RU2025679C1 - Method to determine reduced moment of inertia for movable machine link and a device to implement it - Google Patents

Method to determine reduced moment of inertia for movable machine link and a device to implement it Download PDF

Info

Publication number
RU2025679C1
RU2025679C1 SU4947068A RU2025679C1 RU 2025679 C1 RU2025679 C1 RU 2025679C1 SU 4947068 A SU4947068 A SU 4947068A RU 2025679 C1 RU2025679 C1 RU 2025679C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inertia
movable link
machine
moment
angular velocity
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Сучилин
Original Assignee
Государственная академия сферы быта и услуг
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 Государственная академия сферы быта и услуг filed Critical Государственная академия сферы быта и услуг
Priority to SU4947068 priority Critical patent/RU2025679C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2025679C1 publication Critical patent/RU2025679C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment. SUBSTANCE: inertia mass 1 of thin thread device receives a part of kinetic energy of machine links. J2 moment of inertia of device movable parts is known. ω1 driving link angular speed before operation controlling device and ω2 angular speed of the link and inertia mass 1 at the moment of their operation are measured. Desired reduced moment of inertia J1 of the machine is determined on the base of law of conservation of momentum. Controlling device includes inertia mass 1, recorders of machine and inertia mass 1 angular speed, friction clutch 8 to switch on inertia mass, control aid in the form of switching 21, and freewheel clutch 15 to connect machine drive with main shaft. EFFECT: determination of reduced moment of inertia. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к определению приведенного момента инерции механизмов и машин, например технологических машин легкой промышленности. The invention relates to measuring technique, namely to determining the reduced moment of inertia of mechanisms and machines, for example, technological machines of light industry.

Известны способ определения приведенного момента инерции вращающихся масс и устройство для его осуществления, при котором испытуемые массы приводятся во вращательное от привода движение с заданной скоростью и после этого тормозят их тормозом и замеряют параметры движения с помощью регистратора скорости и торможения. Указанные операции повторяют по крайней мере еще один раз для другого значения скорости и по результатам измерений определяют расчетным путем искомый момент инерции. A known method for determining the reduced moment of inertia of rotating masses and a device for its implementation, in which the tested masses are driven in a rotation from the drive movement at a given speed and then brake them and measure the motion parameters using a speed and braking recorder. The indicated operations are repeated at least one more time for another speed value and the desired moment of inertia is determined by calculation.

Недостаток этого способа и устройства заключается в том, что они не обеспечивают высокой точности определения приведенного момента инерции технологических машин. Это объясняется тем, что эти машины имеют, кроме вращающихся звеньев, много других звеньев, совершающих неравномерные поступательные движения и сложные движения в плоскости, что приводит к переменным значениям угловой скорости звена приведения. The disadvantage of this method and device is that they do not provide high accuracy in determining the reduced moment of inertia of technological machines. This is because these machines have, in addition to rotating links, many other links that make uneven translational movements and complex movements in the plane, which leads to variable values of the angular velocity of the reduction link.

При торможении звена приведения много энергии теряется на тепловыделения в тормозе, закон которых очень сложен и не позволяет учесть изменения угловой скорости звена приведения машины. When braking a reduction link, a lot of energy is wasted on heat generation in the brake, the law of which is very complicated and does not allow taking into account changes in the angular velocity of the reduction link of the machine.

Цель изобретения - повышение точности определения момента инерции подвижных звеньев машины. The purpose of the invention is to increase the accuracy of determining the moment of inertia of the moving parts of the machine.

Это достигается тем, что звено приведения момента инерции машины, например главный вал ее, приводят во вращение до установленной угловой скорости ω1 и после этого его тормозят путем передачи им части кинетической энергии инерционной массе контрольного устройства с известным значением момента инерции I2, одновременно измеряют угловые скорости звена приведения и указанной инерционной массы устройства до достижения ими одинаковой угловой скорости ω2 и по результатам измерения определяют искомый приведенный момент инерции I1 по формуле I1=

Figure 00000002
(1)
Кроме того, усторйство для осуществления данного способа, содержащее привод движения звена приведения момента инерции, регистратор угловой скорости и тормоз, дополнительно имеет инерционную массу, например, в виде цилиндра вращения, второй регистратор угловой скорости, например, в виде непрозрачного диска с прорезями, закрепленного жестко с указанной инерционной массой и работающего во взаимосвязи с источником света, фотоэлементом и осциллографом. Звено приведения машины кинематически связано с приводом через обгонную муфту. Инерционная масса устройства в рабочем положении кинематически связана со звеном приведения машины через фрикционную муфту, включающуюся и выключающуюся от переключателя управления.This is achieved by the fact that the link to bring the moment of inertia of the machine, for example, its main shaft, is rotated to the set angular velocity ω 1 and then it is inhibited by transferring part of the kinetic energy to the inertial mass of the control device with a known value of the moment of inertia I 2 , at the same time measure the angular velocities of the reduction link and the indicated inertial mass of the device until they reach the same angular velocity ω 2 and from the measurement results determine the desired reduced moment of inertia I 1 by the formula I 1 =
Figure 00000002
(1)
In addition, the device for implementing this method, comprising a drive for moving the link for bringing the moment of inertia, an angular velocity recorder and a brake, additionally has an inertial mass, for example, in the form of a cylinder of rotation, and a second angular velocity recorder, for example, in the form of an opaque disk with slots, fixed rigidly with the specified inertial mass and working in conjunction with a light source, photocell and oscilloscope. The link of bringing the machine is kinematically connected to the drive through an overrunning clutch. The inertial mass of the device in the working position is kinematically connected with the link of bringing the machine through the friction clutch, which is switched on and off from the control switch.

Предложенный способ торможения звена приведения машины за счет передачи части его кинематической энергии дополнительной инерционной массе устройства, обеспечивает определение на основе закона сохранения момента количества движения приведенного момента инерции по формуле (1). The proposed method of braking the link of bringing the machine by transferring part of its kinematic energy to the additional inertial mass of the device provides a determination based on the law of conservation of angular momentum of the reduced moment of inertia according to formula (1).

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Звено приведения (в рассматриваемом случае - главный вал швейной машины), к которому приведены все моменты инерции подвижных звеньев машины, обладает приведенным моментом инерции I2 при установленной угловой скорости ω1. Это звено подключают к устройству, имеющему инерционную массу и свой фиксированный приведенный момент инерции I2. Через некоторое время инерционная масса и главный вал машины приобретут общую угловую скорость ω2, после чего можно будет применять формулу (1).The casting link (in the present case, the main shaft of the sewing machine), to which all the moments of inertia of the moving parts of the machine are given, has the reduced moment of inertia I 2 at the established angular velocity ω 1 . This link is connected to a device having an inertial mass and its fixed reduced moment of inertia I 2 . After some time, the inertial mass and the main shaft of the machine will acquire a total angular velocity ω 2 , after which it will be possible to apply formula (1).

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1. Figure 1 presents the structural diagram of the device; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a section bB in figure 1.

Устройство содержит инерционную массу 1 в форме цилиндра, посаженную на ось 2, опирающуюся на подшипниковые опоры 3. С инерционной массой 1 жестко связан непрозрачный тонкостенный диск 4 с прорезями 5, с одной стороны которого размещен источник света 6, а с другой - фотоэлемент 7. Со свободного конца оси 2 размещена электромагнитная муфта 8, имеющая полый сердечник 9, скользящей посадкой связанный с концом оси 2. Сердечник 9 подпружинен пружиной 10 и оканчивается фрикционной полумуфтой 11, которая в рабочем положении устройства связана со второй фрикционной полумуфтой 12. Полумуфта 12 закреплена на валу 13, который несет на себе приводный шкив 14 через обгонную муфту 15. Вал 13 закрепляется на главном валу машины-звене приведения момента инерции подвижных звеньев машины через узел крепления 16 (показан условно). The device contains an inertial mass 1 in the form of a cylinder, mounted on an axis 2, supported by bearings 3. An inertial mass 1 is rigidly connected to an opaque thin-walled disk 4 with slots 5, on one side of which a light source 6 is placed, and on the other, a photocell 7. From the free end of the axis 2 is placed an electromagnetic coupling 8 having a hollow core 9, a sliding fit associated with the end of the axis 2. The core 9 is spring loaded 10 and ends with a friction coupling half 11, which in the working position of the device is connected with the second fries the coupling half 12. The coupling 12 is mounted on the shaft 13, which carries the drive pulley 14 through the overrunning clutch 15. The shaft 13 is mounted on the main shaft of the machine link of the moment of inertia of the moving parts of the machine through the attachment 16 (shown conditionally).

На валу 13 жестко закреплен второй непрозрачный диск 17 с прорезями 18, работающий с источником света 19 и фотоэлементом 20. Диски 4 и 17 с прорезями служат для определения угловой скорости инерционной массы 1 и вала машины. Фрикционные муфты 11 и 12 обеспечивают кинематическую связь инерционной массы 1 устройства и звена приведения, например главного вала испытуемой машины. Переключатель 21 включает и выключает привод машины, а также электромагнитную муфту 8. Приводной шкив 14 вращается от ременной передачи к электродвигателю, который имеет свой тормоз (на чертеже не показан) для торможения его при отключении привода. A second opaque disk 17 with slots 18 is fixed to the shaft 13, working with a light source 19 and a photocell 20. The disks 4 and 17 with slots are used to determine the angular velocity of the inertial mass 1 and the machine shaft. Friction clutches 11 and 12 provide a kinematic connection of the inertial mass 1 of the device and the link of reduction, for example, the main shaft of the tested machine. The switch 21 turns the machine drive on and off, as well as the electromagnetic clutch 8. The drive pulley 14 rotates from a belt drive to an electric motor that has its own brake (not shown) to brake it when the drive is turned off.

Устройство определения приводного момента инерции I1 подвижных звеньев машины работает следующим образом.A device for determining the drive moment of inertia I 1 the moving parts of the machine works as follows.

Устанавливают на главном валу машины-звене приведения через узел крепления 16 вал 13 устройства; приводят в движение от ременной передачи шкив 14, который через обгонную муфту 15 приводит в движение вал 13 и главный вал испытуемой машины, угловую скорость ω1 которого определяют при анализе осциллограмм по частоте меток от источника света 19 и фотоэлемента 20 на фотобумаге осциллографа. При установившемся режиме машины (который наступает для большинства технологических машин легкой промышленности через 2-5 оборотов главного вала) с помощью переключателя 21 отключают ее от привода и включают электромагнитную муфту 8. При этом главный вал машины вращается от инерции независимо от привода за счет обгонной муфты 15. В это время за счет тормоза электродвигателя привод имеет меньшую угловую скорость. От электромагнитной муфты 8 замыкаются фрикционные муфты 11 и 12, что приводит во вращение инерционную массу 1. Угловая скорость ω2инерционной массы с известным моментом инерции I2, в состав которой входит и масса звеньев 2, 4, 11 также определяется на основе анализа осциллограмм по частоте меток от источника света 6 и фотоэлемента 7 на фотобумаге осциллографа при вращении диска 4 с прорезями 5. При достижении равенства угловых скоростей инерционной массы 1 и главного вала испытуемой машины, т.е. когда их скорость будет иметь максимальное значение ω2(а после этого угловая скорость их будет естественно уменьшаться) искомый момент инерции I1 определяется из закона сохранения момента количества движения по формулам
I1˙ω1=I1˙ω2+I2˙ω2
или
I1(ω1-ω2)=I2˙ω2,
тогда
I1=

Figure 00000003

При анализе осциллограмм определяют не только средние значения угловых скоростей ω1 и ω2 , но и их перепады от минимального значения до максимального, что позволяет определить и перепады за кинематический цикл машины приведенного момента инерции I1. Для этого значение инерционной массы 1 устройства должно быть в 5-10 раз меньше общей массы подвижных звеньев испытуемой машины. За нижними пределами этого соотношения инерционная масса 1 становится не чувствительна к перепадам угловой скорости звена приведения испытуемой машины, а за верхним пределом I2 становится слишком незначительным, чтобы надежно фиксировать сохранение момента количество движения.Set on the main shaft of the machine-link through the attachment node 16 shaft 13 of the device; the pulley 14 is driven from the belt drive, which drives the shaft 13 and the main shaft of the test machine through overrunning clutch 15, the angular velocity ω 1 of which is determined by analyzing the oscillograms by the frequency of the marks from the light source 19 and photocell 20 on the oscilloscope photo paper. In the steady state of the machine (which occurs for most technological machines of light industry after 2-5 revolutions of the main shaft), using the switch 21, disconnect it from the drive and turn on the electromagnetic clutch 8. In this case, the main shaft of the machine rotates from inertia regardless of the drive due to overrunning clutch 15. At this time, due to the motor brake, the drive has a lower angular velocity. The friction clutches 11 and 12 are closed from the electromagnetic clutch 8, which rotates the inertial mass 1. The angular velocity ω 2 of the inertial mass with a known moment of inertia I 2 , which also includes the mass of links 2, 4, 11, is also determined based on the analysis of oscillograms according to the frequency of the marks from the light source 6 and the photocell 7 on the oscilloscope’s photo paper during rotation of the disk 4 with slots 5. When the angular velocities of the inertial mass 1 and the main shaft of the tested machine are equal when their speed will have a maximum value of ω 2 (and after that their angular velocity will naturally decrease) the desired moment of inertia I 1 is determined from the law of conservation of angular momentum according to the formulas
I 1 ˙ω 1 = I 1 ˙ω 2 + I 2 ˙ω 2
or
I 1 (ω 1 -ω 2 ) = I 2 ˙ω 2 ,
then
I 1 =
Figure 00000003

When analyzing the oscillograms, not only the average values of the angular velocities ω 1 and ω 2 are determined, but also their differences from the minimum to the maximum, which allows us to determine the differences for the kinematic cycle of the machine of the reduced moment of inertia I 1 . For this, the value of the inertial mass 1 of the device should be 5-10 times less than the total mass of the moving parts of the tested machine. Beyond the lower limits of this ratio, the inertial mass 1 becomes insensitive to changes in the angular velocity of the drive link of the test machine, and beyond the upper limit I 2 it becomes too small to reliably record the momentum conservation momentum.

Таким образом, предложенное устройство позволяет с высокой точностью определить приведенный момент инерции как отдельного механизма, так и машины в целом. Thus, the proposed device allows with high accuracy to determine the reduced moment of inertia of both a single mechanism and the machine as a whole.

Claims (2)

1. Способ определения приведенного момента инерции подвижного звена машины, заключающийся в том, что подвижное звено приводят во вращение до заданной угловой скорости ω1 , тормозят его, повторно вращают подвижное звено до заданной угловой скорости ω2 и с учетом его параметров движения определяют приведенный момент инерции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, при повторном вращении подвижного звена соединяют его с инерционной массой, имеющей известный момент инерции I2, за заданную угловую скорость ω2 принимают угловую скорость, регистрируемую по достижении инерционной массой и подвижным звеном одинакового значения угловой скорости, принимают ее в качестве параметра движения и определяют приведенный момент инерции I1 подвижного звена по формуле
I1=
Figure 00000004
.1. The method of determining the reduced moment of inertia of the movable link of a machine, which consists in the fact that the movable link is rotated to a predetermined angular velocity ω 1 , brake it, re-rotate the movable link to a predetermined angular velocity ω 2 and taking into account its motion parameters determine the reduced moment inertia, characterized in that, in order to increase accuracy, when the movable link is rotated again, it is connected to an inertial mass having a known moment of inertia I 2 , the angular velocity is taken for a given angular velocity ω 2 the axis recorded when the inertial mass and the movable link reaches the same value of the angular velocity, take it as a parameter of motion and determine the reduced moment of inertia I 1 of the movable link by the formula
I 1 =
Figure 00000004
. 2. Устройство для определения приведенного момента инерции подвижного звена машины, содержащее привод подвижного звена, регистратор угловой скорости подвижного звена и тормоз подвижного звена, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено инерционной массой, связанным с ней вторым регистратором угловой скорости, устанавливаемой между приводом и подвижным звеном обгонной муфтой и предназначенной для кинематической связи подвижного звена и инерционной массы фрикционной муфтой и соединенным с ней органом управления. 2. A device for determining the reduced moment of inertia of a movable link of a machine, comprising a drive of a movable link, a recorder of the angular velocity of the movable link and a brake of the movable link, characterized in that, in order to improve accuracy, it is provided with an inertial mass associated with it by a second angular velocity recorder, a freewheel installed between the drive and the movable link and designed for the kinematic connection of the movable link and the inertial mass with the friction clutch and the control connected to it.
SU4947068 1991-06-17 1991-06-17 Method to determine reduced moment of inertia for movable machine link and a device to implement it RU2025679C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4947068 RU2025679C1 (en) 1991-06-17 1991-06-17 Method to determine reduced moment of inertia for movable machine link and a device to implement it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4947068 RU2025679C1 (en) 1991-06-17 1991-06-17 Method to determine reduced moment of inertia for movable machine link and a device to implement it

