Измерительное устройство к балансировочному станку

 

ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К БАЛАНСИРОВОЧНОМУ СТАНКУ по авт. св. № 1010485, отличающееся тем, что, с целью автоматизации процесса позиционирования ротора, оно снабжено блоком управления, выполненHbw в виде двух формирователей, вход первого из которых соединен с выходом сумматора, а вход второго - с выходом датчика фазы, первого D триггера , первого RS -триггера, вход которого соединен с выходом первого формирователя и с D -входом первого D -триггера, -а 5 -вход соединен с выходом второго преобразователя и с С-входом первого D -триггера, одновибратора второго D -триггера,) вход которого соединен с выходом одновибратора , а С-вход - с входом одновибратора и выходом первого R5 триггера , второго RS -триггера, R вход которого соединен с выходом первого D -триггера, блока программ, первый выход которого предназначен для связи с аналоговыми запоминающими блоками и с первым входом привода, а второй соединен с 5 -входом второго R5 -триггера, двух элементов И, (Л первые входы которых соединены с выходом второго R5 -триггера, а вторые соответственно с прямым и инверсным | выходами второго D -триггера, а вы§ ходы предназначены для связи с вторым и третьим входами привода соответственно . ;о ел о 4 Ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

И ЛИЛИ

РЕСПУБЛИК

69J (11) 151) С 01 И 1/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕВАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЮ (61) 1010485 (21) 3565460/25-28 (22) 17.03.83 (46) 30.05.84. Бюп. У 20 (?2) В.А.Иалыгин и Н.В.Политаев (71) Иинское станкостроительное про-. изводственное объединение им.Октябрьской революции (53) 620.1.05.531.382(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 1010485, кл. С 01 И 1/22, 1981. (54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К

БАЛАНСИРОВОЧНОИУ СТАНКУ по авт. св.

@1010485, отличающееся тем, что, с целью автоматизации процесса позиционирования ротора, оно снабжено. блоком управления, выполненным в виде двух формирователей, вход первого из которых соединен с выходом сумматора, а вход второго — с выходом датчика фазы, первого D триггера, первого RG -триггера,R—

4 вход которого соединен с выходом первого формирователя и с 3 -входом первого 1) -триггера, .à 5 -вход соединен с выходом второго преобразователя и с С -входом первого Э -триггера, одновибратора второго D --триггера, З— вход которого соединен с выходом одновибратора, а С-вход — с входом одновибратора и выходом первого R5— триггера, второго RS -триггера, R —вход которого соединен с выходом первого 1) -триггера, блока программ, первый выход которого предназначен для связи с аналоговыми запоминающими блоками н с первым входом привода, а второй соединен с Б -входом второ- щ

D го Й9 -триггера, двух элементов И, первые входы которых соединены с выходом второго R5 -триггера, а вторые соответственно с прямым и инверсным выходами второго D --триггера, а вы- Я ходы предназначены для связи с вторым и третьим входами привода соответственно.

1095042

Изобретение относится к балансировочной технике, может быть использовано в балансировочных станках-автоматах.

По основному авт.св. 11 101,0485 известно измерительное устройство к балансировочному станку, содержащее датчик дисбаланса, подключенные к его выходу первый и второй фазовые детекторы, два амплитудных модулятора, сумматор, связанный с выходами амплитудных модуляторов, индикатор дисбаланса и фаэометр, соединенные с выходом сумматора, генератор ортогональньк сигналов несущей частоты, подключенный к входам амплитудных модуляторов, два аналоговых запоминающих блока, подключенные к выходам первого и второго фазовых детекторов и вторым входом амплитудных модуляторов, и блок формирования ортогональных опорных сигналов, выполненный в виде связанного с генератором ортогональных сигналов датчика фазы и двух, связанных между собой, датчиком фазы, фазометром и генератором, третьего и четвертого фазовых детекторов, входы которьк соединены с входами первого и второго фазовых детекторов (11, В известном измерительном устройстве процесс позиционирования ротора выполняется оператором станка вручную по показаниям фазометра, что вносит дополнительную погрешность и снижает точность позиционирования.

Цель изобретения — автоматизация процесса позиционирования ротора.

Укаэанная цель достигается тем, что измерительное устройство к балансировочному станку снабжено блоком управления, выполненным в виде двух формирователей, вход первого иэ которых соединен с выходом сумматора, а вход второго — с выходом датчика фазы, первого 2 -триггера, первого

gg-триггера, R -вход которого соединен с выходом первого формирователя и с 2 -входом первого D -триггера, а

5-вход соединен с выходом второго преобразователя и с С -входом первого D -триггера, одновибратора второго 9 -триггера, D -вход которого соединен с выходом одновибратора, а С— вход — с входом одновибратора и выходом первого RÁ -триггера, второго

1 З-триггера, R -вход которого соединен с выходом первого 0 -триггера, 15

45 блока программ, первый выход которого предназначен для связи с аналоговыми запоминающими блоками и с первым входом привода, а второй соединен с 5 -входом второго R5 -триггера, двух элементов И, первые входы которых соединены с выходом второго

R5-триггера, а вторые соответственно с прямым и инверсным выходами второго Р -триггера, а выходы предназначены для свяэи с вторым и третьим входами привода.

