Способ измерения мощности потерь энергии в подшипниках качения

Авторы патента:

G01M1/10 - Проверка статической и динамической балансировки машин; испытания различных конструкций или устройств, не отнесенные к другим подклассам

Владельцы патента RU 2507493:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "ПГТУ") (RU)

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к способам измерения мощности потерь энергии в подшипниках качения. Сущность способа измерения мощности потерь на трение в подшипниках качения заключается в том, что мощность потерь энергии в подшипнике качения определяется как произведение суммы моментов инерции системы вращающихся масс «ротор приводного двигателя, соединительная муфта, движущиеся элементы подшипника качения» на сумму угловой скорости и половины приращения угловой скорости за период, в течение которого определено угловое ускорение системы вращающихся масс «ротор приводного двигателя, соединительная муфта, движущиеся элементы подшипника качения», с учетом приведенного момента инерции сопротивления качению на разность углового ускорения системы вращающихся масс «ротор приводного двигателя, соединительная муфта» и углового ускорения системы вращающихся масс «ротор приводного двигателя, соединительная муфта, движущиеся элементы подшипника качения», определенного с учетом приведенного момента инерции сопротивления качению. Технический результат заключается в возможности измерения мощности потерь энергии в отдельном подшипнике качения с высокой частотой. 1 ил.

Изобретение относится к способам измерения мощности потерь энергии в подшипниках качения.

Известен способ измерения мощности потерь энергии в подшипниках качения, основанный на измерении момента вращения (Исследование трения в подшипниках качения: Методические указания к выполнению лабораторной работы №2 / Сост. В.М. Плисе. - Хабаровск: Изд-во Хабар, гос. техн. ун-та, 2002. - 15 с.).

Недостаток известного способа заключается в том, что измерение мощности потерь энергии в подшипниках качения осуществляется путем усреднения мощности потерь энергии для четырех подшипников при низкой частоте выходного сигнала

Изобретение направлено на обеспечение возможности измерения мощности потерь энергии в отдельном подшипнике качения с высокой частотой.

Сущность изобретения заключается в том, что мощность потерь энергии в подшипнике качения определяется как произведение суммы моментов инерции системы вращающихся масс «ротор приводного двигателя, соединительная муфта, движущиеся элементы подшипника качения» на сумму угловой скорости и половины приращения угловой скорости за период, в течение которого определено угловое ускорение системы вращающихся масс «ротор приводного двигателя, соединительная муфта, движущиеся элементы подшипника качения» с учетом приведенного момента инерции сопротивления качению на разность углового ускорения системы вращающихся масс «ротор приводного двигателя, соединительная муфта» и углового ускорения системы вращающихся масс «ротор приводного двигателя, соединительная муфта, движущиеся элементы подшипника качения», определенного с учетом приведенного момента инерции сопротивления качению.

Новизна заключается в том, что мощность потерь энергии в подшипнике качения определяют на основе измерения приведенного момента инерции сопротивлений качения.

На чертеже изображена схема реализации предлагаемого способа измерения мощности потерь энергии в подшипнике качения.

Приводной двигатель 1, угловое ускорение ротора которого определяется посредством датчика 2, соединен посредством соединительной муфты 3 с подшипником качения 4, наружное неподвижное кольцо которого жестко скреплено с поверхностью 5.

Реализуется предлагаемый способ измерения мощности резания материала следующим образом:

Ротор приводного двигателя 1 скреплен с соединительной муфтой 3. К приводному двигателю 1 с рабочим телом подводится энергия.

С помощью органов регулирования устанавливается определенная угловая скорость со ротора приводного двигателя 1, при которой развивается определенный крутящий момент М. Затем измеряется угловое ускорение ε₁ системы вращающихся масс «приводной двигатель, соединительная муфта», имеющей момент инерции J_дв+J_м при изменении угловой скорости вращения ротора в диапазоне от ω до ω+dω. Крутящий момент М для диапазона угловых скоростей от ω до ω+dω равен:

Далее приводной электродвигатель 1 отключается от источника энергии. Подшипник качения 4 устанавливается в оправке 5, при этом происходит жесткая фиксация наружного неподвижного кольца подшипника.

