Измерительное устройство к балансировочному станку

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 151) 4 G 01 M 1/22 | Ъ |у

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3471607/25-28 (22) 19.07.82 (46) 23.02.86. Бюл. N 7 (71) Производственное объединение

"Невский завод11 им. В.И.Ленина (72) Ю.П.Тихомиров (53) 620.1.05:531,24,088.8) (56) 1. Скворчевский А.К. и Промыс— лов Е.В. Уравновешивание вращающихся масс гироприборов. — Л.: Судостроение, 1977, с. 120-122.

2. Универсальные балансировочные станки ряда НК в силоизмерительном исполнении. Проект фирмы

Рейтлингер-Лозен-Хаузен, ФРГ, Дармштадт, 19 79, с . 10. (54) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К

БАЛАНСИРОВОЧНОМУ СТАНКУ, содержа— щее датчик дисбаланса, две схемы выделения сигналов ортогональных проекций, выполненные каждая в виде последовательно соединенных умножителя сигналов и фильтра ниж— них частот, блоки индикации величины и угла дисбаланса и последовательно соединенные блок управления и генератор опорных налряжений, первые входы;умножителей сигналов соединены с выходом датчика дисбаланса, вторые — с соответствующим выходом генератора опорных напряжений1 а вход блока индикации величины дисбаланса связан с выходом фильтра нижних частот первой схемы выде ления сигналов ортогональных проекций, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности балансировки, оно снабжено дискриминатором нулевых биений, входы которого соединены с выходами фильтров нижних частот, а выход — с первым входом блока управления, последовательно соединенными блоком опорного напряжения,аналоговым ключом и генератором сигнала поиска, выход которого соединен с вторым входом блока управления, управляющий вход аналогового ключа — с выходом фильтра нижних частот первой схемы выделения сигналов ортогональных проекций, а блок индикации угла дисбаланса связан с вторым входом умножителя сигналов этой же схемы.

1213368

Изобретение относится к балан-, сировочной технике и может быть использовано как измерительное устройство для балансировочных станков, а также для балансировки роторов в сборе в различных областях машиностроения.

Известно измерительное устройство к балансировочному станку, содержащее последовательно соединенные датчик дисбаланса, избирательный усилитель, объединенные входами блоки индикации величины и угла дисбаланса, датчик опорного сигнала и связан— ный с ним блок подстройки скорости вращения ротора <13 .

Недостатком указанного устройства является снижение точности балансировки при изменении скорости вращения ротора ввиду нелинейных частотных характеристик избирательного усилителя.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является измерительное устройство к бапанси— ровочному станку, содержащее датчик дисбаланса, две схемы выделения сигналов ортогональных проекций, выполненные каждая в виде последова— тельно соединенных умножителя сигналов и фильтра нижних частот, блоки индикации величины и угла дисбаланса и последовательно соединенные блок управления и генератор порных напряжений, первые входы умножителей сигналов соединены с выходом датчика дисбаланса, вторые — с соответствующим выходом генератора опорньгх напряжений,а вход блока индикации величины дисбаланса связан с вы— ходом фильтра нижних частот первой схемы выделения сигналов ортогональных проекций. Блок измерения угла дисбаланса выполнен в виде нуль-индикатора, связанного с выходом фильтра нижних частот второй схемы выдепения сигналов ортогональных проекций, гене ратор опорных сигналов — в -виде элект ромашинного генератора, установленного на валу балансируемого ротора, а блок управления — в виде фазовраща— теля с лимбом.Е 23.

Недостатком известного устройства является необходимость установки специального генератора, связанного с ротором балансируемой машины, что затрудняет эксплуатацию прибора, а при балансировке машин в сборе

5 !

О

t5

40 часто вообще невозможно. Необходимость установки оператором по .пимбу фазовращателя начальной фазы генератора опорных сигналов снижает точность балансировки.

Цель изобретения — повышение точности балансировки.

