Измерительное устройство к балансировочному станку

 

Изобретение относится к балансировочной технике. Цель изобретения - автоматизация процесса измерения составляющих дисбаланса и пересчета мест коррекции при невозможности устранения дисбаланса по одной оси коррекции. Сигнал с вибродатчика 2 через блок 1 измерения составляющих дисбаланса поступает на входы блоков 5 и 6 преобразования составляющих дисбаланса, где осуществляется расчет значений последних. Нуль-компараторы 20 и 21 и дешифратор 22, управляющий коммутаторами 11, 12 и 17, осуществляют выбор варианта измерения и пересчета. 2 ил. СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

SU 2 673 ду40 01 M 1/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

В ..

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1,.

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (21) 4040037/25-28 (22) 24.03.86 (46) 30.06.87. Бюл. Ф 24 (71) Минское станкостроительное производственное объединение им.Октябрьской революции (72) Ю.К.Зайцев, В.А.Малыгин и Н.В.Политаев (53) 620. 1.05: 531. 382(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 981834, G 01 M I/22, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1270595, кл. G 01 M 1/22, 1985. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К БАЛАНСИРОВОЧНОМУ СТАНКУ (57) Изобретение относится к балансировочной технике. Цель изобретения — автоматизация процесса измерения составляющих дисбаланса и пересчета мест коррекции при невозможности устранения дисбаланса по одной оси коррекции. Сигнал с вибродатчика 2 через блок 1 измерения составляющих дисбаланса поступает на входы блоков 5 и 6 преобразования составляющих дисбаланса, где осуществляется расчет значений последних.

Нуль-компараторы 20 и 21 и дешифратор 22, управляющий коммутаторами

11, 12 и 17, осуществляют выбор варианта измерения и пересчета. 2 ил.

1 132

Изобретение относится к баланси1 ровочной технике и может быть исполь зовано в балансировочных станках и станках-автоматах при балансировке роторов в косоугольных системах координат с разложением вектора дисбаланса на две или три составляющие.

Цель изобретения — автоматизация процесса измерения составляющих дисбаланса путем автоматического выбора 1 вариантов измерения и пересчета мест коррекции при невозможности устранения дисбаланса по одной оси коррекции.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — векторная диаграмма, нанесенная на торец балансируемого ротора.

Измерительное устройство к балансировочному станку содержит блок 1 измерения составляющих дисбаланса, соединенный c его первым входом вибродатчик 2, датчик 3 фазы, вход которого связан с первым выходом блока 1 измерения составляющих дисбаланса, а выход — с вторым входом последнего, генератор 4 опорного напряжения, два блока 5 и 6 преобразования составляющих дисбаланса, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных сумматора 7(8), первый вход которого подключен к генератору 4 опорного напряжения, аттенюатора

9(10) и коммутатора 11(12) и второго сумматора 13(14), первый вход которого связан с соединенными между собой вторыми входами коммутатора 11(12) и первого сумматора 7(8) и вторым (третьим) выходом блока 1 измерения составляющих дисбаланса, второй вход— с выходом аттенюатора 10(9) другого блока 6(5) преобразования составляющих дисбаланса, а выход — с третьим входом коммутатора 11(12), два регистратора 15 и 16 составляющих дисбаланса, соединенные соответственно с выходами коммутаторов 11 и 12, третий коммутатор 17, первый и второй входы которого связаны соответственно с четвертым и пятым выходами блока i измерения составляющих дисбаланса, элемент 18 временной задержки, вход которого соединен с первым, а выход — с третьим входами третьего коммутатора 17, регистратор 19 фазы, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам датчика 3 фазы и третьего коммутатора

0673 2

17, два нуль-компаратора 20 и 21, входы которых соединены соответственно с выходами первых сумматоров 7 и

8 блоков 5 и 6 преобразования составляющих дисбаланса, и дешифратор 22, входы которого соединены с выходами нуль-компараторов 20 и 21, а выход— с управляющими входами коммутаторов

11, 12 и 17.

О Устройство работает следующим образом.

Фильтрация сигнала дисбаланса, выделяющегося на выходе вибродатчика

2 при вращении балансируемого ротора (не показан), и определение двух составляющих 13, и 11 дисбаланса Ь осуществляются блоком 1 измерения составляющих дисбаланса. Для этого на его второй вход поступает выходной

О сигнал датчика 3 фазы, ротор которого кинематически связан с балансируемым ротором. Датчик 3 фазы питается двух- или трехфазным сигналом, кото.рый вырабатывается входящим в .состав блока 1 измерения составляющих дисбаланса генератором несущей частоты;

Фаза выходного сигнала датчика 3 фазы несет информацию о текущем угловом положении балансируемого ротора, 3О что используется блоком 1 измерения составляющих дисбаланса для выделения опорного сигнала с частотой вращения при фильтрации сигнала вибродатчика 2 (кроме того, информация о текущем угло35 вом положении ротора используется при отыскании составляющих дисбаланса, для чего выходной сигнал датчика 3 фазы пос- тупает также на вход регистратора фазы) .