С помощью органов регулирования устанавливается определенная угловая скорость ω ротора приводного двигателя 1, при которой развивается определенный крутящий момент М. Затем измеряется угловое ускорение ε₂ системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта, движущиеся элементы подшипника качения» с моментом инерции J_дв+J_м+J_пк с учетом приведенного момента инерции сопротивления качению J_ск при изменении угловой скорости вращения ротора в диапазоне от ω до ω+dω, то есть при том же начальном значении крутящего момента М. Крутящий момент М для диапазона угловых скоростей от ω до ω+dω равен:

Из выражений (1) и (2) определяется приведенный момент инерции сопротивления качению:

Умножив полученное в выражении (3) значение приведенного момента инерции сопротивления качению J_ск на угловое ускорение ε₂, и на среднее значение угловой скорости из диапазона от ω до ω+dω, то есть на ω+dω/2 определяем среднюю для диапазона угловой скорости от ω до ω+dω мощность потерь энергии в подшипнике качения:

Таким образом, зная момент инерции вращающихся масс электрического двигателя (с учетом потерь на трение в опорах), момент инерции соединительной муфты и момент инерции движущихся элементов подшипника качения можно определить мощность потерь энергии в подшипнике качения с высокой частотой.

Способ измерения мощности потерь на трение в подшипниках качения, отличающийся тем, что мощность потерь энергии в подшипнике качения определяется как произведение суммы моментов инерции системы вращающихся масс «ротор приводного двигателя, соединительная муфта, движущиеся элементы подшипника качения» на сумму угловой скорости и половины приращения угловой скорости за период, в течение которого определено угловое ускорение системы вращающихся масс «ротор приводного двигателя, соединительная муфта, движущиеся элементы подшипника качения» с учетом приведенного момента инерции сопротивления качению на разность углового ускорения системы вращающихся масс «ротор приводного двигателя, соединительная муфта» и углового ускорения системы вращающихся масс «ротор приводного двигателя, соединительная муфта, движущиеся элементы подшипника качения», определенного с учетом приведенного момента инерции сопротивления качению.

Изобретение относится к способам инерционных испытаний ременных и цепных передач и позволяет определить момент инерции ременных и цепных передач. Способ заключается в том, что ко входному валу ременной (цепной) передачи через соединительную муфту подсоединяется выходной вал электрического двигателя.

Устройство для измерения момента инерции изделия // 2506552

Изобретение относится к машиностроению, а именно к оборудованию для определения моментов инерции изделий. Устройство содержит подвижную часть, имеющую возможность колебаний вокруг оси, неподвижной относительно основания, например, под действием упругих элементов или сил гравитации, эталонное тело, имеющее элементы технологического базирования для закрепления его на подвижной части устройства.

Стенд для измерения массы, координат центра масс и моментов инерции изделия // 2506551

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к измерению массы, координат центра масс и моментов инерции изделий, и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Способ балансировки ротора турбины // 2503935

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для балансировки роторов турбин. Способ заключается в следующем.

Способ профилактики работы двигателя автомобиля // 2502070

Группа изобретений относится к автомобильной технике. Способ профилактики работы двигателя автомобиля включает оценку соответствия топлива по его устойчивости к окислению на основании определения процентного содержания ВНТ в топливе питания двигателя посредством спектроскопии в ближней инфракрасной области с возможностью изменения указанного содержания и уведомление пользователя о качестве топлива на основании результатов вышеуказанного определения.

Способ балансировки ротора в одной плоскости коррекции // 2499985

Изобретение относится к области балансировочной техники, в частности к динамической балансировке роторов. Способ заключается в следующем.

Устройство для автоматической балансировки тел вращения // 2498253

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для балансировки вращающихся тел. В состав устройства входят станок для закрепления и вращения детали, два технологических лазера, лучи от которых, при их включении, падают на торцевые поверхности вращающегося тела и испаряют материал в точке падения, два пьезодатчика, установленные в нижних точках обеих опор при закреплении тела вращения на станке, которые вырабатывают электрический сигнал, в зависимости от величины силы, действующей на них, два усилителя электрического напряжения, усиливающие электрические сигналы с пьезодатчиков, каждый со своего, и компьютер, в котором установлен драйвер, управляющий лазерами.

Способ, устройство и система для анализа колеса транспортного средства // 2497092

Способ анализа колеса транспортного средства включает шину заранее определенной конфигурации и тиксотропное балансировочное вещество. Способ включает вращение колеса транспортного средства с заранее определенным количеством оборотов за некоторый период времени.

Способ проверки качества герметизации транспортного средства при подготовке его к преодолению водной преграды по дну и устройство для его осуществления // 2493547

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам и устройствам проверки качества герметизации транспортного средства при подготовке его к преодолению водной преграды по дну.

Способ балансировки вала гибкого ротора // 2492364

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при сборке и балансировке гибких роторов компрессоров, турбоагрегатов и валопроводов газоперекачивающих агрегатов.