Поставленная цель достигается тем, что измерительное устройство к балансировочному станку, содержащее датчик дисбаланса, две схемы выделения сигналов ортогональных проекций, выполненные каждая в виде последовательно соединенных умножителя сигналов и фильтра нижних частот, блоки индикации величины и угла дис— баланса и последовательно соединенные блок управления и rенератор опорных напряжений, первые входы умножителей сигналов соединены с выходом датчика дисбаланса, вторые — с соответствующим выходом генератора опорных напряжений, а вход блока индикации величины дисбаланса связан с выходом фильтра нижних частот первой схемы выделения сигналов ортогональных проекций, снабжено дискриминатором нулевых биений, входы которого соединены с выходами фильтров нижних частот, а выход — с первым входом блока управления, последовательно соединенными блоком опорного напряжения, аналоговым ключом и генератором сигнала поиска, выход которого соединен с вторым входом блока управления, управляющий вход аналогового ключа — с выходом фильтра нижних частот первой схемы выделения сигналов ортогональных проекций,а блок индикации угла дисбаланса связан с вторым входом умно— жителя сигналов этой же схемы.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Измерительное устройство содержит датчик 1 дисбаланса, две схемы 2 и

3 выделения сигналов ортогональных проекций, выполненные каждая в ви— де последовательно соединенных умножителя 4 (5) сигналов и фильтра 6 (7) нижних частот, последовательно соединенные дискриминатор 8 нулевых биений, блок 9 управления и генератор 10 опорных напряжений, последовательно соединенные блок ll опорного напряжения, аналоговый ключ

l2 и генератор 13 сигнала поиска, выход которого связан с вторым вхоl2 дом блока 9 управления, блок 14 индикации величины дисбаланса и блок

15 индикации угла дисбаланса, выпол-. ненный в виде последовательно соединенных второго блока 16 управле— ния и стробоскопа 17. Первые входы умножителей 4 и 5 сигналов соединены с выходом датчика 1 дисбаланса, вторые — с соответствующим выходом генератора 10 опорных напряжений, вход блока 14 индикации величины дисбаланса связан с выходом фильтра 6 нижних частот схемы 2 выделения ортогональных проекций, первым входом дискриминатора 8 нулевых биений и управляющим входом аналогового ключа 12, второй вход дискриминатора 8 подключен к выходу фильтра 7 нижних частот, а вход второго блока 16 управления — к второму входу умножителя 4 сигналов °

Устройство работает следующим образом.

Начальную частоту генератора 10 опорных напряжений устанавливают заведомо ниже частоты сигнала дисбаланса, совпадающей с частотой вращения балансируемого.ротора (не пока— зан). При этом напряжения на выходах фильтров 4 и 5 нижних частот равны нулю. На выходе дискриминатора 8 нулевых биений напряжение также равно нулю, аналоговый ключ 12 открыт, и с блока II опорного напряжения на вход генератора 13 сигнала поиска поступает сигнал, изме— ияющий его выходное напряжение таким образом, что через блок 9 управления генератором 10 оно увеличивает с заданной скоростью частоту опорного сигнала. Это происходит до тех пор, пока разностная частота сигнала дисбаланса и опорного напряжения не вызовет появления биений на выходах фильтров 6 и 7 нижних частот.

Аналоговый ключ 12 закрывается а дальнейшая перестройка генератора 10 опорных напряжений происходит под действием выходного сигнала дисI 3368 4 криминатора 8 нулевых биений до тех пор, пока частоты сигнала дисбаланса и опорного напряжения не сравняются, а фаза опорного синусоидально

5 го напряжения не установится на о

90 относительно фазы сигнала дисбаланса, стробоскоп 17 дает вспышку, синхронизированную сигналом генератора 10 опорного напряжения, указы-!

О вая место дисбаланса, а блок 14 индицирует его величину.

Поскольку для управления генератором 10 опорного напряжения используется сигнал дискриминато-!

5 ра 8 нулевых биений, проходящий через ноль только в одной точке амплитудно-частотной и амплитудно-фаэовой характеристик, следящая за фазой система может быть выполнена с

20 любым коэффициентом усиления, а следовательно, ошибка в измерении фазы может быть сделана сколь угодно малой.

Автоматический поиск и захват час25 тоты и фазы сигнала дисбаланса при сохранении высокой точности измерения фазы достигается тем, что введенный с целью поиска частоты дисбаланса генератор !3 сигнала поиска связан с блоком ll опорного напряжения через ключ 12, который выключает перестройку при появлении сигнала на выходе фильтра 6 нижних частот первой схемы 2 выделения сигналов ортогональных проекций

Напряжение на выходе генератора

13 сигнала поиска после выключения аналогового ключа 12 не меняется, поскольку оно при этом соответству4О ет настройке генератора 10 на частоту дисбаланса, то дополнительно увеличивается точность измерения фазы.

Предлагаемое измерительное устрой4 ство позволяет существенно повы5 сить точность балансировки роторов, в особенности машин в сборе, при точно неизвестных заранее скоростях вращения ротора.

12 ) 3368

Составитель П.Баранов

Техред М. Надь Корректор С.Ыекмар

Редактор В.Петраш

Подписное

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

Заказ 775/52 Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5