Устройство для измерения дисбаланса ротора балансировочного станка

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСБАЛАНСА РОТОРА БАЛАНСИРОВОЧНОГО СТАНКА, содержащее два датчика дисбаланса , первый выход каждого из которых соединен с первым входом соответствующего сумматора, второй вход каждого из которых соединен с вторым выходом соответствующего датчика дисбаланса , первый и второй усилители сигналов, вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего сумматора, первый и второй амплитудные детекторы, выход каждого из которых соединен с входами соответственно первого и второго пороговых элементов и первым входом соответствующего блока индикации, блок управления , выход i oToporo соединен с первыми входами триггеров, элемент задержки , первый и второй элементы И, элементы ИЛИ, первый и второй ключевые элементы, генератор опорных сигналов, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности измерений , в него введены фазовые детекто- ГЫ, третий и четвертый элементы И, элемент И-НЕ, третий и четвертый ключевые элементы, переменные масштабирующие резисторы, переключатель режима работ, переключатель масштаба измерения, индикаторы масштаба измерения , причем выходы генератора опорных сигналов соединены соответственно с первыми входами фазовых детекторов, второй вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего усилителя сигналов, а выход - с вторым входом соответствующего блока индикации, входы элемента И-НЕ соединены с выходами соответствующих пороговых элеi ментов, а выход - с вторым входом пер (Л вого триггера, третий вход которого соединен с первым выходом второго триггера, второй выход которого соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом второго триггера, первые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым со и вторым выходом первого триггера, О5 выходы - с первыми входами соответел ственно первого и второго элемено со тов ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходами соответственно третьего и четвертого элементов И, первые входы которых соединены с первым контактом переключателя режима работ , а вторые входы - соответственно с первым и вторым контактами переключателя масштаба измерения, соединенными соответственно с положитель:ным и отрицательньм полюсами источника питания, с которыми соединены соответственно третий и четвертый контакты переключателя масштаба из

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А

g(g С 01 M 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ l1 ОТНРЫТИЙ (21) 3455685/40-23 (22) 21.06.82 (46) 07,06.84. Бюл. № 21 (72) Л.В.Завадский, M.Б.Пальчук и В.M.Ãàíóñåâè÷ (71) Минское станкостроительное производственное объединение им. Октябрьской революции (53) 620.1.05:531.24(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 658418, кл. G 01 М 1/22, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 981834, кл. G 01 M 1/22, 1981 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДИСБАЛАНСА РОТОРА БАЛАНСИРОВОЧНОГО

СТАНКА, содержащее два датчика дисбаланса, первый выход каждого из которых соединен с первым входом соответствующего сумматора, второй вход каждого из которых соединен с вторым выходом соответствующего датчика дисбаланса, первый и второй усилители сигналов, вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего сумматора, первый и второй амплитудные детекторы, выход каждого из которых соединен с входами соответственно первого и второго пороговых элементов и первым входом соответствующего блока индикации, блок управления, выход которого соединен с первыми входами триггеров, элемент задержки, первый и второй элементы И, элементы ИЛИ, первый и второй ключевые элементы, генератор опорных сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности измерений, в него введены фазовые детекто.

1ь(, третий и четвертый элементы И, элемент И-НЕ, тре-.ий и четвертый ключевые элементы, переменные масштабирующие резисторы, переключатель режима работ, переключатель масштаба измерения, индикаторы масштаба измерения, причем выходы генератора опорных сигналов соединены соответственно с первыми входами фазовых детекторов, второй вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего усилителя сигналов, а выход — с вторым входом соответствующего блока индикации, входы элемента И-НЕ соединены с выходами соответствующих пороговых элементов, а выход — с вторым входом пер вого триггера, третий вход которого соединен с первым выходом второго триггера, второй выход которого соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом второго триггера, первые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым выходом первого триггера, выходы — с первыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходами соответственно третьего и четвертого элементов И, первые входы которых соединены с первым контактом переключателя режима работ, а вторые входы — соответственно с первым и вторым контактами переклю-,фЬ чателя масштаба измерения, соединенными соответственно с положительным и отрицательным полюсами источника питания, с которыми соединены соответственно третий и четвертый контакты переключателя масштаба из1096509 мерения, первый и третий, второй и четвертый контакты режима работ, при этом второй контакт переключателя режима работ соединен с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И, выход первого элемента ИЛИ соединен с управляющими входами первого и третьего ключевых элементов, а выход второго элемента ИЛИ соединен с управляющими входа ми второго и четвертого ключевых элементов, последовательно с каждым иэ ключевых элементов, включены переменные масштабирующие резисторы, вто=

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения дисбалансов роторов в балансировочных станках. 5

Известно измерительное устройство к балансировочному станку, содержащее два датчика дисбаланса, два сумматора, два усилителя, блок разложения дисбаланса на проекции, блок индикации проекции и генератор опорных сигналов 1 .