Полуавтоматический балансировочный станок // 2515102

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано для выполнения прецизионной динамической балансировки роторов гироскопов. Устройство содержит измерительную систему, приспособление для установки балансируемого изделия и датчик контрастной метки, размещенные на основании измерительной системы, расположенном в вакуумируемой камере, систему охлаждения и откачки-закачки воздуха, лазер, предназначенный для удаления материала с поверхности балансируемого изделия, систему защиты узлов, деталей и поверхности балансируемого изделия от загрязнения продуктами лазерной обработки, пневматически связанную с системой охлаждения и откачки-закачки воздуха, источник питания привода балансируемого изделия, а также модули электроники, электрически связанные с датчиками для измерения дисбаланса и с информационно-управляющей системой на базе ПЭВМ и предназначенные для управления балансировкой изделия. В станок введены излучатели первой и второй плоскостей коррекции, связанные оптически с системой ввода лазерного излучения в вакуумную камеру и электрически - с модулями электроники, система ввода лазерного излучения в вакуумную камеру связана оптически с излучателями первой и второй плоскостей коррекции и с системой переключения направления лазерного излучения между плоскостями коррекции. Технический результат заключается в возможности проведения процесса балансировки в автоматическом режиме при повышении точности процесса балансировки и упрощении его проведения, а также упрощении процесса перехода на балансировку других объектов балансировки. 5 ил.

Способ определения момента инерции червячного редуктора // 2515172

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к способам инерционных испытаний червячных редукторов, и может быть использовано для их исследования на энергоэффективность. Сущность изобретения заключается в том, что ко входному валу червячного редуктора через соединительную муфту подсоединяется выходной вал электрического двигателя, а момент инерции червячного редуктора определяется как отношение произведения разности углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта» и углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта, червячный редуктор» на сумму момента инерции электрического двигателя и момента инерции соединительной муфты к угловому ускорению системы вращающихся масс «электрический двигатель, соединительная муфта, червячный редуктор». Технический результат заключается в возможности определения момента инерции червячного редуктора с учетом сил трения и износа элементов редуктора. 1 ил.

Ротор с компенсатором дисбаланса // 2516722

Ротор с компенсатором дисбаланса содержит рабочее колесо ступени турбомашины и компенсатор дисбаланса колеса в виде балансировочного груза, выполненного в форме сегмента с круговыми внешней и внутренней поверхностями и стопорным элементом. Ротор имеет, по меньшей мере, с одной стороны в теле колеса выемку с кольцевыми внешним и внутренним поднутрениями. Снаружи по торцу колеса напротив внешнего поднутрения выполнен кольцевой выступ с пазами, а напротив внутреннего поднутрения - наружный бурт. Сегмент внешней конической и внутренней поверхностями установлен в поднутрениях выемки колеса и зафиксирован отгибом стопорного элемента в паз выступа. Ось паза расположена в плоскости продольной оси колеса под углом к последней. При работе турбомашины балансировочный груз своей конической поверхностью контактирует со скольжением с конической поверхностью внешнего поднутрения выемки диска и надежно поджимается центробежными силами своей торцевой поверхностью к торцевой поверхности колеса. Изобретение позволяет упростить балансировку ротора, например рабочего колеса ступени турбомашины, за счет исключения его снятия со станка при балансировке, уменьшить нагрузки на подшипники ротора и увеличить быстроходность турбомашины за счет повышения точности и стабильности балансировки колеса, повысить надежность крепления балансировочного груза в колесе и срока службы колеса турбомашины. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Центрифуга // 2522625

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для испытаний и градуировок акселерометрических датчиков и другой навигационной аппаратуры, определяющей параметры движения различных по назначению объектов. Центрифуга содержит платформу в виде консольной балки с площадкой для изделия на свободном конце, смонтированной другим концом на вращаемом шпинделе. Консольная балка выполнена телескопической. Подвижная часть консольной балки, несущая площадку, связана с другой частью посредством гибкой связи. Достигается разделение радиальных и поперечных нагрузок, воспринимаемых платформой, между двумя ее элементами: гибкой связью и телескопической балкой. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Стенд для измерения массы и координат центра масс изделий // 2525629

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для электрических измерений механических величин в космической технике, судостроении и авиастроении. Стенд содержит раму, к которой крепится изделие, динамометрическую платформу с установленным на ней узлом поворота рамы, динамометры, пружины, датчик угла поворота и станину, пластину, закрепленную на динамометрической платформе и установленную в центре тяжести платформы, которая опирается на центральный динамометр с полусферическим шарниром, установленным на станине при помощи стойки, два динамометра, а также четыре динамометрические цепочки, содержащие пружины. Технический результат заключается в защите от перегрузки динамометров и повышении точности измерений координат центра масс. 4 ил.

