Измерительное устройство станка для балансировки коленчатых валов

 

1. ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО СТАНКА ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ, содержащее блок опорных сигналов , два измерительных канала, каждый из которых выполнен в виде соединенных последовательно датчика дисбаланса, сумматора, второй .вход которого соединен с выходом датчика дисбаланса хротивоположного канала , усилителя и блока измерения, второй вход которого соединен с первьм выходом блока опорных сигналов, вклю-, чающего фазовый детектор, первый . вход которого представляет собой вход блока измерения угла, порогового элемента, вход которого соединен с первьм выходом блока измерения угда, фазовращателя, вход которого соединен с вторым выходом блока измерения угла, первого формирователя, . вход которого соединен с выходом фазовращателя , и блока измерения величины , первый вход которого соединен с выходом усилителя, а второй - с выходом первого формирователя, о тличающееся тем, что, с целью повышения производительности станка, каждый измерительный канал снабжен $-триггером,входы которого соединены с вторым и третьим выходами блока опорных сигналов, одновибратором, вход которого соединен с выходом порогового элемента , и соединенными последовательно D-триггером, интегратором, компаратором , элементом И и светодиодом, О-входЗ)-триггера соединен с выходом i 5-триггера,С -вход - с вторым входом СЛ С фазового детектора, а второй вход элемента И - с выходом одновибратора . 2. Устройство по п,1, от л и чающеес я тем, что блок опор ных сигналов вьтолкен в виде гене- . ;о ратора опорных сигналов, трех постоянных резисторов, соединенных звез00 дой и подключенных к выходу гене ратора, двух переменных резисторор, вход каждого из которых соединен с со одним из выходов генератора опорных сигналов, и двух формирователей прямоугольных импульсов, первые входы которых соединены со средней точкой звезды, вторые входы - с выходами переменных резисторов соответ-:ственно , а выходы - с S- и R-входами5-триггера .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) )) y G Ol М l/22

И>>В>Ю% ЛЮТ

> > >

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Ъ (21 ) 3670874/25-28 (22) 05,12.83 (46) 23. 11.85. Бюл. Ф 43 (71) Минское станкостроительное производственное объединение им. Ок тябрьской.революции (72) Л.В. Завадский, M. Á.Ïàëü÷óê, и Г.А.Шигалев (53) 620.1.05.531.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 694784, кл. G 01 М 1/22, 1973.

Авторское свидетельство СССР

11> 911187, кл. G Ol И 1/22, 1979. (54)(57) 1. ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

СТАНКА ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ КОЛЕНЧАТЫХ

ВАЛОВ, содержащее блок опорных сигналов, два измерительных канала, каждый из которых выполнен в виде сое диненных последовательно датчика дисбаланса, сумматора, второй вход которого соединен с выходом датчика дисбаланса противоположного канала, усилителя и блока измерения, вто" рой вход, которого соединен с первым выходом блока опорных сигналов, вклю-, чающего фазовый детектор, первый . вход которого представляет собой вход блока измерения угла, порогового элемента, вход которого соединен с первым выходом блока измерения угла, фазовращателя, вход которого соединен с вторым выходом блока измерения угла, первого формирователя, вход которого соединен с выходом фазовращателя, и блока измерения величины, первый вход которого соединен с выходом усилителя, а второй — с выходом первого формирователя, о тличающееся тем, что, с целью повышения производительности станка, каждый измерительный канал снабжен g-триггером, входы которого соединены с вторым и третьим выходами блока опорных сигналов, одновибратором, вход которого соединен с выходом порогового элемента, и соединенными последовательно

3-триггером, интегратором, компаратором, элементом И и светодиодом, О-вход З-триггера соединен с выходом

5-триггера, С -вход — с вторым входом фазового детектора, а второй вход элемента И вЂ” с выходом одновибратора.

2. Устройство по п.1, о.т л и— чающее с я тем, что блок опор ных сигналов выполнен в виде генератора опорных сигналов, трех постоянных резисторов, соединенных "звездой" и подключенных к выходу генератора, двух переменных резисторов, вход каждого из которых соединен с одним из выходов генератора опорных сигналов, и двух формирователей прямоугольных импульсов, первые вхо-. ды которых соединены со средней точкой "звезды", вторые входы - с выходами переменных резисторов соответ-. ственно, а выходы — с S- u R-входами 5 -ipHrrepa.

1 11

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть исполь. зовано в автоматических станках для балансировки коленчатых валов, имеющих корректирующую позицию, работающую в полярной системе координат..

Целью изобретения является повышение производительности станка.

