Рубрика:
Определим угловую скорость прецессии
dt
d
α
=Ω
При постоянной скорости прецессии
tΔ
Δ
=Ω
α
Из треугольника АВС (рис. 7.3) как элемента дуги окружности
ACL ⋅Δ=Δ
α
r
,
из треугольника АОС
ϕ
Δ⋅= sinLAC
Следовательно, за время
tΔ
происходит изменение L
r
на величину L
r
Δ
, причем модуль
вектора
L
r
остается неизменным, а направление его и положение оси вращения в пространстве
изменяется на величину
ϕ
α
Δ⋅⋅Δ=Δ sinLL
Полученное выражение подставляем в уравнение (7.6):
tL
L
Δ⋅Δ⋅
Δ
=Ω
ϕ
sin
Используя соотношение для дополнительного момента силы (7.4) и второй закон
динамики (7.5), получаем:
ωϕ
ϕ
ϕ
I
rP
L
rP
L
M
Д
Δ⋅
=
Δ⋅
Δ⋅Δ⋅
=
Δ⋅
=Ω
22
sin
sin
sin
(7.7)
Из формулы (7.7) можно вычислить величину I – момент инерции ротора с диском, если
известны
ΩΔ ,,
2
rP и
ω
.
Зная величину момента инерции ротора с диском и угловую скорость его вращения, можно
определить средний момент сил трения при торможении
>
<
ТР
M . Кинетическая энергия
вращения превращается в работу сил трения:
ϕ
ω
⋅>=<
ТР
M
I
2
2
, (7.8)
где
ϕ
- полный угол, на который повернется ротор за время
ост
t
Δ
от выключения питания
электродвигателя до его остановки.
Считая силу трения и момент сил трения постоянными, можно положить вращение
равнозамедленным, что позволяет легко вычислить величину
ϕ
по измеренным
ω
и
ост
tΔ :
ост
tΔ⋅=
2
ω
ϕ
(7.9)
Определим угловую скорость прецессии dα Ω= dt При постоянной скорости прецессии Δα Ω= Δt Из треугольника АВС (рис. 7.3) как элемента дуги окружности r ΔL = Δα ⋅ AC , из треугольника АОС AC = L ⋅ sin Δϕ r r Следовательно, за время Δt происходит изменение L на величину ΔL , причем модуль r вектора L остается неизменным, а направление его и положение оси вращения в пространстве изменяется на величину ΔL = Δα ⋅ L ⋅ sin Δϕ Полученное выражение подставляем в уравнение (7.6): ΔL Ω= L ⋅ sin Δϕ ⋅ Δt Используя соотношение для дополнительного момента силы (7.4) и второй закон динамики (7.5), получаем: MД P2 ⋅ Δr ⋅ sin Δϕ P2 ⋅ Δr Ω= = = (7.7) L ⋅ sin Δϕ L ⋅ sin Δϕ Iω Из формулы (7.7) можно вычислить величину I момент инерции ротора с диском, если известны P2 , Δr , Ω и ω . Зная величину момента инерции ротора с диском и угловую скорость его вращения, можно определить средний момент сил трения при торможении < M ТР > . Кинетическая энергия вращения превращается в работу сил трения: Iω 2 =< M ТР > ⋅ϕ , (7.8) 2 где ϕ - полный угол, на который повернется ротор за время Δt ост от выключения питания электродвигателя до его остановки. Считая силу трения и момент сил трения постоянными, можно положить вращение равнозамедленным, что позволяет легко вычислить величину ϕ по измеренным ω и Δt ост : ω ϕ= ⋅ Δt ост (7.9) 2