Способ балансировки металлического зубчатого резонатора волнового твердотельного гироскопа // 2526217

Изобретение может быть использовано при производстве навигационных приборов. Способ балансировки металлического зубчатого резонатора волнового твердотельного гироскопа заключается в том, что измеряют параметры неуравновешенной массы, рассчитывают массу, подлежащую удалению с каждого балансировочного зубца, и удаляют неуравновешенную массу с поверхности балансировочных зубцов путем электрохимического растворения, при этом каждый зубец погружают в отдельную ванну с электролитом и через поверхность каждого зубца пропускают заранее рассчитанный электрический заряд, величину которого регулируют временем пропускания постоянного тока. Изобретение позволяет довести точность удаления массы с балансировочного зубца до 0.01-0.1%. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Стенд для испытания форсунок // 2526597

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для испытания форсунок, предназначенных для распыления огнетушащего вещества при тушении пожара. Устройство содержит две вертикальные направляющие, верхние концы которых жестко связаны перекладиной, горизонтальную раму, размещенную между двумя вертикальными направляющими с возможностью перемещения в вертикальном направлении и выполненную в виде двух угольников, вертикальные полки которых расположены в вертикальных направляющих, а на горизонтальных полках закреплена поперечная балка, три узла для крепления форсунки, насос высокого давления, лебедку с тросом, на котором подвешена горизонтальная рама, блок для троса лебедки, закрепленный в центральной части упомянутой перекладины, регистратор, модельный очаг пожара. Один из узлов для крепления форсунки закреплен на поперечной балке, а два других - закреплены на вертикальных полках, которые имеют высоту много больше критического значения, соответствующего заклиниванию рамы при ее перемещении и определяемого по формуле. Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств для испытаний форсунок. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ балансировки рабочего колеса гидравлической турбины // 2530428

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения координат центра масс и балансировки изделий сложной формы. Способ включает центрирование колеса с установлением точек отсчета координат местонахождения силоизмерительных датчиков, размещенных на поверхности платформ, используемых для взвешивания рабочего колеса. При этом обеспечивают приложение нагрузки к центру каждой платформы с помощью силовводящего узла для каждого диапазона веса рабочего колеса. После этого выбирают по методу суперпозиции на поверхности колеса характеристические точки, соответствующие проекциям центров весоизмерительных платформ и осуществляют поворот рабочего колеса по часовой стрелке относительно упомянутых платформ на заданный угол. Затем выполняют после каждого поворота колеса измерение веса на каждой платформе с каждой выбранной одноименной характеристической точкой с последующим арифметическим усреднением результатов измерений по всем платформам в каждой одноименной характеристической точке. Затем определяют известным образом расчетным путем с использованием системы измерений и обработки результатов дисбаланс и точно устанавливают балансировочные грузы. Технический результат заключается в повышении точности балансировки рабочего колеса гидравлической турбины с одновременным упрощением расчета процесса ее балансировки. 6 з.п. ф-лы, 11 ил.

Груз для балансировки редуктора // 2530933

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для балансировки валов машин. Груз для балансировки редуктора содержит корректирующую массу и выполнен в виде концентричного кольца с выступом или лыской на внутренней поверхности с радиальными сквозными и несквозными прорезями. В результате упрощается монтаж груза для балансировки редуктора. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Способ балансировки вентиляторов в сборе // 2531091

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способу балансировки вращающихся частей машин, и может быть использовано для балансировки вентиляторов. Способ реализуется следующим образом. Для балансировки вентилятора в сборе производят разметку крыльчатки вентилятора на равные сектора, устанавливают технологический груз, приводят вентилятор во вращение на частоте ниже рабочей, с целью удержания груза на крыльчатке. Масса технологического груза может составлять 0,1-5% от массы крыльчатки. Затем подают рабочее напряжение на балансируемый вентилятор и последовательно замеряют величину вибрации в каждом секторе. Для балансировки вентилятора постепенно удаляют материал с «юбки» крыльчатки в секторе, диаметрально противоположном тому, где получены минимальные показания по значению вибрации. Величину вибрации измеряют после каждого удаления материала с крыльчатки при рабочем напряжении вентилятора (рабочей частоте). Технический результат заключается в возможности проведения динамической балансировки вентилятора в сборе.