Способ определения жесткости упру-гих элементов исполнительного mexa-низма

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 020779 (21) 2791456/25-28с присоединейием заявки йо(51)м. к . 6 01 М 5/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 531. 781. 2: :539.3(088.8) Дата опубликования описания 230481(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА Изобретение относится к исследовэняю упругих свойств узлов машин, в частности к способам. определения жесткости элементов исполнительных механизмов, например, роботов, и может быть использовано дляопределения жесткости механическойчасти электроприводов. 30Известен способ определения жесткости упругих элементов узлов исполнительных механизмов путем приложения к испытуемым узлам нагрузки и Измерения перемещения узлов (1).Однако, вследствие приложения нагрузки, не исключена возможность повреждения исследуемого механизма при определении жесткости его упру- гих элементов.20 Наиболее близким к предлагаемому является способ .2) определения жест. кости упругих элементов исполнИтельного механизма, заключающийся в том, 25 что затормаживают выходной вал исполнительного механизма, создают нагрузку на входном валу механизма приложением вращающегося момента задан. ной величины, измеряют угловую де формацию от действия этого момента и вычисляют жесткость по формулеМСьчгде М - вращающий момент;ЬЧ - угловая деформация;С - жесткость упругих элементовОднако при определении жесткости этим способом также не исключено повреждение исследуемого механизма, вследствие прикладывания к входному валу исследуемого механизма значительных моментов затормаживания выходного вала.Цель изобретения - исключение повреждения исследуемого механизма при определении жесткости его упругих элементов.Поставленная цель достигается тем, что устанавливают на входе и выходе механизма по идентичному тахогенератору,создают вращающий момент заданной величины на входе механизма с помощью двигателя постоянного тока при отсутствии момента сопротивления и разомкнутых якорных обмотках тахогенераторов, измеряют время, в течение которого вращающий момент уравновешивается силами упругойдеформаиии элементов механизма, выключают двигатель постоянного тока, и после его полной остановки, зажкают якорные обмотки тахогенераторов и вновь создают вращающий момент той же величины на входе механизма, измеряют разность ЭДС тахо- генераторов и момент времени, равный измеренной величине, а затем вычиспяют жесткость по формулеМСефС 0ЬЕ 1 где С в жесткос упругих элементов;М -вращающий момент;Ср -конструктивная постоянная; 15Ф -поток возбуждения тахогенераторов;ь Е -разность ЭДС тахогенераторов;1 -время, в течение которого щвращающий момент уравновешивается силами упругой деформации элементов механизма.На чертеже представлена схема устройства, реализующая предлагаемый способ.Устройство содержит измерительныйблок 1, ссстоящий из жестко связанных тахогенератора 2 и двигателя 3 постоянного тока, который посредством жесткой муфты 4 соединен с валом двигателя 5 исполнительного механизма б. Двигатель 5 через упругое звено 7 соединен с входным валом исполнительного механизма б, к выходному валу которого посредством жесткой муфты 8 присоединен тахогенератор 9, идентичный тахогенератору 2Ключ 10 служит для встречного соединения якорных обмоток тахогенераторов 2 и 9 40Определение жесткости с помощью этого устройства осуществляют следующим образом.Создают вращающий момент М заданной величины на входе двигателя 5 4 при отсутствии момента сопротивления. Для этого скачком увеличивают электромагнитный момент двигателя 3 до заданной величины М = сопзС. Измеряют вре 1, в ечение которого вращающий момент М уравновешивается моментом (Мщр дзф), создаваеьым силами упругой деформации звена 7. Для этого сигнал ЭДС тахогенератора2 подают на вход осциллографа (насхеме осциллограф не показан), по которому фиксируют мсмент времени, когда ЭДС тахогенератора 2 достигнет максимума и начнет уменьшаться. Этот момент времени характерен равенством М = Мопр,деф, так как.до, Щ этого момента времени инерционная масса механизма 6 начинает разго- нЯтьсЯ (ММ 1 р зф ), а после этого момента времени масса замедляется(М С ММор.дав.)б 5 Затем выключают систему электро- привода блока 1 и,после полной остановки двигателя 3, замыкают ключом 10 якорные обмотки тахогенераторов 2 и 9 Вновь создают вращающий момент М = сопят той же величины на входе двигателя 5 и измеряют с помощью осциллографа разность Ь Е ЭДС тахогенераторов в момент времени равный измеренной величине. Затемфискомую жесткость, вычисляют по формулеМСеФС1ьЕ 1где С - жесткость упругих элемен.тов;М - вращающий момент;Сз - конструктивная постоянная;Ф - поток возбуждения тахогенераторов 2 и 9;- время, в течение котороговращающий момент уравновешивается моментом, создаваемым силами упругой деформации.Для повышения точности определения жесткости, процесс измерения повторяют несколько раз и жесткость огределяют по формуле2 См Юпгде и - число измерений.Предлагаемый способ не требует . жесткой зделки вала исследуемого механизма. Поломка и повреждение исследуемого механизма и его двигателя исключены.Если двигатель исследуемого механизма питается от источника постоянного тока, то применение специального двигателя постоянного тока не требуется.формула изобретенияСпособ определения жесткости Упругих элементов исполнительного механизма, заключающийся в том, что создают, нагрузку на входном валу механизма и измеряют деформацию упругих элементов от действия этой нагрузки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью исключения повреждения исследуемого механизма при Рпределении жесткости его упругих элементов, устанавЛивают на входе и выходе механизма по идентичному тахогенератору, создают вращающий момент заданной величины на входе механизма с помощью двигателя постоянного тока при отсутствии момента сопротивления и разомкнутых якорных обмотках тахогенераторов, измеряют время, в течение кбторого вращающий момент уравновешивается силафми упругой деформации элементов меха823929 но дход осииллогрщйа Составитель О.Мельниковктор Н.Кончицкая Техред Н.Майорош Корре Ст Тираж 907 дарственного ко изобретений и о ква, Ж, Рауш Подписное Заказ 2089/57 ВНИИПИ Г по дел 113035, тета СССрытийая наб.,4/5 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная низма, выключают двигатель постоянного тока и, после его полной остановки замыкают якорные обмотки тахогенераторов и вновь создают вращающий момент той же величины на входе механизма, измеряют разность ЭДС тахо= генераторов в момент времени, равный измеренной величине, а затем вычисляют жесткость по формулеМСефС =-10Ь Бт. где С - жесткость упругих элементов,М - вращающий момент;Се - конструктивная постоянная;дЕ - разность тахогенераторов; 15 время, в течение которогоМ уравновешивается силами упругой деформации элементов механизма,Ф - поток возбуждения тахогенераторов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Федоров В.П, Разработка и Исследование быстродействующих системуправления скоростью в электроприводах с упругими меХаническими звеньямиДиссертация, МЭИ, гл. 3,с. 81-83, 1979.2, Авторское свидетельство СССРР 381842, кл. 6 01 М /00, 1973