На фиг,1 изображена структурная схема измерительного устройства станка для балансировки коленчатых валов; на фиг.2 — временные диаграммы работы устройства; на фиг.3 — векторные диаграммы дисбалансов, нанесенные на контур противовесов коленчатого вала.

Измерительное устройство содержит блок 1 опорных сигналов, выполненный в виде генератора 2 опорных сигналов. выход которого является первым выходом:блока 1, трех постоянных резисторов 3-5, соединенных "звездой" и подключенных к выходу генератора 2 двух переменных- резисторов 6 и 7, вход каждого из которых соединен с одним из выходов генератора 2 опорных сигналов, и два формирователя 8 и 9 прямоугольных импульсов, первые входы которых соединены со средней точкой "звезды" иэ постоянных резисторов 3-5, вторые с выходами переменных резисторов 6 и 7, а выходы являются вторым и третьим выходами блока 1 опорных сигналов.

Измерительное устройство содержит также два измерительных канала, каждый иэ которых выполнен в соединенных последовательно датчиках 10 дисбаланса, сумматорах 11, второй вход сумматора 11 соединен с выходом датчика противоположного канала, усилителя 12 и блока 1,3 измерения угла, по. рогового элемента 14, вход которого . соединен с первым выходом блока 13 измерения угла фазовращателя 15, первого формирователя 16, вход которого соединен с выходом фаэовращателя 15 и блока 17 измерения величины, первый вход которого соединен с выходом усилителя 12, а второй — с выходом первого формирователя 16.

Блок 13 измерения угла содержит соединенные последовательно фазовый детектор 18, первый вход которого является первым входом блока 13 измерения угла, усилитель 19 мощности, выход которого является первым выходом блока 13, электродвигатель 20, 93473 2

5

50 механически связанный с ним сельсин 21, обмотка которого является вторым входом блока 13 измерения угла и соединена с первым выходом блока 1 опорных сигналов, а выход — вторым выходом блока 13, и второй формирователь 22, выход которого соединен со вторым входом фазового детектора

18. Так как оба измерительных канала устройства полностью идентичны и связаны между собой только при разделе нии плоскостей коррекции на сумматорах 11, то на фиг.1 раскрыта структура только левого канала.

Каждый измерительный канал содержит, кроме того, S-триггер 23, S-вход которого соединен с выходом формирователя 8 прямоугольных импульсов, а R-вход — с выходом аналогичного формирователя 9, одновибратор 24, вход которого соединен с выходом порогового элемента 14, и соединенные последовательно D-триггер 25, интегратор 26, компаратор 27, элемент 28

И и светодиод 29. D-вход D-триггера 25 соединен с выходом S-триггера 23, С-вход — с вторым входом фазового детектора 18, а второй вход элемента 28 И вЂ” с выходом одновибратора 24.

Датчики 10 дисбаланса вэаимодействуют с опорами балансировочного станка, предназначенными для установки балансируемого коленчатого вала 30.

Устройство работает следующим образом.

Коленчатый вал 30, подлежащий балансировке, устанавливается на опоры балансировочного станка и приводится во вращение. Колебания опор станка, пропорциональные дисбалансу, воспринимаются и преобразовываются в электрический сигнал датчиками 10 дисбаланса. С помощью сумматоров 11 схемы разделения плоскостей коррекции дисбаланса приводятся к заданным плоскостям коррекции, которые совпадают с крайними противовесамиколенчатого вала.

Дальнейшая обработка сигналов, пропорциональных дисбалансу в плоскости коррекции, происходит раздельно по левому и правому измерительным каналам, которые полностью идентичны. Поэтому рассмотрим работу только одного из измерительных каналов, например левого.

Усиленный сигнал, пропорциональный дисбалансу в плоскости коррекt ции, поступает на входы фазового детектора 18 и первый вход блока 17 выходное напряжение которого пропорционально значению дисбаланса и коси. нусу угла рассогласования между сигналом дисбаланса и сигналом на управ-., ляющем входе фазового детектора. Постоянное напряжение на выходе фазово1