На фиг. 1 приведена структурная схема измерительного устройства к балансировочному станку; на фиг. 2— временные диаграммы элементов измерительного устройства.

Измерительное устройство к балансировочному станку содержит датчик

1 дисбаланса, подключенные к его выходу первый и второй фазовые детекторы 2 и 3, два аналоговых запоминающих блока 4 и 5, соединенных с выходами фазовых детекторов 2 и 3, два амплитудных модулятора 6 и 7, соединенные вторыми входами с выходами блоков 4 и 5, сумматор 8, соединенный с вькодами амплитудных модуляторов 6 и 7, индикатор 9 дисбаланса и фазометр 10, соединенные с выходом сумматора, генератор 11 ортогональных сигналов несущей частоты, подключенный к первым входам амплитудных модуляторов 6 и 7, блок 12 формирования ортогональных опорных сигналов, который выполнен в виде связанного с генератором 11 ортогональных сигналов датчика 13 фазы и двух, связанных между собой, датчиком 13 фазы, фазометром 10 и генератором 11, третьего и четвертого фазовых детекторов 14 и 15, входы которых соединены с входами первого и второго фазовых детекторов 2 и 3.

Устройство содержит также блок 16 управления, выполненный в виде двух формирователей 17 и 18, вход первого из которых соединен с выходом сумматора 8, а вход второго - с выходом датчика 13 фазы, первого 0 --триггера

19, первого R5 -триггера 20, Д -вход которого соединен с выходом первого формирователя 17 и с 2 -входом первого 3 -триггера 19, а 5 -вход соединен с выходом второго формирователя 18 и с С -входом первого 13 -триггера, одновибратора 21, второго D-триггера 22, D -вход которого соединен

3 с выходом одновибратора 21, а С вход — с входом одновибратора 21 и выходом первого R5 -триггера 20, второго Яб -триггера 23, R -вход которого соединен с выходом первого Э— триггера 19, блока 24 программ, первый выход которого предназначен для связи с аналоговыми запоминающими блоками 4 и 5 и с первым входом привода 25, а второй соединен с 5 -входом io второго R5 -триггера 23, двух элементов И 26 и 27, первые входы которых соединены с выходом второго RG— триггера 23, а вторые соответственно с прямым и инверсным выходами второго ) ) -триггера 22, а выходы предназначены для связи с вторым и третьим входами привода 25.

На временной диаграмме работы элементов измерительного устройства представлены уровни или форма напряжений на выходах элементов, номера которых обозначены слева от осей ординат и соответствуют номерам эле.ментов на фиг. 1. Уровню логической 2 единицы соответствует высокий уровень напряжения. Обозначения (п.,, уп указывают длительность импульсов на выходе 5 -триггера 20 для случаев, когда угол позициониро.вания, т.е. угол между текущим угловым положением балансируемого ротора и угловым положением при коррекции дисбаланса, имеет величину (см. фиг. 2): с — большую, чем угол пе35 реключения режимов позиционирования

, о — меньшую, чем угол переключения режимов позиционирования, но большую, чем угол выключения позиционирования t qq q и Ь вЂ” меньшую, чем угол выключения позиционирования п qОбозначение указывает длительность импульсов на выходе одновибратора 21.

Измерительное устройство работает 4 в двух основных режимах: измерение параметров дисбаланса, позиционирование балансируемого ротора в положение, при котором место коррекции находится против устраняющей позиции.

После окончания позиционирования проводится коррекция дисбаланса по показаниям индикатора 9 дисбаланса.

041 4

Для включения одного из перечисленных режимов на соответствующий вход привода 25 подается логическая

"1", причем при включении первого ре" жима другие режимы блокируются.

Измерение параметров дисбаланса начинается с формирования на первом выходе блока 24 программ логической

"1", включающей привод 25 в режим измерительного вращения, а аналоговые запоминающие блоки 4, 5 — в режим.. приема информации. С выхода датчика

1 электрический сигнал, пропорцио нальный дисбалансу ротора, поступает на информационные входы фазовых детекторов 2 и 3, на управляющие входы которых подаются два ортогональных опорных сигнала с частотой вращения балансируемого ротора. Опорные сигна-. лы формируются на выходах фазовых детекторов 14 и 15 блока 12 формирования ортогональных опорных сигналов.