Недостатком этого устройства является то, что оно осуществляет измеренйя в узком диапазоне измерения 15 дисбалансов балансируемых роторов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения дисбаланса ротора балансировочного станка, содержащее два датчика дисбаланса, первый выход каждого из которых соединен с

Ф первым входом соответствующего сумматора, второй вход каждого из которых соединен с вторым выходом соответствующего датчика дисбаланса, первый и второй усилители сигналов, вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего сумматоЗО ра, первый и второй амплитудные детекторы, выход каждого из которых соединен с входами соответственно первого и второго пороговых элементов и первым входом соответствующег блока индикации, блок управления, рой и средний выводы первого и второго ключевых элементов соединены с выходом первого усилителя сигналов, выход второго усилителя сигналов сое1цннен с теми же выводами третьего и четвертого ключевых элементов, а вторые выводы каждых двух ключевых элементов соединены с входом первого и второго усилителей сигналов соответственно, причем каждый иэ индикаторов масштаба включен между входом первого и второго элементов ИЛИ соответственно и общей шиной устройства. вход которого соединен с первыми входами триггеров, элемент задержки, первый и второй элементы И, элементы ИЛИ, первый и второй ключевые элементы и генератор опорных сигналов 1 2 3.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения, Обусловленная отсутствием выбора масштаба измерения„ при измерении в широком диапазоне дисбалансов роторов балансировочных станков.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения дисбаланса ротора балансировочного станка, содержащее два. датчика дисбаланса, первый выход каждого из которых соединен с первым входом соответствующего сумматора, второй вход каждого из которых соединен с вторым выходом соответствующего датчика дисбаланса, первый и второй усилители игналов, ВхОд каждОго из котОрых соединен с выходом соответствующего сумматора., первый и второй амплитудные детекгоры, выход каждого из которых соединен с входами соответственно первого и второго пороговых элементов и первым входом соответствующего блока индикации, блок управления, выход которого соединен а первыми входами триггеров, элемент задержки, первый и второй элементы И, 50с) 3 1096 элементы ИЛИ, первый и второй ключевые элементы, генератор опорных сигналов, введены фазовые детекторы, третий и четвертый элементы И, элемент И-НЕ, третий и четвертый ключевые элементы, переменные масштабирующие резисторы, переключатель режима работ, переключатель масштаба измерения, индикаторы масштаба измерения, причем выходы генератора опор- !0 ных сигналов соединены соответственно с первыми входами фазовых детекторов, второй вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего усилителя сигналов, а выход — с вторым входом соответствующего блока индикации, входы элемента И-НЕ соединены с выходами соответствующих пороговых элементов, а выход — с вторым входом первого триггера, третий вход щ которого соединен с первым выходом второго триггера, второй выход которого соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом второго триггера, пер- 2S вые входы первого и второго элемен-. тов И соединены соответственно с первым,и вторым выходом первого триггера, выходы — с первыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходами соответственно третьего и четвертого элементов И, первые входы которых соединены с первым контактом переключателя режима работ, а вторые выходы — соответственно с первым и вторым контактами переключателя масштаба измерения, соединенными соответственно с положительным и отрицательным полюсами источника пита- 40 ния, с которыми соединены соответственно третий и четвертый контакты переключателя масштаба измерения, первый и третий, второй и четвертый контакты режима работ, при этом вто- 4 рой контакт переключателя режима работ соединен с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И, выход первого элемента ИЛИ соединен с управляющими входами первого и третьего ключевых элементов, а выход второго элемента ИЛИ соединен с управляющими входами второго и четвертого ключевых элементов, последовательно с каждым из ключевых элемен55 тов включены переменные масштабирующие резисторы, второй и средний выводы первого и второго ключевых элементов соединены с выходом первого усилителя игналов, выход второго усилителя сигналов соединен с теми же выводами третьего и четвертого ключевых элементов, а вторые выводы каждых двух ключевых элементов соединены с входом первого и второго усилителей сигналов соответственно, причем каждый из индикаторов масштаба включен между входом первого и второго элементов ИЛИ соответственно и общей шиной устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения дисбаланса ротора балансировочного станка °

Устройство содержит датчики 1 и 2 дисбаланса, сумматоры 3 и 4, усилители 5 и 6, ключевые элементы 7-10, переменные масштабирующие резисторы 11-14, амплитудные детекторы 15 и 16, фазовые детекторы 17 и 18, генератор 19 опорных сигналов, блоки 20 и 2! индикации, пороговые элементы 22 и 23, элемент И-НЕ 24, триггеры 25 и 26, блок 2? управления, элемент 28 задержки, элементы И 29 — 32, пере ключатель 33 режима работы, переклю чатель 34 масштаба измерения, источник 35 питания, элементы ИЛИ 36 и 37 и индикаторы 38 и 39 масштабов.

Устройство для измерения дисбаланса работает следующим образом.

