Устройство для измерения дисбаланса

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСБАЛАНСА, содержащее станину , суппорт для закрепления балансируемого изделия, преобразователи, два измерительных канала и соединенный с ними индикатор , отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения точности, суппорт соединен со станиной посредством вала, перпендикулярного оси преобразователя, предназначенного для соединения с балансируемым изделием, каждый преобразователь выполнен в виде двух пар светои фотодиодов, круговых растров, установленных между Светои фотодиодами, один из растров соединен с валом, а другой предназначен для соединения с валом балансируемого изделия, на каждом растре по окружности нанесены чередуюшиеся прозрачные и непрозрачные радиальные штрихи, на растре, соединенном с валом балансируемого изделия, на окружности меньшего радиуса нанесен дополнительный одиночный прозрачный радиальный штрих, пары светои фотодиодов смеш,ены один относительно другого вдоль окружности на 1/4 шага растра, устройство снабжено третьей парой светои фотодиодов, предназначенной для взаимодействия с дополнительным одиночным штрихом, а каждый измерительный канал выполнен в виде последовательно соединенных определителя фазы, счетчика импульсов и регистра памяти, первый вход определителя фазы соединен § с первой парой светои фотодиодов, второй вход - с второй парой светои фотодиодов (Л и с вторым входом счетчика импульсов, вход обнуления которого в одном из каналов соединен с третьей парой светои фотодиодов , а в другом - с выходом определителя фазы этого канала, второй выход этого определителя фазы соединен с вторыми входами регистров памяти. ;о 05 о 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1196708 А (S1) 4 G О1 М 1/22, нфф ф.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3523749/25-28 (22) 20.12.82 (46) 07.12.85. Бюл. № 45 (72) В. И. Кушпиль, В. Х. Пярнасте и P. Х. Хаавель (53) 620.1.05:531.382 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 199464, кл. G 01 М 1/02, 1966.

Авторское свидетельство СССР № 896438, кл. G 01 М 1/22, 1979. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕ-

НИЯ ДИСБАЛАНСА, содержащее станину, суппорт для закрепления балансируемого изделия, преобразователи, два измерительных канала и соединенный с ними индикатор, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения точности, суппорт соединен со станиной посредством вала, перпендикулярного оси преобразователя, предназначенного для соединения с балансируемым изделием, каждый преобразователь выполнен в виде двух пар свето- и фотодиодов, круговых растров, установленных между свето- и фотодиодами, один из растров соединен с валом, а другой предназначен для соединения с валом балансируемого изделия, на каждом растре по окружности нанесены чередующиеся прозрачные и непрозрачные радиальные штрихи, на растре, соединенном с валом балансируемого" изделия, на окружности меньшего радиуса нанесен дополнительный одиночный прозрачный радиальный штрих, пары свето- и фотодиодов смещены один относительно другого вдоль окружности на

1/4 шага растра, устройство снабжено третьей парой свето- и фотодиодов, предназначенной для взаимодействия с дополнительным одиночным штрихом, а ка)кдый измерительный канал выполнен в виде последовательно соединенных определителя фазы, счетчика импульсов и регистра памяти, первый вход определителя фазы соединен с первой ларой свето- и фотодиодов, второй е вход — с второй парой свето- и фотодиодов и с вторым входом счетчика импульсов, вход обнуления которого в одном из каналов соединен с третьей парой свето- и фотодио- C дов, а в другом — с выходом определителя фазы этого канала, второй выход этого определителя фазы соединен с вторыми входами регистров памяти.!

196708

Устройство для измерения дисбаланса предназначено для использования в балансировочной технике, в частности в станках для балансировки роторов при разной номенклатуре изделий и В широком диапазоне скоростей вращения.

Цель изобретения — - расширение технологических возможностей и повышение точности определения дисбаланса за счет Iloстроения устройства на базе дискретных элементов, что позволяет исключить характер10 ные для устройств, содержащих аналоговые элементы, ошибки, возникающие при произВольной или нестабильной скорости вращения балансируемогo изделия.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 —, схема преобразователя; на фиг. 3 — блок-схема измерительных каналов.

Устройство для измерения дисбаланса содержит станину 1, вертикальный вал 2, связанный со станиной посредством под- 20 шипников 3, суппорт 4, соединенный с валом 2 и предназначенный для размещения на нем балансируемого изделия, преобразователи 5 и 6, связанные соответственно с валом 2 и Вялом бала нсируемого изделия, электронно-вычислительную схему, состоящую из двух измерительных каналов Л и Б, на входы которой подя<отся сигналы с преобразователей 5 и 6, и индикатор 7, вход которого сВяззн с Выходами электронно-вычислительной схемы. 30

Преобразователь 6 (фиг. 2) имеет диск 8 с круговым растром из чередующихся прозрачных и непрозрачных радиа:II III I »I1pIIхов 9 и одним дополнительным одиночным прозрачным <н1рихом 10. С однои <тороны диска 8 размещены светодиоды 11, à по другую — фотодиоды 12 — 14. Светодиоды 11 питаются от источника постоянного тока (на чертеже не показан). Фотодиоды 12 и 13 размещены против кольцевой зоны со штрихами 9 таким образом, что сдвиг меж- 40 лу ними по окружности составляет 1/4 часть шага растра Т. Фотодиод !4 размещен против кольцевой зоны с одним прозрачным штрихом 10.