Для этого сигнал с выхода датчика

13 фазы поступает на вторые входы фазовых детекторов 14 и 15, на первые входы которых подаются ортогональные сигналы несущей частоты с генератора 11. Датчик 13 фазы (например вращающийся трансформатор в режиме фазовращателя) питается сигналами генератора 11. Постоянные напряжения, пропорциональные проекции вектора дисбаланса, с выходов фазовых детекторов 2 и 3 поступают через аналоговые запоминающие блоки 4, 5 на информационные входы амплитудных модуляторов 6 и 7, на управляющие входы которых подаются ортогональные сигналы несущей частоты с генератора 11.

Выходные сигналы модуляторов 6 и 7 поступают на,входы сумматора 8, на выходы которого выделяется синусоидальный сигнал несущей частоты, являющийся аналогом вектора дисбаланса в отсчетной полярной системе координат. С выхода сумматора 8 сигнал поступает на вход индикатора 9 дисбаланса и на первый вход фазометра

10, на второй вход которого подается сигнал углового положения ротора с выхода датчика 13 фазы. Фазометр 1О показывает угол между сигналом углового положения ротора и сигналом дисбаланса и используется для визуальноПривод 25 вращения балансируемого ротора может работать в одном из трехЫ режимов: измерительное вращение,ускоренное позиционирование и медленное позиционирование. го контроля на этапе позиционирования, а индикатор дисбаланса на этапе измерения используется для выбора необходимого масштаба измерения значения дисбаланса.

109504?

После окончания переходных процессов в фазовых детекторах 2, 3 блок 24 программ формирует команду на выключение режима измерительного вращения привода 25 и переключение аналоговых запоминающих блоков 4, 5 в режим хранения информации. При этом синусоидальный сигнал на выходе сумматора 8 определяется постоянными напряжениями, запоминаемыми блоками 4,5, 10 а его амплитуда и фаза соответствуют параметрам измеренного дисбаланса.

На этом этап измерения дисбаланса заканчивается. Начинается этап позиционирования балансируемого ротора в положение коррекции. После полной. остановки вращения ротора на втором выходе блока 24 программ формируется импульс, устанавливающий ЯВ -триггер

23 по входу g в единичное состояние, 20 . При этом на первых входах элементов

И 26 и 27 устанавливается уровень логической "1", разрешающий формировать команды, включающие привод 25

25 в режим медленного или ускоренного позиционирования. Скорость позицио- . нирования определяется величиной уг- ла позиционирования, который измеряется путем сравнения фаз двух синусоидальных сигналов: аналога дисбаланса на несущей частоте и сигнала углового положения ротора. Для этого сигнал с выхода сумматора 8 поступает на формирователь 17, а с выхода датчика 13 фазы — на формирователь35

18. Каждый из формирователей 17 и

18 в момент перехода входного сигнала через ноль (в одном направлении) вырабатывает короткие импульсы, которые поступают на Ц и 5 входы RG — 40 триггера 20. На выходе триггера 20 выделяются импульсы, длительность которых пропорциональна углу позиционирования.

Отрицательными фронтами этих им- 4 пульсов (см.фиг. 2) запускается одновибратор 21, а положительными синхронизируется по С -входу g --триггер 22. Длительность 1ц импульсов, генерируемых одновибратором 21, вы" 50 бирается в соответствии с выражением

) где „вЂ” угол переключения режимов позиционирования;

Т - период несущей частоты.

Если угол позиционирования больше угла переключения, то длительность импульсов на выходе RS -триггера

20 превышает длительность импульсов одновибратора 21, а синхронизация

D-триггера 22 происходит в моменты, когда на его D -входе устанавливается нулевой уровень (логический ноль).

В результате триггер 22 зафиксируется в нулевом состоянии, при котором на его инверсном выходе, на втором входе элемента И 27 и соответственно на его выходе установится логическая

"1", включающая привод 25 в режим ускоренного позиционирования. Когда в процессе вращения балансируемого ротора угол позиционирования станет меньше угла переключения, D -триггер

22 переключится в единичное состояние. При этом логическая "1" установится на входе и на выходе элемента

И 26, включая привод 25 в режим мед ленного позиционирования. После того, как в процессе медленного вращения балансируемого ротора угол позиционирования уменьшится до угла выключения позиционирования (значение угла выключения зависит от длительности импульсов на выходе формирователя 17 и может быть выбрано малым), отрицательный фронт 1 П2 (фиг,2) на С -входе ) †.триггера 19 совпадает с импульсом на его 2 -входе, триггер 19 установится в единичное состояние и возвратит R5 -триггер 23 в исходное состояние, В результате на первых входах и на выходах элементов

И 26 и 27 установится нулевой уровень, запрещающий прохождение команд (единичных уровней) на второй и третий входы привода 25. На этом позиционирование заканчивается.

Таким образом, балансируемый ротор будет автоматически установлен в положение, при котором место коррекции находится против устраняющей позиции.

После этого производится устранение дисбаланса по показателям инди- катора 9 дисбаланса.

Автоматизация процесса позиционирования повышает точность и производительность балансировки.

1095042

Z3

Z6

Ч

ß7