ro детектора 18 .угла преобразовывается в переменное с частотой

50 Гц и усиливается усилителем 19 мощности, а затем поступает на управляющую обмотку редукторного электродвигателя 20, ротор которого начинает вращаться. Одновременно на-. чинает вращаться и жестко связанный с ним ротор сельсина 21 угла, который запитан трехфазным напряжением генератора 2 опорных сигналов, кинематически связанного с балансируемым .коленчатым валом. Сельсин 21 угла работает в фазовращательном режиме, т.е. при вращении ротора изменяется только фаза выходного:напряжения сельсина 21. Сформированное в импульсы прямоугольной формы формирователем 22, это напряжение.проходит на управляющий вход фазового де.тектора 18 угла и, так как фаза уп- . равляющего напряжения изменяется, то изменяется и выходное напряжение фазового детектора 18 угла и, как следствие, напряжение на управляющей обмотке редукторнога электродвигателя 20. Процесс уменьшения напряжения на управляющей обмотке продолжается до полной остановки сельсика 21 „ что происходит при угле между векторами входного и управляющего сигналов фазового детектора в 90 . Таким о образом, будет измерен угол дисба» о ланса. Статическая ошибка в 90 учитывается при настройке измерительного устройства. Так как для получения постоянного напряжения, пропорционального только амплитуде входного сигнала, разнофазность между входным иуправляющим напряжениями фазового деон о тектора должна составлять 0 (aos 0 =

=1), то выходное напряжение сельсина 21 сдвигается на 90 фазовращателем 15, формируется в импульсы прямоугольной формы формирователем 16 и поступает на второй вход блока .17 измерения величины, выходное напряже1 ние которого в момент окончания иэ1193473 4 мерения угла будет пропорционально амплитуде входного сигнала, т.е. зна. чению дисбаланса. Это значение. запоминается этим блоком.

В момент окончания измерения угла фаза выходного напряжения сельсина 21;(за вычетом статических оши, бок ) совпадает с фазой сигнала дисбалайса коленчатого вала..Эти импуль1О сы через формирователь 22 поступают на С-вход D-триггера 25, íà D-вход которого с выхода S-триггера 23 проходят прямоугольнь е импульсы с частотой, равной частоте сигнала дис-! 360 баланса и скважностью, равной где — угол эоны запрещения коррек-, ции коленчатого вала, ограниченный осями )(и ) . Для формирования этих импульсов напряжение с выходов генератора 2 через переменные резисторы 6 и 7 (каждый из них может регулировать фазу на 120 ) поступают о на фррмирователи 8 и 9, где они формируются в "меандры" и поступают на.

R- u S-входы S-триггера 23. Выходное напряжение $-триггера 23 представляет собой импульсы прямоугольной формы, образующие временный интервал вне

30 зоны противовеса коленчатого вала.

Положительный фронт импульса напряжения на выходе S-триггера 23 совпадает с осью, а отрицательный фронт с осью 1 . Если время прихода переднего фронта импульсов фазы дисбалан- са с выхода формирователя 22 на Свход D-триггера 25 совпадает с высоким уровнем напряжения Hà D-входе этого же триггера, то на его выходе появляется высокий уровень напряжения, свидетельствующий о нахождении дисбаланса вне зойы противовеса коленчатого вала, а если время прихода переднего фронта импульсов на

С-входе D-триггера 25 не совпадает с

4 высоким уровнем напряжения на D-входе этого триггера, то на его входе появляется низкий уровень напряжения, свидетельствующий о нахождении дисбаланса в зоне противовеса. Постояно ная времени интегрирования интегратора 26, включенного на выход

3-триггера 25, и уровень срабатывания порогового элемента 14 подобраны таким образом, что на выходе комSI паратора 27 появляется высокий уровень напряжения только в том случае, когда высокий уровень напряжения на выходец -триггера 25 продержит-.5 . 11934 ся не менее двух периодов (два оборота коленчатого вала). витим достигается повышение достоверности оценки положения начального дисбаланса, когда начальный дисбаланс коленчатого вала находится вблизи осей X u

С выхода компаратора 27 высокий уровень напряжения поступает на первый вход элемента 28 И, на второй вход которого после окончания измерения угла (с выдержкой времени), устанавливаемой пороговым элементом 14, приходит высокий уровень напряжения,, формируемый одновибратором 24. Если дисбаланс 43 находится вне зоны противовеса коленчатого вала, то после окончания измерения уже на выходе

73 элемента 28 И появляется высокий уровень напряжения, который зажигает светодиод 29, сигнализйрующии о том, что коленчатый вал бракованный.

Таким образом, при измерении дисбаланса, находящегося в зоне, в которой запрещена коррекция дисбаланса, измерительным устройством формируется сигнал "Брак по угловому расположению дисбаланса", который может быть использован в схеме автоматики станка, что сокращает время пребывания бракованного коленчатого вала на станке и повышает его производительность.

Фиг.1.1193473

27

28

1193473

Составитель А. Паникленко

Техред М.Пароцай

Корректор М.Максимишинец

Редактор П.Коссей

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4

Заказ 7305/42 Тираж 896

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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