Устройство для статической балансировки подвижной части прибора

 

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано для статической балансировки подвижных систем электроизмери- .тельных приборов. Цель изобретения -, повышение надежности устройства и точности балансировки за счет использования в качестве датчика самого балансируемого прибора и исключения подвесов для закрепления подвижной части. Прибору, закрепленному на платформе, сообщаются поступатель-- колебания. Напряжение с клемм прибора, пропорциональное статичес Л кой неуравновешенности, поступает в блок измерения дисбаланса. На клеммы прибора с выхода запоминающего элемента поступает напряжение, соответствующее максимальному сигналу, благодаря чему подвижная часть остается повернутой; Двигатель поворста разворачивает платформу таким образом, что сигнал, поступивший в блок измерения, становится минимальным . При зтом в углублении элемента происходит смещение затвердевающей при освещении жидкости являющейся корректирующей массой. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. § (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИЛ

РЕСПУБЛИК

G 01 М 1/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3760310/25-28 (22) 25.06.84 (46) 07.03.8б. Бюл, № 9 (71) Ульяновский политехнический институт (72) В ° А.Мишин, Д.М.Белый, А.А.Новиков и Г. В.Медведев (53) 620.1.05:531.24(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 559546, кл. G 01 М 1/ 12, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 375506 кл. G 01 М 1/36, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 177126, кп. G 01 М 1/38, 1965. (54) УСТРОЙСТВО Д31Я СТАТИЧЕСКОЙ БА ЛАНСИРОВКИ ПОДВИЖНОЙ ЧАСТИ ПРИБОРА (57) Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано для статической балансировки подвижных систем электроизмери.тельных приборов. Цель изобретения —, повышение надежности устройства и

„„SU„„1216691 точности балансировки за счет использования в качестве датчика самого балансируемого прибора и исключения подвесов для закрепления подвижной части. Прибору, закрепленному на платформе, сообщаются поступательные колебания. Напряжение с клемм прибора, пропорциональное статичес кой неуравновешенности, поступает в блок измерения дисбаланса, На клеммы прибора с выхода запоминающего элемента поступает напряжение, соответствующее максимальному сигналу, благодаря чему подвижная часть остается повернутой; Двигатель поворста разворачивает платформу таким образом, что сигнал, поступивший в блок измерения, становится минимальным. При этом в углублении элемента r. oèñõîäèò смещение з твердевающей при освещении жидкости, являющейся корректирующей массой.

2 з а паф-лы, 2 ил.

1 12! г1зобретение относится к балансировочной технике и может бьггь использовано для статической баланси= ровки подвижных систем электроизме- рительных приборов.

Цель изобретения — повышение надежности устройства и точности балансировки., Па фиг.1 приведена электромеханиI ческая схема устройства для статическаи балансировки подвижной части прибора; на фиг,2 — подвижная часть и схема балансировки.

Устройство для статической балансиротки подвижной части прибора 1, используемого в качестве датчика дисбаланса,. содержит платформу 2, на которой закрепляется прибор 1, двигатель 3, также установленный на. платформе 2 и сообщающий прибору 1 возьратна-поступательные перемещения двигатель ;, осуществляющий поворот платформы 2 в плоскости, перпендикулярной направлению возвратйо-поступательных перемещений, блок 5 измерения дисбаланса, выполненный в виде коммутатора, содержащего электронные ключи 6-8, генератора 9 пилообразного напряжения, выход которого связан с входом ключа б, запоминающего элемента 10, вход котсрого связан с выходом ключа 6, а выход — с входными клеммами прибора 1, схемы

11 преобразования, содержащей последовательно соединенные фильтр 12 верхних частот, вход которого связан с клеммами прибора 1, усилитель

13 постоянного тока, фильтр 1ч низких частот и выпрямитель 15, выход которога связан с входами ключей