Преобразователь 5 выполнен аналогично, 45 по не имеет на диске 8 растра дополнительного, одиночного штриха и третьей пары светодиод — фотодиод, предназначенной для взаимодействия с этим штрихом.

Электронно-вычислительная схема содержит два канала: А — для обработки сиг- 50 палов от преобразователя 5 и отображения на цифровом индикаторе 7 информации о величине дисбаланса и Б — для обработки сигналов от преобразователя 6 и отображения на цифровом индикаторе 7 информации о месте дисбаланса. Каждыи канал содержит

55 последовательно соединенные определитель

15 фазы, счетчик 16 импульсов и регистр 17 памяти. Первый вход определителя 15 фа1 зы соединен с фотодиодом 13, второй вход— с фотодиодом 12 и вторым входом счетчика 16, вход обнуления которого в канале А связан с выходом определителя 15 фазы канала Л, вход обнуления счетчика 16 в канале Б связан с фотодиодом 14, второй выход определителя 15 фазы канала Л соединен с вторыми входами регистров 17 памяти в Обоих каналах.

Устройство работает следующи м образом.

Балансируемое изделие помегцают на суппорте 4 в таком положении, что одна из плоскостей балансировки совмещена с осью 0 О лежащей в первой плоскости коррекции. Затем балансируемое изделие приводят во вращение. При этом от фотодиодов 12 и 13 преобразователя 6 имеются две последовательности импульсов, сдвинутых по фазе на угол 90 в зависимости от направления вращения, и один импульс за время одного оборота от фотодио <а 14.

В канале Б в зависимости or знака фазового сдвига между импульсами, определяемого в определителе 15 фазы, счетчик 16 импульсов производит суммирование или вычитание счетных импульсов, поступающих от фотодиода 12. Таким образом, независимо

<и направления и скорости вращения определяется для любого момента времени угловое положение балансируемого изделия на оси врагцения. Установка счетчика 16 импульсов на нуль производится llo одиночному импульсу от фотодиода 14, чем обеспечивается начало отсчета.

При наличии дисбаланса суппорт 4 совершает колебательные движения вокруг оси О О, амплитуда которых пропорциона1bна величине дисбаланса. Г1ри этом от преобразователя 5 суппорта 4 имеются две Ilocледовательности импульсов от фотодиодов 12 и 13, сдвинутых по фазе на угол +90 в зависимости от направления поворота суппорта 4. В канале А определитель 15 фазы между импульсами от фотодиодов 12 и 13 обнуляет счетчик 16 канала А импульсов от фотодиода 12 в момент времени, когда изменяется знак фазового сдвига между импульсами от фотодиодов 12 и 13 преобразователя 5. Это происходит при изменении направления движения суппорта 4 на обратное в одном из крайних его положений.

В другом крайнем положении суппорта 4 происходит изменение знака фазового сдвига на обратное, и по этому сигналу разрешается запись информации в регистры 17 памяти обоих каналов: При этом в канале А содержимое счетчика 16, пропорциональное числу. импульсов от фотодиода 12 преобразователя 5, т.е. амплитуде колебаний суппорта 4, записывается в регистр 17 памяти канала А и высвечивается на индикаторе 7 в виде данных о величине дисбаланса. В канале Б содержимое счетчика 16 на момент

1196708 времени, когда суппорт 4 занимает крайнее положение, записывается в регистр 17 памяти канала Б и высвечивается на индикаторе 7 в виде данных об угловом положении места дисбаланса.

Таким образом, осуществляется определение величины и местоположения дисбаланса для плоскости 0 0 балансировки. ((9

Для определения величины и местоположения дисбаланса в плоскости 0 0 балансировки изменяют положение балансируемого изделия на счппорте 4 таким образом, чтобы плоскость 0 0" была расположена на оси г м подшипников 3 суппорта 4. Все остальное осуществляется аналогично как для плоскости 0 0 балансировки.

II ф

Преобразователи совместно с электронновычислительной схемой обеспечивают отсчет положения суппорта и балансируемого изделия в любой момент времени при любой скорости вплоть до полной остановки. Поэтому для навешивания балансировочных грузиков (удаления излишней массы) установку ротора в нужное положение можно производить, пользуясь цифровым индикатором места дисбаланса, что позволяет обходиться без угломерного лимба.

Предлагаемое устройство обеспечивает балансировку роторов в корпусах изделий при произвольной скорости вращения, на выбеге, а также роторов изделий при вращении балансируемых узлов от встроенных в изделие двигателей при номинальной скорости вращения. Одновременно повышается точность и снижается трудоемкость определения величины и места дисбаланса.

1196708

Составитель Ю. Круглов

Редактор С. Саенко Техред И. Верес Корректор А. Обручар

3а каз 7556/40 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д: 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4