Через интервал времени, достаточный для установления переходных процессов, блок 1 измерения составляющих дисбаланса переключается в режим хранения информации и на втором и д5 третьем его выходах устанавливаются напряжения, пропорциональные соответственно значениям D, и D<. Эти напряжения могут использоваться для определения корректирующих масс, коgg торые необходимо внести (или устранить) по осям коррекции, совпадающим с составляющими О„ и D . Информация об угловом положении осей коррекции на роторе содержится в фазе импульс5 ных сигналов несущей частоты на четвертом и пятом выходах блока 1 измерения составляющих дисбаланса. Фаза выходного сигнала датчика 3 фазы совпадает с фазой этих сигналов, если

D q Пмакс увеличивается на величину — — -- —-2 сов (40

D1-П м акс и становится равн П =Пт+-2 Ф

2 cos а значение составляющей, .находящейся на оси К1, равно D «««

Аналогично рассчитываются значения составляющих, если D --D„ „ О.

В этом случае дополнительная составляющая находится на оси, соседней с осью, направление которой совпадает с составляющей D,, а ее значение рав((П2 D макс но Dz Значение сос2 cosy тавляющей Dz увеличивается на вели50

D z — Пмакс чину — — — — — — — и становится равным

2 cosg

Пмакс

2 сов ц

D1 D1 а значение

3 13206 против неподвижного указателя, укрепленного на станине станка (не показан), находится соответствующая составляющая D, или D ось коррекции.

На ве торной диаграмме, приведен- 5 ной на фиг. 2, обозначены оси Kl-,K12 совпадающие с местами на роторе, разрешенными для коррекции, вектор дисбаланса балансируемого ротора П, вектор корректирующего дисбаланса П, 1О который необходимо ввести при балансировке ротора, составляющие D u

П дисбаланса D, измерение которых обеспечивает блок 1 измерения состав-! ляющих дисбаланса, составляющие D,, !5

I

Dz и D, дисбаланса П, измерение которых обеспечивает предлагаемое устройство, угол ((> между соседними осями К.

Если значение одной из составляю- 20 щих дисбаланса превышает значение максимального дисбаланса П„„,,который можно внести (или .устранить) по одной оси, то для коррекции дисбаланса балансируемого ротора можно ис- 25 пользовать дополнительную третью ось, ближайшую к оси, совпадающей с большей оставляющей дисбаланса.

На фиг. 2 приведен пример разложения,корректирующего дисбаланса на 30 три составляющие для случая, когда

П„ -Пмакс 7 0 При этом значе ие составляющей D„, находящейся на дополнительной оси коррекции (ось К2 на фиг. 2), равно D

Пмакс

2 c Üs q значение составляющей по оси К1.2

73 4 составляющей по центральной оси равНО Пмакс °

Расчет значений D,, D", D и (I

D осуществляют блоки 5 и 6 преобразования составляющих дисбаланса.

Входящие в их состав сумматоры 7 и 8 вычисляют разности D -П„„„, и Dz

--П „,, для чего наих первые входы поступают с генератора 4 опорного напряжения сигнал, пропорциональный значению D, а на вторые входы соответственно — сигнал, пропорциональный значениям П, и П . На выходах аттенюаторов 9 и 10, учитываю1 щих коэффициент †††вЂ, формируют2.cosq ся напряжения, пропорциональные зна(П Dм кс чениям D = ". " и П

2 cos v

:П2 Пмакс соответственно, а на

2 cos u выходах сумматоров 13 и 14 — напряжения, пропорциональные значениям

ll D p. Dмакс (.D — D + — — — -- — иП =D + (2 cos ч

Deaxc

+ — — — — — соответственно °

2 cos (t

Для автоматического выбора варианта измерения предназначены нуль-компаратор 20 и 21 и дешифратор 22, управляющий коммутаторами 11, !2 и 17 °

Если значения D u D меньше величины D „,, то на выходах обоих нуль-компараторов 20 и 21 устанавливаются уровни "О", При этой комбинации выходных сигналов дешифратор 22 переключает коммутаторы 11, 12 и 17 в состояние, при котором на входы регистраторов 15 и 16 составляющих дисбаланса с второго и третьего выходов блока 1 измерения составляющих дисбаланса поступают напряжения, пропорциональные значениям D, и П, соответственно, а на второй вход регистратора 19 фазы с выхода элемента 18 врвменной задержки приходит сигнал, фаза которого сдвинута на угол y/2 относительно фазы сигнала составляющей D .

