Способ автоматической балансировки роторов и устройство для его осуществления

 

1 . Способ автоматической балансировки роторов, заключающийся в том, что разгоняют ротор до частоты балансировки , измеряют величину и угол дисбаланса, фокусируют луч лазера посредством оптической системы на поверхности ротора и осуществляют коррекцию дисбаланса лучом лазера в зависимости от измеренных величины и угла дисбаланса, отлич ающ и и с я тем, что, с целью повьпиения точности и производительности балансировки , коррекцию дисбаланса осуП1;ествляют при nepeMeiuetLiui фокуса оптическойг системы перпендикулярно с поверхности ротора и синфазно с его S вращением. (Л со О5 ел 13

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН (19) (11) ЗЫ) С 01 М 1/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3495695/25-28 (22) 28.09.82 (46) 07.06.84. Бюл. К - 21 (72) В.Д.Слезкин (53) 620.1.05:53!.24(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР !! - 211852, кл. С; 01 М 1/38, !966.

2. Авторское свидетельство СССР и 404286, кл. С 01 М 1/38, 1971 (прототип).

3. Авторское свидетельство СССР

В 424371, кл. G 01 M 1/38, 1971 (прототип). (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОИ BAJIAHCHРОВКИ РОТОРОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ автоматической балансировки роторов, заключающийся в том, что разгочяют ротор да частоты балансировки, измеряют величину и угол дисбаланса, фокусируют луч лазера посредством оптической системы на поверхности ротора и осуществляют коррекцию дисбаланса лучом лазера в зависимости от измеренных величины и угла дисбаланса, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью лавыщения точности и производительности балансировки, коррекцию дисбаланса осу-ществляют при перемещении фокуса ойтической системы перпендикулярна поверхности ротора и гинфазна с его вращением.

10965!2

2. Устройство для автоматической балансировки роторов, содержащее основание, закрепленные на нем поднес для установки ротора, лазер, фокусирующую оптическую систему, расположенную по ходу луча лазера и выполненную в виде корпуса, установленных в нем объектива, плоской пружины, закрепленной одним концом в корпусе, а другим — на объективе, и вибровоэбудителя, взаимодействующего с пружиной в направлении, перепендикулярИзобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано для автоматической балансировки роторов лучом лазера.

Известен способ автоматической 5 балансировки роторов, заключающийся в том, что разгоняют ротор до частоты балансировки, измеряют величину и угол дисбаланса и осуществляют коррекцию дисбаланса импульсным лучом лазера (1 3.

Известно устройство для автоматической балансировки роторов, содержащее основание, закрепленные на нем подвес для установки ротора, лазер, фокусирующую систему, расположенную по ходу луча лазера, последовательно соединенные измеритель дисбаланса и усилитель, выход которого подключен 2О к входу лазера (1 j.

Недостатками известных способа и устройства являются низкая точность и производительность балансировки, так как вследствие соизмери- 25 мости длительности импульсов генерации лазера и периода вращения ротора, след на поверхности ротора при коррекции дисбаланса приобретает каплевидную или бомбообразную форму. ЗО

Величина одновременно удаляемой массы уменьшается с ростом скорости вращения ротора, а качество поверхности ротора ухудшается иэ-за образования легкоотлетакщих при эксплуатации ротора застывших капель металла, возникающих при взаимодействии лазерного луча с материалом ротора ° ном ее плоскости, и последовательно соединенные измеритель дисбаланса, связанный с поднесом, и усилитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности балансировки, вибровозбудитель связан с выходом усилителя, а плоскость пружины установлена перпендикулярно оптической оси объектива,фокус которого расположен на расстоянии hF+JO, 1F t от поверхности ротора, где F — фокусное расстояние объектива.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ автоматич ской балансировки роторов, заключающийся в том, что разгоняют ротор до частоты балансировки, измеряют величину и угол дисбаланса, фокусируют луч лазера посредством оптической системы на поверхности ротора и осуществляют коррекцию дисбаланса лучом лазера в зависимости от эамеренных величины и угла дисбаланса.

Инициируют лазер в момент прохождения тяжелого места мимо фокуса оптической системы и перемещают фокус оптической системы синхронно с инициированием лазера в плоскости, перпендикулярной направлению лазерного луча L 2 3.

Наиболее близким по технической . сущности к изобретению является устройство для автоматической балансировки роторов, содержащее основание, закрепленные на нем подвес для установки роторов, лазер, фокусирующую оптическую систему, расположенную по ходу луча лазера и выполненную в виде корпуса, установленных в нем объектива, плоской пружины, закрепленной одним концом в корпусе, а другим — на объективе, и вибровозбудителя, взаимодействующего с пружиной в направлении, перпендикулярном ее плоскости, и последовательно соединеннь;е измеритель дисбаланса, связанный с подвесом,и усилитель, связанный с входом лазера t .3 ).

1096512

Недостатками »»звестных способ» и устройства являются низкая точность балансировки за счет наличия электронных блоков, преобразующих и обрабатывающих сигнал дисбаланса, вносящих свои конечные фазовые ошибки в вьгходные результаты балансировки, а также низкая производительность, обусловленная необходимостью затрат времени на расфокусировку луча one ратором в зависимости от величины дисбаланса и компенсации угловых погрешностей электронных блоков.