7 и 3, схемы 16 управления„ садержащей преобразователь 17 и усилитель

18, выход которого связан е обмот"кой управления двигателя ч поворота, схемы 19 фиксации максимального уровня, вход которой связан с выхоцом ключа 7, а выход — с управляющими вхо""„àìè ключей 6-8, с.хемы 20 фиксации заданнога уровня, содержащей компаратор 21, связанный через реле 22 с обмоткой возбуждения двигателя 3 возвратно-поступательного перемещеннг.„ и схемы 23 определения амплитуды, содержащей схему 24 определения характера изменения напряжения, реле 25 и инвентар 26, вход которого связан с вь3ходом ключа 8 и входам схемы 24 определения характера измене. ия напряжения, которая

) Р ! )

;Я

;7)

ЗО

35, Q а) . >О с помощью реле 25 осуществляет подключение входа схемы 16 к выходу ключа 8 или выходу инвертора 26, и корректирующую массу, выполненную в виде закрепляемого на подвижной части соосно са стрелкой с помощью уса 27 элемента 28 с полусферическим углублением, заполненным затвердевающей жидкостью 29.

Устройства работает следующим образом.

Прибор с помощью заж3ма закрепляется на специальном крочштейне, установленном в имеющихся на платформе 2 направляющих. При подаче постоянного напряжения, равного

27 3,, через реле 22, имеющее нормально замкнутые контакты, в обмотку возбуждения двигателя 3 двигатель через редуктор и кулачок сообщает кронштейну с прибором поступательные колебании в направлении оси У-У. При этом в рабочей обмотке ЗО подвижной части прибора 1 магнитаэлектрической системы, расположенной в рабочем зазоре постояннога магнита, наводится переменное электрическое напряжение амплитудой, пропорциональной проекции статического эксцентриситета ОС на ось Х -1. Эксцентриситет

ОС, лежащий в любой из поперечных плоскостей, перпендикулярных оси

7 — i поворота подвижной части, опр еде ляет ее статическую неуравновешенность (на фиг.2 эксцентриситет ОС показан в плоскости, совпадающей с верхней стороной рамки подвижной части; Π— центр жесткости подвижной части, совпадающей с геометрическим центром и точкой крепления растяжек 31, С вЂ” проекция центра масс подвижной части на поперечную плоскость), Наводимое в рабочей обмотке прибора 1 напряжение снимается с выходных клемм и поступает в схему 11 преобразования. Одновременно с включечием двигателя 3, сообщающего прибору возвратно-поступательное движение, коммутатор замыкает ключи 6 и 7 (ключ 8 в начальный момент разомкнут)„ Через замкнутый ключ б к клеммам прибора 1 одновременно со схемой 11 преобразования подключаeòñÿ параллельна через запоминающий элемент 10 генератор 9 пилообразного (линейного нарастающего) напряжения. IJJIGHна увеличивающийся сигнал генератора 9, подаваемый в рабочую

12iб69 обмотку, вызывает плавный поворот подвижной части 30 прибора 1 вокруг оси Е-Е (на фиг,2 показан па часовой стрелке) . При повороте происходит измерение проекции эксцентриси— тета ОС на ось Х вЂ” Х, определяющей амплитуду наводимого в рабочей обмотке сигнала. При совпадении ОС с осью

Х вЂ” Х амплитуда сигнала в рабочей обмотке максимальна. Для фиксации это го момента достижения максимума служит схема 19 фиксации максимума, выполненная на базе экстрематора, в которую сигнал, снимаемый с рабочей обмотки прибора 1, поступает после прохождения обработки в схеме 11 преобразования через замкнутый ключ

7, При срабатывании в момент достижения сигналом максимума экстрематор, принцип действия которого основан на дифференцировании поступающего сигнала, через коммутатор размыкает ключ 6, отключая генератор 9, а также замыкает ключ 7 и размыкает ключ

8. При этом в прибор 1 подается заполненное на элементе 1О значение напряжения генератора 9, соответствующее максимальному сигналу с прибора 11 за счет чего подвижная часть остается в повернутом вокруг оси Z-Z положении, Фильтр 12 верхних частот не пропускает в схему 11 преобразования подаваемый на клеммы прибора 1 пилообразный сигнал с генератора 9, фильтр 14 низких частот срезает индуцируемые в рабочей обмотке прибора паразитные напряжения высших час. тат, обусловленные возбуждением собственных колебаний элементов подвижной части с высшими собст, енными частотами — стрелочного указателя, моментных пружин и т.п. Таким образом, на выпрямитель 15 пропускается только рабочий сигнал с амплитудой, пропорциональной проекции эксцентриситета ОС на ось -Х, Наибольшая чувствительность достигается при выборе частоты этого сиг нала и саответстзенно частоты воз — вратно-поступательного движения платформы 2, регулируемой подбором передаточного отношения редуктора двигателя 3, близкой к собственной частоте крутильных колебаний подвижной части вокруг оси Z-Z (для приборов известных типов эта частота лежит в пределах 1 — 3 Гц), Выпрямитель 15 преобразует переменныи

l5

55 сигнал в постоянный, упрощающий функционирование схем 19 и 24.

После размыкания ключа 7 и замыкания ключа 8 сигнал с прибора 1 поступает через ключ 8 в схему 23 определения амплитуды, и через преобразователь 17 и усилитель 18 в обмотку управления двигателя 4 поворота, осуществляющего плавный поворот платформы 2 вместе с прибором 1 в плоскости, перпендикулярной направлению возвратно-поступательных перемещений (Y-Y). При этом смещение затвердевающей жидкости

29 в углублении элемента 28 происходит вдоль аси Х вЂ” Х. Так как предварительна подвижная часть уже повер нута так, что вектор ОС эксцентриситета совпадает с осью Х вЂ” X то одновременно со смещением балансировочного груза проекция центра масс (тачка С) смещается вдоль оси Х - Х.

Тачка С совпадает с точкой О, т.е. проекция эксцентриситета ОС на ась

Х вЂ” Х становится равной нулю толька в там случае, если наклон платформы относительна аси У-У происходит в нужную сторону (как показано стрелкой на фиг.2), в противном случае дисбаланс. будет, наоборот, возрастать. Для этой цели в устройстве использована схема 24 определения характера изменения напряжения, выполненная на базе экстрематора напряжения, позволяющего по знаку первой производной определить, возрастает или уменьшается сигнал во времени. Реле 25 находится в нормальном замкнутом положении, при этом двигатель 4 поворачивает платформу 2 в определенную сторону вокруг оси У-У.

В случае, если экстрематор в схеме

24 фиксирует уменьшение сигнала (знак производной отрицателен), процесс уравновешивания идет правильно, тачка С приближается к О, т.е.эксцентриситет ОС уменьшается и, следовательно, уменьшается амплитуда сигнала, наводимого в рабочей обмотке„ В этом случае, сигнал С прибора

1 через ключ 8 и нормально замкнутое реле 25 продолжает поступать на двигатель 4, который поворачивает платформу до полного устранения дисбалан. са. В случае, если поворот платформы 2 происходит не в нужную сторону, эксцентриситет ОС увеличивается, соответственно увеличивается снимаемый с прибора и подаваемый на экс121669 J трематор схемы 24 сигнал (знак производной положительный) . При этом схема 24 переключает реле 25 в верхнее (фиг,1) положение, и сигнал с прибора подается через ключ 8 на двигатель

4 через инвертор 26 напряжения, который изменяет полярность сигнала и соответственно направление поворота двигателя 4. Одновременно сигнал . с ключа 8 поступает на схему 20 фиксации заданного, соответствующего допустимой ))еуравновешенности, уровня снимаемого с прибора сигнала, выполненную н виде компаратора 21, соединенного с источником опорного напряжения Е . Напряжение источника

on

Е, выбирается расчетным путем и определяется точностью балансировки.

