
Figure FDA0003860667460000011
其中，轴承套圈的实时摩擦力矩的计算包括以下步骤：
将获得的电流信号记为I(t)，电压信号记为U(t)，转速记为n(t)；
求磨削装置的电机的加工功率P(t)磨削：
P(t)磨削＝I(t)*U(t)；
求被加工的轴承套圈的功率P(t)轴承：
Figure FDA0003860667460000012
其中：T(t)为被加工的轴承套圈所受的摩擦力矩，n(t)为被加工的轴承套圈的转速，t为采样时间；
求出磨削装置的电机至被加工的轴承套圈之间的传动装置的总效率η总：
η总＝η轴承*η联轴器；
其中，η联轴器为联轴器的传动效率，η轴承为支撑联轴器的轴承的传动效率；
计算出被加工的轴承套圈所受的摩擦力矩T(t)：
Figure FDA0003860667460000013
Figure FDA0003860667460000014
Figure FDA0003860667460000021
通过显示装置将被加工的轴承套圈的摩擦力矩T(t)实时显示出来；
(2)求摩擦力矩的增量ΔT(t)：
Figure FDA0003860667460000022
其中，KP、Ti、Td为常量；
(3)求磨削装置的电机的转速增量：
Figure FDA0003860667460000023
n(t+1)＝n(t)+Δn(t)；
其中，n(t+1)为下一采样时间的磨削装置的电机的转速，n(t)为当前的磨削装置的电机的实时转速；
(4)将磨削装置的电机的转速调节为n(t+1)，使被加工的轴承套圈的摩擦力矩不断接近并达到目标摩擦力矩。
CN202110538375.3A 2021-05-18 2021-05-18 一种轴承套圈摩擦力矩的计算方法以及控制方法 Active CN113281045B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110538375.3A CN113281045B (zh) 2021-05-18 2021-05-18 一种轴承套圈摩擦力矩的计算方法以及控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110538375.3A CN113281045B (zh) 2021-05-18 2021-05-18 一种轴承套圈摩擦力矩的计算方法以及控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113281045A CN113281045A (zh) 2021-08-20
CN113281045B true CN113281045B (zh) 2022-11-04

Family

ID=77279517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110538375.3A Active CN113281045B (zh) 2021-05-18 2021-05-18 一种轴承套圈摩擦力矩的计算方法以及控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113281045B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06294344A (ja) * 1993-04-09 1994-10-21 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の回転数制御装置
CN102770645A (zh) * 2010-02-03 2012-11-07 株式会社小松制作所 发动机的控制装置
CN105584477A (zh) * 2016-03-08 2016-05-18 吉林大学 一种增程器工作点切换的控制方法
CN108657170A (zh) * 2018-04-26 2018-10-16 北京航天发射技术研究所 一种多轴重型混合动力车辆动力单元功率优化控制方法
CN108674407A (zh) * 2018-05-22 2018-10-19 浙江吉利控股集团有限公司 一种汽车的功率切换控制方法及系统
CN111828296A (zh) * 2019-04-15 2020-10-27 杭州三花研究院有限公司 压缩机控制方法、控制器、空气调节设备及存储介质
CN112224035A (zh) * 2020-09-04 2021-01-15 开沃新能源汽车集团股份有限公司 一种纯电动汽车的驱动转矩优化控制方法
CN112356819A (zh) * 2019-10-23 2021-02-12 万向集团公司 一种新能源汽车用增程器功率跟随控制方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06294344A (ja) * 1993-04-09 1994-10-21 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の回転数制御装置
CN102770645A (zh) * 2010-02-03 2012-11-07 株式会社小松制作所 发动机的控制装置
CN105584477A (zh) * 2016-03-08 2016-05-18 吉林大学 一种增程器工作点切换的控制方法
CN108657170A (zh) * 2018-04-26 2018-10-16 北京航天发射技术研究所 一种多轴重型混合动力车辆动力单元功率优化控制方法
CN108674407A (zh) * 2018-05-22 2018-10-19 浙江吉利控股集团有限公司 一种汽车的功率切换控制方法及系统
CN111828296A (zh) * 2019-04-15 2020-10-27 杭州三花研究院有限公司 压缩机控制方法、控制器、空气调节设备及存储介质
CN112356819A (zh) * 2019-10-23 2021-02-12 万向集团公司 一种新能源汽车用增程器功率跟随控制方法
CN112224035A (zh) * 2020-09-04 2021-01-15 开沃新能源汽车集团股份有限公司 一种纯电动汽车的驱动转矩优化控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113281045A (zh) 2021-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101829951B (zh) 外圆磨削工件表面质量可视化实时监测方法
CN104990503A (zh) 一种基于激光位移传感器的砂轮外圆跳动检测方法
Al-Sulaiman et al. Use of electrical power for online monitoring of tool condition
CN108426665B (zh) 基于磨削阻力矩实时测量的砂轮磨损在线监测与报警装置
CN203414278U (zh) 一种水电机组振动异常状态实时检测系统
CN105627900B (zh) 一种测量tbm滚刀磨损量用电涡流传感器的自动标定装置
CN113281045B (zh) 一种轴承套圈摩擦力矩的计算方法以及控制方法
CN105738233B (zh) 一种超薄涂层的高速摩擦测试方法
CN102615594B (zh) 一种轴零件加工过程中的砂轮磨削力检测方法
CN105628534B (zh) 一种金刚石刀具预修有色金属摩擦副的高速摩擦测试方法
CN106853645B (zh) 舵机齿轮虚位测量装置和方法
CN101939141A (zh) 具有动力传递齿轮系和旋转检测装置的动力螺帽扳手以及用于确定状态的方法
CN110434753A (zh) 一种实时监控研磨机研磨力的方法
CN108971529A (zh) 一种智能监控、快速维修的高速电主轴结构
JPH09174383A (ja) 回転工具の異常検出方法および装置
CN105372537A (zh) 基于Labview/PDA的变频器智能测试平台
CN105628533B (zh) 一种cbn刀具预修黑色金属摩擦副的高速摩擦测试方法
Zou et al. Online tool condition monitoring of CNC turnings based on motor current signature analysis
SE524349C2 (sv) En metod för samtidig bearbetning och mätning av parametrar hos en yta som utsättes för maskinbearbetning
CN204313784U (zh) 一种带磨损特征的tbm滚刀磨损量的自动标定装置
CN203929323U (zh) 一种重块式砂轮动平衡测控装置
CN105627897A (zh) 一种带磨损特征的tbm滚刀磨损量的自动标定装置
CN101797700B (zh) 利用轴承动态油膜电阻的全自动转子平衡机自动对刀装置
CN201584869U (zh) 利用轴承动态油膜电阻的转子动平衡机自动对刀装置
JP5391969B2 (ja) 回転軸用荷重測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant