RU2476840C1 - Method of determination of gas forces torque moment - Google Patents

Method of determination of gas forces torque moment Download PDF

Info

Publication number
RU2476840C1
RU2476840C1 RU2011148287/28A RU2011148287A RU2476840C1 RU 2476840 C1 RU2476840 C1 RU 2476840C1 RU 2011148287/28 A RU2011148287/28 A RU 2011148287/28A RU 2011148287 A RU2011148287 A RU 2011148287A RU 2476840 C1 RU2476840 C1 RU 2476840C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
moment
shaft
torque
volumetric machine
forces
Prior art date
Application number
RU2011148287/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Михайлович Карчевский
Виктор Николаевич Налимов
Юрий Александрович Паранин
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа"
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 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" filed Critical Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа"
Priority to RU2011148287/28A priority Critical patent/RU2476840C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2476840C1 publication Critical patent/RU2476840C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: drive shaft is secured rotationally by means of brake with constant brake torque, gas pressure is created in volumetric machine, moment of external forces, effective against gas forces moment, is applied to the shaft of volumetric machine and is increased until the shaft is moved. Then value of force applied to the shaft in the moment start of volumetric machine movement is measured, and external forces moment is applied in opposite direction and is increased until the shaft starts moving, also value of force in the moment of movement start is measured, and gas forces torque moment is determined as a product of difference of measured values and half-arm of external force application.
EFFECT: improving accuracy of determination of torque moment by means of consideration of losses caused by friction in mechanical units of volumetric machine.
2 dwg

Description

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано для определения крутящего момента от газовых сил в объемных машинах.The invention relates to compressor engineering and can be used to determine the torque from gas forces in volumetric machines.

Известны способы определения крутящего момента машин и механизмов, в которых удерживают приводной вал от вращения при помощи тормоза и определяют суммарный осредненный по углу поворота вала машины крутящий момент данной машины (RU 2052775 C1, опубл. 20.01.1996).Known methods for determining the torque of machines and mechanisms in which the drive shaft is kept from rotating by the brake and determine the total torque averaged over the angle of rotation of the machine shaft of the machine (RU 2052775 C1, publ. 20.01.1996).

Недостатком известного способа является невозможность определить вклад различных факторов в формирование величины крутящего момента, в частности потерь на трение.The disadvantage of this method is the inability to determine the contribution of various factors in the formation of the magnitude of the torque, in particular friction losses.

Наиболее близким к предложенному является способ определения крутящего момента в объемной машине, заключающийся в том, что сначала измеряется крутящий момент M1 на валу с нагрузкой. Затем измеряется крутящий момент М2 на валу машины без нагрузки. В обоих случаях крутящий момент определяется путем измерения мгновенной величины силы тока, потребляемого электродвигателем. Для точного определения крутящего момента вычисляется разность (M12) (JP 2000145667, опубл. 26.05.2005). Данный способ позволяет определить зависимость крутящего момента от угла поворота вала, а также учесть потери на трение в приводе компрессора.Closest to the proposed is a method for determining the torque in a volumetric machine, which consists in first measuring the torque M 1 on the shaft with a load. Then measured the torque M 2 on the shaft of the machine without load. In both cases, the torque is determined by measuring the instantaneous magnitude of the current drawn by the electric motor. To accurately determine the torque, the difference (M 1 -M 2 ) is calculated (JP 2000145667, publ. 26.05.2005). This method allows you to determine the dependence of torque on the angle of rotation of the shaft, and also take into account friction losses in the compressor drive.

Недостатком данного способа является то, что он не позволяет учесть потери на трение в механических узлах объемной машины.The disadvantage of this method is that it does not allow to take into account friction losses in the mechanical components of a volumetric machine.

Техническим результатом является повышение точности определения крутящего момента путем учета потерь на трение в механических узлах объемной машины.The technical result is to increase the accuracy of determining torque by taking into account friction losses in the mechanical components of a volumetric machine.

Технический результат изобретения достигается за счет того, что в способе определения крутящего момента от газовых сил в объемной машине, заключающемся в том, что удерживают приводной вал от вращения при помощи тормоза с постоянным тормозным моментом, создают давление газа в объемной машине, прикладывают к валу объемной машины момент внешних сил, действующий против момента газовых сил, и увеличивают его до тех пор, пока вал не стронется с места, измеряют величину силы, приложенную к валу в момент страгивания объемной машины, затем прикладывают момент внешних сил в противоположном направлении и увеличивают его, пока вал не стронется с места, также измеряют величину силы в момент страгивания, а крутящий момент от газовых сил определяют как произведение разницы измеренных величин и половины плеча приложения внешней силы.The technical result of the invention is achieved due to the fact that in the method for determining the torque from gas forces in a volumetric machine, which consists in holding the drive shaft from rotation by means of a brake with a constant braking torque, gas pressure is created in the volumetric machine, applied to the volumetric shaft machines the moment of external forces acting against the moment of gas forces, and increase it until the shaft is stationary, measure the force applied to the shaft at the time of moving the volumetric machine, then butt vayut moment of external forces in the opposite direction and increase it until the shaft breaks free from the space, as measured by the amount of force in starting torque, and torque from the gas forces is determined as the product of the difference of the measured values and the half shoulder application of external force.

Момент газовых сил Мгс выражается через силы F+ и F- следующим образом:The moment of gas forces M gf is expressed through the forces F + and F - as follows:

М+гстр и М-гстр, значитM + + M gf = M Tr and M - -M gf = M Tr , which means

Мгс=(М-+)/2,M gf = (M - -M + ) / 2,

но М-=F-*r и М+=F+*r.but M - = F - * r and M + = F + * r.

Отсюда Мгс=(F--F+)*r/2, гдеHence, M rc = (F - + F) * r / 2, where

Мтр - момент сил трения покоя;M Tr - moment of rest friction;

Мгс - момент газовых сил;M gs - the moment of gas forces;

М+ - момент от внешней силы, приложенный в направлении действия Мгс;M + is the moment from an external force applied in the direction of action of M gf ;

М- - момент от внешней силы, приложенный против действия Мгс;M - - moment from an external force applied against the action of M gf ;

F+ - внешняя сила, создающая момент М+;F + is the external force creating the moment M + ;

r - плечо приложения внешней силы;r is the shoulder of the application of external force;

F- - внешняя сила, создающая момент М+.F - is the external force creating the moment M + .

Определение крутящего момента от газовых сил повторяют для различных угловых положений приводного вала объемной машины. В результате получают зависимость крутящего момента от газовых сил от угла поворота вала, не искаженную влиянием сил трения в механических узлах машины.The determination of the torque from the gas forces is repeated for various angular positions of the drive shaft of the volumetric machine. The result is a dependence of torque on gas forces on the angle of rotation of the shaft, not distorted by the influence of friction in the mechanical components of the machine.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

- на фиг.1(а) схематично изображен экспериментальный стенд (вид сверху);- figure 1 (a) schematically shows an experimental stand (top view);

- на фиг.1(б) схематично изображен экспериментальный стенд (вид спереди);- figure 1 (b) schematically shows an experimental stand (front view);

- на фиг.2 схематично изображен фрагмент экспериментального стенда (сечение А-А на фиг.1(а)).- figure 2 schematically shows a fragment of an experimental stand (section AA in figure 1 (a)).

На чертежах обозначены:In the drawings are indicated:

1 - стойка;1 - rack;

2 - динамометр;2 - dynamometer;

3 - тормозные колодки;3 - brake pads;

4 - шпильки;4 - hairpins;

5 - стальная упругая скоба;5 - steel elastic bracket;

6 - нагнетательный штуцер;6 - discharge fitting;

7 - спиральная машина;7 - spiral machine;

8 - тяга;8 - thrust;

9 - монтажный стол;9 - mounting table;

10 - устройство «болт-гайка»;10 - device "bolt-nut";

11 - отверстия;11 - holes;

12 - кронштейн;12 - bracket;

13, 14 - винты;13, 14 - screws;

15 - стальной шкив:15 - steel pulley:

16 - отверстия с резьбой.16 - threaded holes.

Способ определения крутящего момента осуществляют следующим образом.The method of determining the torque is as follows.

Спиральная машина 7 экспериментального стенда (фиг.1(а), (б)) закрепляется фланцем при помощи болтов на стойке 1, которая установлена на монтажном столе 9. Нагнетательный штуцер 6 спиральной машины 7 соединяется с сетью сжатого воздуха при помощи резиновых шлангов (на чертежах не показаны). Давление подаваемого воздуха измеряется при помощи манометра и регулируется при помощи регулировочного вентиля (на чертежах не показаны).The spiral machine 7 of the experimental bench (Fig. 1 (a), (b)) is secured by a flange using bolts on the rack 1, which is installed on the mounting table 9. The discharge nozzle 6 of the spiral machine 7 is connected to the compressed air network using rubber hoses (on drawings not shown). The pressure of the supplied air is measured using a pressure gauge and is regulated by a control valve (not shown in the drawings).

На валу спиральной машины 7 жестко устанавливается стальной шкив 15. Он выполнен ступенчатым и имеет боковую поверхность переменного диаметра. На боковой поверхности меньшего диаметра с равным шагом выполнены отверстия 16 с резьбой, в которые, в зависимости от положения шкива 15, поочередно вворачивается винт 14 для крепления тяги 8, используемой для приложения внешней силы. На одной образующей с отверстиями 16 на равном расстоянии от них выполнены отверстия 11. На стенке стойки 1 устанавливается кронштейн 12, имеющий сквозное отверстие с резьбой, в которое вворачивается винт 13, позволяющий совместно с отверстиями 11 точно позиционировать вал спиральной машины 7 по углу поворота. Боковая поверхность большего диаметра шкива 15 отшлифовывается. К боковой поверхности шкива 15 большего диаметра по поверхности торможения прилегают тормозные колодки 3. Тормозные колодки 3 выполняются из композиционного материала с высокими фрикционными свойствами и закрепляются на стальной упругой скобе 5. Скоба 5 закрепляется на монтажном столе 9. Скоба 5 с тормозными колодками 3 стягивается шпильками 4, что позволяет прижимать колодки 3 к боковой поверхности шкива 15 с определенным усилием торможения.A steel pulley 15 is rigidly mounted on the shaft of the spiral machine 7. It is made stepped and has a side surface of variable diameter. On the side surface of a smaller diameter with equal pitch, holes 16 are made with threads, into which, depending on the position of the pulley 15, a screw 14 is alternately screwed to secure the rod 8, which is used to exert external force. Holes 11 are made on one generatrix with holes 16 at an equal distance from them. On the rack wall 1, a bracket 12 is installed, having a through hole with a thread into which a screw 13 is screwed, which together with the holes 11 allows the shaft of the spiral machine 7 to be accurately positioned by the angle of rotation. The side surface of the larger diameter of the pulley 15 is ground. Brake pads 3 are adjacent to the side surface of a larger pulley 15 along the braking surface. Brake pads 3 are made of a composite material with high friction properties and are fixed on a steel elastic bracket 5. The bracket 5 is fixed to the mounting table 9. The bracket 5 with the brake pads 3 is pulled together with pins 4, which allows you to press the pads 3 to the side surface of the pulley 15 with a certain braking force.

По обе стороны от тормоза на стенке стойки симметрично устанавливают два натяжных устройства 10 «болт-гайка». Вращением болта 10 прикладывают внешнюю силу, создающую, в свою очередь, крутящий момент. Между болтом 10 и тягой 8 приложения внешней силы для измерения этой силы устанавливают динамометр 2.On both sides of the brake on the rack wall symmetrically install two tensioning device 10 "bolt-nut". By rotating the bolt 10, an external force is applied, which in turn creates a torque. Between the bolt 10 and the rod 8 of the application of an external force to measure this force, a dynamometer 2 is installed.

На вал объемной машины насаживают тормоз с возможностью регулировки усилия торможения и стабильным коэффициентом трения. На нагнетание объемной машины подают сжатый воздух, при этом вал машины удерживают от вращения при помощи тормоза с постоянным усилием торможения. Затем на плече r к валу объемной машины через динамометр 2 прилагают силу, создающую крутящий момент, совпадающий по направлению с моментом газовых сил Мгс. Эту внешнюю силу постепенно увеличивают до тех пор, пока вал объемной машины не начнет вращаться. Силу, приложенную к валу в момент ее страгивания F+, измеряют. Затем, не изменяя усилия торможения, при том же давлении воздуха, подаваемого на нагнетание объемной машины, и при том же угловом положении вала на плече r к валу прилагают внешнюю силу, направленную в противоположную сторону. Данную силу также постепенно увеличивают до тех пор, пока не произойдет страгивание. В этот момент силу F- измеряют.A brake is mounted on the shaft of the volumetric machine with the possibility of adjusting the braking force and a stable coefficient of friction. Compressed air is supplied to the injection machine of the volumetric machine, while the shaft of the machine is kept from rotation by a brake with a constant braking force. Then, on the arm r, a force is applied to the shaft of the volumetric machine through the dynamometer 2, which creates a torque that coincides in direction with the moment of gas forces M g . This external force is gradually increased until the shaft of the volumetric machine begins to rotate. The force applied to the shaft at the time of its breaking F + is measured. Then, without changing the braking force, at the same pressure of the air supplied to pump the volumetric machine and at the same angular position of the shaft on the shoulder r, an external force is applied to the shaft in the opposite direction. This force is also gradually increased until stragging occurs. At this moment, the force F - is measured.

Момент газовых сил определяют по выражению:The moment of gas forces is determined by the expression:

Мгс=(F--F+)·r/2M gf = (F - -F + ) r / 2

Claims (1)

Способ определения крутящего момента от газовых сил в объемной машине, заключающийся в том, что удерживают приводной вал от вращения при помощи тормоза с постоянным тормозным моментом, создают давление газа в объемной машине, прикладывают к валу объемной машины момент внешних сил, действующий против момента газовых сил, и увеличивают его до тех пор, пока вал не стронется с места, измеряют величину силы, приложенную к валу в момент страгивания объемной машины, затем прикладывают момент внешних сил в противоположном направлении и увеличивают его, пока вал не стронется с места, также измеряют величину силы в момент страгивания, а крутящий момент от газовых сил определяют как произведение разницы измеренных величин и половины плеча приложения внешней силы. A method for determining the torque from gas forces in a volumetric machine, which consists in holding the drive shaft from rotation by means of a brake with a constant braking torque, creating gas pressure in the volumetric machine, applying external forces to the shaft of the volumetric machine acting against the moment of gas forces , and increase it until the shaft is stationary, measure the force applied to the shaft at the time of moving the volumetric machine, then apply the moment of external forces in the opposite direction and increase ie it until the shaft breaks free from the space, as measured by the amount of force in starting torque, and torque from the gas forces is determined as the product of the difference of the measured values and the half shoulder application of external force.
RU2011148287/28A 2011-11-28 2011-11-28 Method of determination of gas forces torque moment RU2476840C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011148287/28A RU2476840C1 (en) 2011-11-28 2011-11-28 Method of determination of gas forces torque moment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011148287/28A RU2476840C1 (en) 2011-11-28 2011-11-28 Method of determination of gas forces torque moment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2476840C1 true RU2476840C1 (en) 2013-02-27

Family

ID=49121576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011148287/28A RU2476840C1 (en) 2011-11-28 2011-11-28 Method of determination of gas forces torque moment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2476840C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2052775C1 (en) * 1992-12-30 1996-01-20 Александр Венедиктович Богатырев Method of determination of torque of driving machines and mechanisms using internal combustion engine
JP2000145667A (en) * 1998-11-05 2000-05-26 Nidec Tosok Corp Torque measuring method
RU2260131C2 (en) * 2003-09-17 2005-09-10 Агропромышленная корпорация альтернативного земледелия "Русский крестьянин" Internal combustion engine operation optimization method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2052775C1 (en) * 1992-12-30 1996-01-20 Александр Венедиктович Богатырев Method of determination of torque of driving machines and mechanisms using internal combustion engine
JP2000145667A (en) * 1998-11-05 2000-05-26 Nidec Tosok Corp Torque measuring method
RU2260131C2 (en) * 2003-09-17 2005-09-10 Агропромышленная корпорация альтернативного земледелия "Русский крестьянин" Internal combustion engine operation optimization method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2734663C2 (en) Machine for screwing and unfastening bolts of sleepers
KR102332080B1 (en) A power tool for tightening a fastener and a method
TWI537047B (en) Thrust load measuring device for closed mixing device and its correction method
CN113138115B (en) Full-size marine pipeline resonance rotation bending fatigue testing machine
JP2014009619A5 (en)
CN206694511U (en) A kind of motor driver used for oil extractor for belt tightening regulation
KR101225830B1 (en) Method and apparatus for analysing vehicle wheels
CN103728082A (en) Device and method for testing sliding resistance of brake caliper assembly
JP2016505837A (en) Method and apparatus for evaluating bolt tightening force by ultrasonic means
RU2476840C1 (en) Method of determination of gas forces torque moment
JP2011033540A5 (en)
WO2016086863A1 (en) Wound lifting wire rope impact friction test system in a kilometer-deep well
CN106092621B (en) Elasticity wheel twists reverse test fixture
CN208902085U (en) A kind of architectural engineering heterotype tubing external diameter detection device
TWM492454U (en) Torque control apparatus
US11598396B2 (en) Method of aligning and seating industrial belts and belt gripping tool therefor
CN107276305A (en) A kind of rotor brake
CN208780794U (en) The electric machine testing device of adjustable rotary load is provided
JP2009085847A5 (en)
CN203323943U (en) Motor torque testing device
JP2017215177A (en) Transmission belt elastic modulus measuring device and transmission belt elastic modulus measuring method
CN216207398U (en) Bolt anti vibration performance testing device
CN109188277A (en) Linear motor pushing force surge detection testing stand
CN105203333B (en) A kind of double transmission driving wheel test devices
CN113567074A (en) Device and method for testing vibration resistance of bolt