Колебания опор станка, пропорциональные дисбалансу ротора, преобразовываются в электрический сигнал датчиками 1 и 2 дисбаланса. Эти сигналы приводятся к заданным плоскостям коррекции с помощью сумматоров 3 и 4, на выходе которых получают сигналы, пропорциональные приведенному дисбалансу, поступающие на входы усилителей 5 и 6. В устройстве предусмотрены два режима работы: автоматический и наладочный, и два масштаба измерения: грубый и точный. Необходимость двух масштабов измерения обусловлена большим диапазоном измеряемых значений дисбаланса и высокой точностью измерения во всем диапазоне значений. Условие одновременного переключения масштаба по обеим плоскостям обусловлено удобством считывания информации после измерения и практически достижимым темпом снижения дисбаланса по результатам измерения. Так, если значение дисбаланса в левой плоскости коррекции значитель. ,но больше (5 — 10 раз) значения дисI

1096509 баланса в правой плоскости коррекции, то корректировать дисбаланс по обеим плоскостям в этом случае нецелесообразно из-за возможных ошибок схемы разделения плоскостей коррекции. 5

Сначала корректируют дисбаланс в левой плоскости коррекции, затем повторяют измерение параметров дисбаланса, по результатам которого производят коррекцию дисбаланса по обеим плоскостям.

Устройство работает в автоматическом режиме следующим образом.

По команде, подаваемой от блока 27 управления, оба триггера 25 и 26 1S устанавливаются в единичное состояние. Высокий уровень с прямого выхода триггера 25 поступает на первый вход элемента И 29, на второй вход которого поступает высокий 20 уровень с второго контакта переключателя 33 режима работы. На выходе элемента И 29 появляется высокий уровень, который через элемент ИЛИ 36 включает индикатор 38 масштаба, в качестве которого может быть применен светодиод, и открывает ключевые элементы 7 и 9.

Ключевые элементы Я и 10 в этот момент закрыты, т.е. измерение произ- 30 водится в грубом масштабе. С выхода усилителя 5 (6) сигнал, пропорциональный дисбалансу ротора в плоскости коррекции, поступает на выходы детекторов 15 и 17 (16 и 18). На выходе амплитудного детектора 15 (16) получают постоянное напряжение, пропорциональное значению амплитуды сигнала дисбаланса, а на выходе фазового детектора 17 (18) — фазе сигна — 40 ла дисбаланса. Выходные напряжения детекторов 15 и 16, несущие информацию о параметрах дисбаланса, индицируются блоками 20 (21) инцикации.

Напряжение, пропорциональное значению дисбаланса, поступае.т на вход порогового элемента 22 (23), порог срабатывания которого зависит от выбранного соотношения масштабов грубого и точного циклов измерения и настраивается при наладке. Если в процессе измерения уровень значения дисбаланса в обеих плоскостях оказывается ниже установленного порога срабатывания элементов 22 и 23, то на выходе последних появляется

I высокий уровень напряжения, а на выходе элемента И-HE 24 — низкий уровень напряжения, который поступает на0 -вход триггера 25. По истечении времени задержки элемента 28 задержки от команды на начало измерения блока 27 управления, на 5 -входе триггера 26 появляется высокий уровень, который устанавливает триггер 26 в нулевое состояние. На инверсном выходе триггера 26 появляется высокий уровень, который поступает на С-вход триггера 25 и устанавливает его в нулевое состояние. На первый вход элемента И 29 поступает низкий уровень напряжения, а на первый вход элемента И 30 поступает высокий уровень напряжения. Так как на втором входе элемента И 30 имеется высокий уровень с выхода переключателя 33 режима работы, то на выходе элемента И 30 появляется высокий уровень, который через элемент ИЛИ 37 поступает на управляющие входы ключевых элементов 8 и 10 и переключает оба усилителя 5 и 6 на более высокий коэффициент усиления, соответствующий точному масштабу измерения.

Одновременно закрываются ключевые элементы 7 и 9, включается индикатор 39, выдавая информацию оператору станка о масштабе, в котором производится измерение параметров дисбаланса. Информация о параметрах дисt баланса и масштабе измерения остается на пульте станка до начала следующего цикла измерения °

Установив переключатель 33 режима работы в нижнее положение (наладочный режим), при котором на вторые входы элементов И 29 и 30 поступает низкий уровень напряжения, а на первые входы элементов И 31 и 32 — высокий, оператор имеет возможность проверить (и, в случае необходимости, установить) цену деления прибора на каждом из масштабов, настройку схемы разделения плоскостей коррекций и др.

Таким образом, в зависимости от значения измеряемого дисбаланса, устройство обеспечивает автоматичесKHH выбор масштаба измерения, запоминание и индикацию выбранного масштаба и повьппение точности измерения параметров дисбаланса.

1096509

Составитель Г.Иуртазина

Редактор P.ÖèöHKà Техред И.Асталош Корректор A.Çèìîêîñîâ

Заказ 3815/30 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4(5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4