Цель изобретения — повьш»ение точности и производительности баланси-

15 ровки.

Поставленная цель достигается тем, что, согласно способу автоматической, балансировки роторов, заключающемуся в том, что разгоняют ротор до часто20 ты балансировки, измеряют величину и угол дисбаланса, фокусируют луч лазера посредством оптической системы на поверхности ротора и осуществляют коррекцию дисбаланса лучом лазе25 ра в зависимости от измеренных величины и угла дисбаланса, коррекцию дисбаланса осуществляют при перемещении фокуса оптической системы перпендикулярно поверхности ротора и синфазно с его вращением.

В устройстве для автоматической балансировки роторов, содержащем основание, закрепленные на нем поднес для установки ротора, лазер, фокуси- 35 рующую оптическую систему, расположенную по ходу луча лазера и выполненную в виде корпуса, установле»»ных в нем объектива, плоской пружины, закрепленной одним концом в корпусе, 40 а другим — на объективе, и вибровозбудителя, взаимодействующего с пружиной в направлении, перпендикулярном ее плоскости, и последовательно соединенныа измеритель дисбаланса, связанный с подвесом, и усилитель, вибровозбудитель связан с выходом усилителя, а плоскость пружины установлена перпендикулярно оптической оси объектива, фокус которого установ- 50 лен на расстоянии DF>I0,1FI от поверхности ротора, где F — фокусное расстояние объектива.

На фиг. 1 представлена схема устройства для автоматической балансировки вращаюи»егося ротора; на фиг. 2 — узел крепления элемента оптической системы на вибраторе.

Устройство пня автоматцческой балана!»рой к i» ротор()в содержит основа ние 1, закреп»»е»»»»ые»»а нем подвес 2 дл»» установки р< тора .3, лазер 4 н фокуснрующую оптпчаскую систему 5, расположен»»у»о по ходу луча лазера 4 и выпо»нен»»ук» в виде корпуса 6, установленного в нем объектива 7, плоской пруж»»ны 8, закрепленной одним концом в корпусе 6, а другим — на объектива 7, и вибровозбудптеля 9, взаимодействук»щего с пружиной 8 в направлении, перпендикулярном ее плоскости, посл» довательно соединенные измеритель 10 дисбал".íñë, связанный с подвесом 2, и JJ<.èëèTå<»ü 11, выход которого связан с входом вибровозбудителя 9, а плоскость 12 пружины 8 установлена перпендикулярно оптической оси 13 объектива 7, фокус 14 которого расположен на расстоянии Л Г = 0,1Г от поверхности ротора 3. Устройство содержит также постоянный магнит 15, закрепленный на пружине 8, посредством которого она взаимодействует с вибровозбудителам 9.

Устройство реализующее способ работает следующим образом.

Неуравнове»иеннь»»» ротор 3, установленный в подвесе 2, разгоняют до частоты балансировки. Вращаясь, он вызывает переменные нагрузки в подвесе 2, воспринимаемые измерителем 10 дисбаланса, преобразующим их в электрический сигнал, пропорциональный величине и углу дисбаланса, который усиливается усилителем 11 и передается на вибровозбудитель 9, жестко соединенный с объективом 7 оптической системы 5, вызывая его колебания с частотой вращения ротора 3. Вибровозбудитель 9 подбирают из условия обеспечения смещения 5F объектива от расфокусированного положения до сфокусированного подбором длины или жесткости пружины 8.

На фиг. 2 объектив оптической системы 5 показан в исходном (среднем) положении, когда луч лазера 4 не сфокусирован на поверхности ротора 3. При наличии дисбаланса вибровозбудитель 9 осуществляет пере мещение объектива 7 оптической системы 5, а следовательно и его фокуса 14, перпендикулярно поверхности ротора 3 так, что его фокус 14 в верхнем крайнем положении совмещает$

10965 !2

Составите,пь П.Баранов

Редактор P.Öèöèêà Техред М.Надь Корректpp A.3HMoKocOB

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 IIiIIT "Патент", r.Óærcpîä, ул.Проектная, 4

cR с поверхностью баланснруемогo ротора 3. Так как фокус 14 объектива 7 оптической системы 5 колеблется синфазно с вращением ротора 3, то в момент этого совмещения ротор 3 5 повернут к фокусу 14 "тяжелым" местом. Лазер включается в режиме непрерывной генерации импульсов, однако дисбаланс корректируется тольt0 ко при совмещеHHoM положении.

При уменьшении дисбаланса до минимального значения исчезают переменные нагрузки в подвесе 2, прекращаются колебания объектива 7, луч лазера 4 оказывается расфокусированным, и процесс балансировки прекращается.

Использование способа автоматической балансировки с использованием нового устройства позволяет повысить точность и производительность балансировки за счет уменьшения угловых погрешностей электронньгх блоков и сокращения вспомогательных операций при коррекции дисбалансов лучом лазе" ра.