Если значение D превышает величину П„,, (при П,. — П„„„, (О), то на выходах нуль-компараторов 20 и 21 устанавливаются уровни "1" и "0" соответственно. Дешифратор 22 при этом переключает коммутаторы 11, 12 и 17 во второе состояние„ при котором с аттенюатора 9 и сумматора 14 на входы регистраторов 15 и 16 составляющих дисбаланса поступают напряжения, пропорциональные значениям D, 0673 6 устранить) корректирующие массы, соответствующие показаниям регистраторов 15 и 16 составляющих дисбаланса.

Измерительное устройство к балансировочному станку обеспечивает автоматизацию.процесса измерения составляющих дисбаланса за счет автоматического выбора варианта измерения составляющих, их перерасчета и оп10 ределения мест коррекции на балансируемом роторе в случае, когда дисбаланс невозможно устранить, только по двум ближайшим к вектору .дисбаланса осям, разрешенным для коррекции.

132

Риека и

2 соэ у

Омакс

2 cosy

HD =D соответственно.

На второй вход регистратора фазы при этом с четвертого выхода блока 1 измерения составляющих дисбаланса поступает сигнал с фазой, соответ" ствующей угловому положению составляющей D

Если значение D превышает вели2 чину П„„„, (при D„- 0 „, (О), то на выходах нуль-компараторов 20 и 21 устанавливаются уровни "О" и " 1" соответственно. Дешифратор 22 переключает коммутаторы 11, 12 и 17 в третье состояние, при котором на входы регистраторов 15 и 16 составляющих дисбаланса поступают напряжения, пропорциональные соответственно знаа D g — амик с чениям D„= D„+ — — — — — — — и

2 cosy ц Р2 Dмакс

D" — — — —.—" - . На второй вход

2 cos y.

Ф ор мула из об ре те ни я регистратора 19 фазы с пятого выхода блока 1 измерения составляющих дисбаланса поступает сигнал с фазой, соответствующей угловому положению составляющей D Таким образом, балансировка роторов с использованием предлагаемого устройства осуществляется в следующей последовательности. Включают измерительное вращение. Через интервал времени, достаточный для установления переходных процессов в блоке 1 измерения составляющих дисбаланса (5-10 с), вращение выключается и устройство переводится в режим .хранения информации. Затем вручную или автоматически ротор поворачивается до положения, при котором регистратор

19 фазы фиксирует совпадение фаз сигналов íà его входах.

Если при этом против неподвижного указателя находится середина сектора, образованного ближайшими друг к другу осями, разрешенными для коррекции, то по ним вносятся (или устраняются) корректирующие массы, cîîòветствующие показаниям регистраторов

15 и 16 составляющих дисбаланса, .

45 блока преобразования составляющих дисбаланса, а выход — с третьим входом коммутатора, третьим коммутатором, первый и второй входы которого соединены соответственно с четвертым

5р и пятым выходами блока измерения составляющих дисбаланса, а выход — с вторым входом регистратора фазы, элементом временной задержки, вход и выход которого соединены соответстЕслй против указателя находится одна из осей, разрешенных для коррекции, то по этой оси следует внести . (или устранить )корректирующую массу, соответствующую значению D„ « а по двум соседним с ней осям внести (или

55 венно с первым и третьим входами третьего коммутатора, первым и вторым нуль-компараторами, входы которых соединены с выходами соответствующих первых сумматоров, и

Измерительное устройство к балансировочному станку, содержащее после2р довательно соединенные вибродатчик, блок измерения составляющих дисбаланса, датчик фазы, выход которого соединен с вторым входом блока измерения составляющих дисбаланса, и ре25 гистратор фазы и два регистратора составляющих дисбаланса, о т л и ч .аю щ е е с я тем, что, с целью автоматизации измерения дисбаланса, оно снабжено генератором опорного напря3О жения, двумя блоками преобразования составляющих дисбаланса, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных первого сумматора, вход которого соединен с выходом геЗ5 нератора опорного напряжения, аттенюатора и коммутатора, выход которого соединен с одним из регистраторов составляющих дисбаланса, и второго сумматора, первый вход которого

4р соединен с вторыми входами первого сумматора и коммутатора и вторым (третьим) выходом блока измерения составляющих дисбаланса, второй вход — с выходом аттенюатора другого

1320673

Составитель Ю. Круглов

Техред М.Ходанич Корректор A- Зимокосов

Редактор А. Огар

Заказ 2650/45

Тираж 776

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 дешифратором, входы которого соединены с выходами нуль-компараторов, а выход — с управляющими входами всех коммутаторов.