Устройство для балансировки роторов

 

. СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(я) 01 М 1/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г(21) 3376434/25-28 (221 05.01 ° 82 (46) 07.07.83. Бюл. Р 25 (72) t0.A.Èàòâååâ, Э. Г. Гудушаури, A.À.Ãóñàðîâ, С.И.Воропаев и К.A.Хапава (71) Московский технологический институт (53) 620.1.05:531.24 (088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

9 306376 кл. С 01 М 1/30, 197;г..

2. Патент ФРГ Р 1241644, кл. 42 к 33, 1968 (прототип}. (54)(57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ

РОТОРОВ, содержащее блок коммутации, выполненный в виде.электромагнитов, равномерно располагаегнх по окружности вокруг балансируемого ротора, и диодов, подключенных попарно во встречной полярности к каждой паре диаметрально расположен. ных электромагнитов, кинематически связываемый с балансируемым ротором генератор переменного тока, выходы

„„SU„„1027553 А которого связаны с блоком коммутации, и многоканальный блок управления, число каналов которого равно . числу пар электромагнитов, а т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности балансировки, оно снабжено тензорезисторами, равномерно размещенными на цилиндрической поверхности вала генератора переменного тока, а каждый канал блока

-управления содержит мостовую схему, .в .смежные плечи которой попарно включены диаметрально расположенные тензорезисторы, пороговый блок, выполненный в виде двух к5-триггеров и диодов, подключенных во встречной полярности к входам RS -триггеров Е

O и выходной диагонали мостовой схемы, и магнитный усилитель, управляюгггие обмотки которого подключены к выходам РБ-триггеров порогового блока, обмотка возбуждения подключена к генератору переменного тока, а выход- Я ная обмотка подключена к соответству-, ющей паре электромагнитов. устройство относится к балансировочной технике и может быть использовано для динамической непрерывной балансировки вращающихся масс, входящих в состав различного технологического оборудования например, барабанов для центробежного отжима влажного белья или влажной одежды р.

Известно устройство для балансировки роторов, содержащее три Фигурных кольца, насаженных на вал рото- 10 ра, наружный магнитопровод с тремя трехфаэными обмотками. Фигурные кольца выполняются так, что в сборе с наружным магнитопроводом образуется неравномерный воздушный зазоР, и располагаются на роторе так, что их оси симметрично смещены относительно друг друга на 120о, Каждая трехфазная обмотка наматывается на магнитопровод таким образом, чтобы вращающееся поле ИДС и потоки, наводимые ими, были смещены на 120 и с другой стороны оси МДС смещены в пространстве относительно осей симметрии дисков на 90 . При вклю,чении тока в одну из обмоток магни топровода образуются МдС и магнитное поле, неподвижное относительно вращающегося синхронно с ними ротора. ffpH этом эа счет неравномерного воздушного зазора магнитное поле распределяется неравномерно по расточке магнитопровода так, что образуется односторонняя сила магнитного притяжения, направленная в сторону меньшего воздушного зазора, 1величина которого может регулировать1 ся изменением тока в обмотке. Включая раздельно любые из трех обмоток магнитопровода, можно изменять силу магнитного притяжения ротора к маг- 40 нитопроводу как по величине, так и по направлению (1 А

Недостатком известного устройства является низкая точность работы, так как графические построения, дискретное регулирование приводят к грубым ошибкам при балансировке.

Наиболее близким -o технической сущности к предлагаемому является устройство для балансировки роторов, содержащее блок коммутации, выполненный в виде электромагнитов, равномерно располагаемых по окружности вокруг балансируемого ротора, и диодов, подключенных попарно во встречной полярности к каждой паре диаметрально расположенных электромагнитов, кинематически связываемый с балансируемым ротором генератор-переменного тока, выходы которого связаны с блоком коммутации, и многоканальный 60 блок управления, число каналов которого равно числу пар электромаг- . нитов, Многоканальный блок управления содержит электронную регулирующую 2 аппаратуру с серводвигателем и обеспечивает .регулирование фазы статора генератора переменного тока до тех пор, пока вектор дисбаланса и компенсирующий вектор сместятся по Фазе друг относительно друга на 180 и при одинаковой величине взаимно уравновесятся 21.

Недостатком такого устройства является низкая точность балансировки, которая вызвана тем, что ротор генератора переменного тока кинематически связан с валом балансируемого ротора шлифовального круга и образует с ним одну систему вращающихся тел, подлежащих балансировке. Это приводит к тому, что значительная масса ротора генератора вносит собственный дисбаланс в балансируемую систему и тем самым уменьшает точность балансировки.

Цель изобретения — повышение точности балансировки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для балансировкМ ротора, содержащее блок коммутации, выполненный в виде электромагнитов, равномерно располагаемых по окружности вокруг балансируемого ротора, и диодов, подключенных попарно во вст речной полярности к каждой паре диаметрально расположенных электромагнитов, кинематически связываемый с балансируемым ротором генератор переменного тока, выходы которого связаны с блоком коммутации, и многоканальный блок управления, число каналов которого равно числу пар. электромагнитов, снабжено тензорезисторами, равномерно размещенными на цилиндрической поверхности вала генератора переменного тока, а каждый канал блока управления содержит мостовую схему, в смежные плечи которой попарно включены диаметрально расположенные тензорезисторы, пороговый блок, выполненный в виде дВух

95 -триггеров и диодов, подключенных во встречной полярности к входам RS-триггеров и выходной диагонали мостовой схемы, и магнитный усилитель, управляющие обмотки которого подключены к выходам. Ps-триггеров порогового блока, обмотка возбуждения подключена к генератору переменного тока, а выходная обмотка подключена к соответствующей паре электромагнитов..