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2025679C1 true RU2025679C1 (en) 1994-12-30

Family

ID=21580116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4947068 RU2025679C1 (en) 1991-06-17 1991-06-17 Method to determine reduced moment of inertia for movable machine link and a device to implement it

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2025679C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2460050C1 (en) * 2011-03-31 2012-08-27 Учреждение Российской Академии Наук Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Ран Method of determining reduced moment of inertia of mechanism
RU2507492C2 (en) * 2012-02-29 2014-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "ПГТУ") Method for determining inertia moment of belt and chain gears
RU2533540C1 (en) * 2013-05-21 2014-11-20 Алексей Васильевич Егоров Method for determining moment of inertia of chain gear

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1471096, кл. G 01M 1/10, 1986. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2460050C1 (en) * 2011-03-31 2012-08-27 Учреждение Российской Академии Наук Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Ран Method of determining reduced moment of inertia of mechanism
RU2507492C2 (en) * 2012-02-29 2014-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "ПГТУ") Method for determining inertia moment of belt and chain gears
RU2533540C1 (en) * 2013-05-21 2014-11-20 Алексей Васильевич Егоров Method for determining moment of inertia of chain gear

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105403832B (en) A kind of stepper motor comprehensive performance testing system
GB2255833A (en) Rotary viscosimeter
RU2025679C1 (en) Method to determine reduced moment of inertia for movable machine link and a device to implement it
US3059464A (en) Instrumented apparatus for testing friction materials
US5315864A (en) Start/stop method to determine static gel strength
SU748178A1 (en) Friction machine
SU836545A1 (en) Friction clutch testing stand
CN219777873U (en) Motor test platform
JPS58132641A (en) Self-positioning system for unbalanced point
RU2037800C1 (en) Method of determination of technical state of mechanical transmissions
RU2796641C1 (en) Method for determining the parameters of dc torque motor
CN218916811U (en) Motor testing device
SU947701A1 (en) Stand for testing slot joints for wear resistance
SU838527A1 (en) Instrument for measuring static friction coefficient
RU1547508C (en) Method of determination of dynamic wear resistance of magnetic disc
JPH0731158Y2 (en) Reciprocating friction tester
SU52718A1 (en) Device for automatically turning on and off machines, mechanisms and devices
SU823929A1 (en) Method of determination of executive mechanism tensile element strength
JPS61151440A (en) Friction torque testing machine of rolling bearing
SU693145A1 (en) Friction machine
SU1045073A1 (en) Machine for testing material and lubricating oils for friction and wear
SU693167A1 (en) Device for investigating friction of materials
CN115266444A (en) Control system and method for friction and wear tester
RU1796953C (en) Stand for testing articles for action of acceleration pulse
SU952714A1 (en) Apparatus for controlling a winding machine