При равенстве E „è снимаемого с прибора сигнала компаратор 21 срабатывает, реле .22 через управляющую обмотку размыкается, двигатель 3, возбуждающий колебания прибора, выключается, и на этом процесс балансировки заканчивается. Далее прибор остается н наклонном положении до застывания жидкого балансировочного груза 29 н полусферическом углублении элемента 28 в смещенном положении.

В качестве жидкого балансироночного груза в устройстве может быть использована фотополимеризующая, КоМ позиция ЭСДП-5 на осноне эпоксидной смолы ЭД-20. Для затвердевания ком- позиция освещается рефлектором, при этом полное затвердевание происходит .за 2 — 3 мин, В качестве генератора 9 используется генератор типа Г6-28, запоминающий элемент 10 выполнен на базе операционного усилителя с емкостью на выходе. У фильтра 12 высоких частот частота среза f 3 Гц. В каср, че стне усилителя 13 используется усилитель постоянного тока с коэффициентом усиления 7000, Выпрямитель 15 — двухполупериодный на базе операционного усилителя, Двигатель

3 для возбуждения колебаний типа

ДП-11 постоянного тока с номинальным числом оборотон 7500 об/мин, Двигатель 4 наклона типа РД-09 двухфазный асинхр юные. Иннертор 26 выполнен на базе эмиттерного повторите ля. Преобразователь 17 марки ВПМ-2 выполнен н виде электромагнитного

40 с;

5()

55 контакта, периодически размьпсающего и замыкающего цепь с частотой 50 Гц.

Компаратор 21, выполненный на базе операционного усилителя без обратной связи, позволяет фиксировать максимум с точностью до 17 в диапазоне частот 0,03 — 1000 Гц.

Устройство для статической балансировки подвижной части прибора обладает повышенной надежностью и позволяет повысить точность балансировки. Это обусловлено главным образом исключением специальных датчиков фиксации неуравновешенности, которые понижают точность балансировки и снижают надежность устройства. Роль датчика дисбаланса н устройстве выполняет сам прибор, имеющий очень высокую точность и позволяющий исключить специальные поднесы для закрепления подвижной части, также снижающие точность и надежность, Формулаизобретения

1. Устройство для статической балансировки подвижной части прибора, содержащее привод, состоящий из двух двигателей, один из которых служит для сообщения прибору возвратнопоступательного перемещения, а другой — для поворота прибора, систему подвески, блок измерения дисбаланса, включающий датчик дисбаланса и связанные с ним схемы преобразования и управления приводом, и механизм устранения дисбаланса, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства и точности балансировки, привод выполнен в виде платформы, предназначенной для установки прибора, и сообщающего ему возвратно-поступательное )еремещение двигателя, платформа установлена с возможностью разворота в перпендикулярной возвратно-поступательным перемещениям плоскости с помощью двигателя поворота, в качестве датчика дисбаланса и системы подвески используют прибор н собранном виде, а механизм устранения дисбаланса выполнен н виде размещенной на подвижной части прибора корректирующей массы, 2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок измерения дисбаланса выполнен н вице соединенl21 ного со ".-..емой преобразования коммутатора, соединенных с ним генератора пилообразного напряжения, схемы фиксации максимального уровня, запоминающего элемента, схемы определения амплитуды, связанной со схемой управления, выход которой связан с обмотками двигателя поворота, и схемы фиксации заданного уровня, выход кото6691

8 рой связан с обмотками двигателя возвратно — поступательного перемещения.

3. Устройство по и. E о т л и ч аю щ е е с я тем, что корректирующая масса выполнена в виде закрепляемого на подвижной части прибора элемента с полусферическим углублением, "-,àïîëHåííûë затвердевающей жидкостью, Составитель Q.Круглов

Текрев, Т,Тулик Корректор Т. Колб

Редактор Т, Кугрышева

Подписное

Филиал ППП "Патент",г. Ужгород„ул.Проектная, 4

Заказ 995/54 Тира 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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