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для балансировки роторов на фиг. 2 — схема одного иэ каналов многоканального блока управления, устройство для балансировки ротора 1, например барабана машины (показана для центробежного отжи ма влажного белья содержи= блок 7 1027553

45 коммутации, выполненный в виде ,электромагнитов 3 - 8, располагаемых по окружности вокруг балансируемого ротора 1, и диодов 9 — 14, подключенных попарно во встречной полярности к каждой паре диаметрально расположенных электромагнитов, т.е. электромагнит 3 через диоды

9 и 12 связан с электромагнитом б, . электромагнит 4 через диоды 10.и

13 — с электромагнитом 7, а электро- l0 магнит 5 через диоды 11 и 14 — с электромагнитом 8, кинематически: связанный с ротором 1 генератор

15 переменного тока, тензорезнсторы 16 †21, равномерно размещен- )5 ные на цилиндрической поверхности вала 22 генератора 15, многоканальный блок 23 управления, число каналов которого равно числу пар электромагнитов, в данном .случае 20

-три пары электромагнитов 3 и б, 4 и 7,5 и 8 и соответственно три канала в блоке 23. Bce,канали блока 23 управления выполнены идентично и каждый из них содержит мостовую схему 24 (25-26 ), в одном ,из плеч которой попарно включены пассивные резисторы 27 и 28, а и другое (смежное )плечо попарно включены диаметрально расположен« ,.ные тензорезисторы, например 17,20, пороговый блок 29 (30,31), выполненный в виде двух RS -триггеров 32 и

33 и диодов 34 и 35, подключенных во встречной полярности к входам

QS-триггеров 32 и 33 и выходной диагонали мостовой схемы 25, и магнитный усилитель 36 (37,38 ), управляющие обмотки 39 и 40 которого подключены к выходам Р5-триггеров 32 и 33 соответственно порогового 40 блока 30, обмотка 41 возбуждения подключена к генератору 15 переменного тока, а выходная обмотка

42 подключена к соответствукицей паре электромагнитов 4 и 7. устройство работает следующим орразом.

При спокойном, без вибрации, вращении нала 22, связанного с балансируемым ротором, тенэорезисторы 17 и 20 не.деформируютая и мостовая схема 25 уравновешена, а напряжение сигнала на его измерительной диагонали равно- нулю. При нарушении сбалансированного состояния ротора вал 22 деформируется, s результате чего тензорезистор 17 рас- тягивается, а второй 20 сжимается.

Это приводит к разбалансировке мостовой схемы 25 и появлению сигнала ча его измерительной диагонали. Иощ- 60 ность сигнала пропорциональна прогибу вала 22, а следовательно, пропорциональна силе инерции дисбаланса. С измерительной диагонали мостовой схемй 25.сигнал подается на входы порогового блока 30, в зависимбсти от знака проходит через соответствующий диод 34.или 35 и поступает в один из триггеров 32 или

33. Триггер 32 и 33 пропускает сигнал, превышающий по мощности наперед. заданный уровень, который определяется величиной допустимого остаточного дисбаланса балансируемого ротора 1 для данного класса машин. Если мощность сигнала, пос- . тупающего на вход триггера 32 или

33, превысит установленный уровень, то триггер откроется и пропустит сигнал на балансировку. С выхода триггера 32 или 33, входящего в пороговый блок 30, сигнал поступает на вход одной из управляющих обмоток (39 или 40 ) магнитного усилителя 37. Усиленний сигнал подается с выхода магнитного усилителя.

37 на общий вход пары диодов 10 и

13, в зависимости от знака проходит через один из них и поступает на соответствующий электромагнит 4 или 7. В результате создается односторонняя сила магнитного притяжения, которая равна по величине силе инерции дисбаланса и направлена по диаметру балансируеомго ротора 1 в сторону, противоположную

;силе инерции дисбаланса.

Односторонняя сила магнитного притяжения, притягивая ротор 1, уменьшает проГиб вала 20 и, следовательно, дисбаланс балансируемого ротора 1 до установленного допустимого уровня. Обмотка 41 возбуждения магнитного усилителя 37 питается от трехфазного генератора 15 цеременного тока, вал 22 которого кинематически связан с балансируемым ротором 1. Масса генератора 15 незначительна по сравнению с массой балансируемого ротора 1 и не нарушает сбалансированного состояния вращающегося балансируемого ротора 1 в процессе работы машины. Кинематическая связь генератора 15 и балансируемого ротора 1 обеспечивает постоянное отслеживание вектора дисбаланса в процессе балансировки и создание необходимой силы магнит ного притяжения, уравновешивающей. силу инерции дисбаланса.

Точность балансировки повышается с увеличением количества фаз, входящих в устройство. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет увеличить частоту вращения балансируемого ротора, что, обеспечивая непрерывную динамическую балансировку, повыаает точность.

1027553

1027553

Составитель Р ° Гайнутдинова

Редактор Н. Безродная Техред М.Коштура Корректор А, Ильин

Заказ 4725/45 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, М-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4