Измерительное устройство к балансировочному станку

 

Изобретение относится к балансировочной технике. Цель изобретенияповышение производительности за счет создания условий автоматизации позиционирования по дополнительным осям коррекции. Сигнал дисбаланса с выхода вибродатчика 1 фильтруется с помощью схемы 6 фильтрации сигнала дисбаланса и переносится по спектру с помощью генератора 4 несущей частоты. Регистратор 7 значения дисбаланса осуществляет оценку необходимости и требуемых мест коррекции. По команде блока 10 управления подготавливаются сигналы, соответствукяцие дополнительным осям коррекции, и регистратор 3 фазы, подключенный к выходу коммутатора 18, поочередно выбирающего сигналы соответствующих осей коррекции, отображает информацию, которая позволяет проводить позиционирование.3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (191 (11) А1 (584 G01 M 1 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ.И OTHPbITHA

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3999414/25-28 (22) 02. 01. 86 (46) 30.07.87. Бюл. N- 28 (71) Минское станкостроительное производственное объединение им.Октябрьской революции (72) В.А.Малыгин, В.К.Нажитных и Н.В.Политаев (53) 620 ° 1.05:53 1.382 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1010485, кл. G 01 M 1/22, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1010485, кл. G 01 М 1/22, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1270595, кл. (01 M 1/22, 1985 ° (54) ИЗЖРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К

БАПАНСИРОВОЧНОМУ СТАНКУ (57) Изобретение относится к балансировочной технике. Цель изобретенияповышение производительности за счет создания условий автоматизации позиционирования по дополнительным осям коррекции. Сигнал дисбаланса с выхо" да вибродатчика 1 фИльтруется с помощью схемы 6 фильтрации сигнала дисбаланса и переносится по спектру с помощью генератора 4 несущей частоты.

Регистратор 7 значения дисбаланса осуществляет оценку необходимости и требуемых мест коррекции. По команде блока 10 управления подготавливаются сигналы, соответствукнцие дополнительным осям коррекции, и регистратор 3 фазы, подключенный к выходу коммутатора 18, поочередно выбирающего сиг- ф налы соответствующих осей коррекции, отображает информацию, которая позволяет проводить позиционирование.3 ил.

13

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в балансировочных станках, станках-автоматах и автоматических линиях при балансировке в полярной системе координат, когда дисбаланс ротора не может быть скомпенсирован внесением . дисбаланса по одной оси коррекции, и имеется необходимость введения дополнительных осей коррекции.

Цель изобретения — повышение производительности за счет создания условий автоматизации позиционирования

I по дополнительным осям коррекции,, симметричным относительно центральной оси коррекции.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — векторная диаграмма, на которой показан пример компенсации дисбаланса балансируемого ротора путем устранения материала сверлением по центральной оси, противоположной век тору измеренного дисбаланса (D ), и двум дополнительным осям коррекции (дисбалансы, вносимые каждым из отверстий, обозначены соответственно

Ъ,, D, и Р ; символами + К и — pL обозначены углы между дополнительными и центральными. осями коррекции на балансируемом роторе); на .фиг. 3 — временные диаграммы, поясняющие .работу основных элементов устройства (числа, стоящие у начала каждой из осей ординат временных диаграмм соответствуют позиционному обозначению элементов структурной схемы на фиг. 1).

Устройство содержит вибродатчик 1» датчик 2 фазы, регистратор 3 фазы, генератор 4 несущей частоты фильтр 5 нижних частот, схему 6 фильтрации сигнала дисбаланса, первый вход которой соединен с вибродатчком 1, второй вход — с выходом датчика .2 фазы и регистратором 3 фазы, третий и четвертый входы соответственно — с первым и вторым выходами генератора 4 несущей частоты и с первым и вторым входами датчика 2 фазы, а выход — со входом фильтра 5 нижних частот, подключенные к выходу. фильтра 5 нижних частот, регистратор 7 значения дисбаланса и формирователь 8, укорачивающую цепочку 9:, вход которой соединен с выходом формирователя 8, блок 10 управления, одновибратор 11, синхрон ный .одновибратор 12, первый 13 и второй 14 логические элементы 2И-НЕ,пер26927 вые входы которых соединены соответственно с прямым н инверсным выхода5

?5

55 ми одновибратора 11, а вторые входы с выходом синхронного одновибратора

12, логический элемент 2И 15, первый вход которого соединен с выходом укорачивающей цепочки 9, С-входом синхронного одновибратора 12 и 5Т-входом одновибратора 11, а второй вход — с выходом блока 10 управления и ST-входом синхронного одновибратора 12,первый 16 и второй 17 счетчики, CE-входы которых подключены соответственно к выходам логических элементов 2И-HE

13 и 14, R-входы соединены с выходом логического элемента 2И 15, а С-входы — между собой и с третьим выходом генератора 4 несущей частоты, и коммутатор 18, входы которого связаны с выходами счетчиков 16 и 17 и формирователя 8, а выход — со вторым входом регистратора 3 фазы.

Генератор 4 несущей частоты может быть выполнен, например, в виде последовательно соединенных генератора

19 импульсов, выход которого представляет собой третий выход генератора 4 несущей частоты, делителя 20 частоты и счетчика 21 Джонсона, выходы которого представляют собой соответственно первый и второй выходы генератора 4 несущей частоты.

Схема 6 фильтрации сигнала дисбаланса может быть выполнена, например, в виде двух последовательных цепочек, включающих каждая фазовый детектор

22(23), блок 24(25) памяти и амплитудный модулятор 26(27), сумматора

28, вход которого представляет собой выход схемы 6 фильтрации сигнала дисбаланса, а входы подключены к. выходам амплитудных модуляторов 26 и 27, третьего 29 и четвертого 30 фазовых детекторов, выходы которых подключены соответственно к управляющим входам фазовых детекторов 22 и 23, соединенные информационные входы которых представляют собой первый вход схемы

6 фильтрации сигнала дисбаланса,второй вход которой представляет собой соединенные информационные входы фазовых детекторов 23 и 30, третий— управляющие входы фазового детектора

29 и амплитудного модулятора 26, а четвертый — управляющие входы фазового детектора 30 и амплитудного модулятора 27.

1326927

45

55

Формирователь 8 может быть выполнен, например, в виде нуль-компаратора.

В качестве датчика 2 фазы можно использовать, например, вращающийся трансформатор (или сельсин, при условии питания его трехфазным напряжением несущей частоты) в режиме фазовра щателя с включенным на выходе фильтром нижних частот.

Синхронный одновибратор 12 может быть выполнен, например, на двух Dтриггерах и логическом элементе 2И.

В качестве регистратора 7 значения дисбаланса может использоваться, например, амплитудный детектор с включенным на выходе вольтметром постоянного тока или аналого-цифровым преобразователем, а регистратора 3 фазы— фазометр или фазовый дискриминатор (в автоматическом оборудовании).

Коммутатор !8 может быть реализован в виде электронного или электромеханического переключателя.

Устройство работает следующим образом.

Измерение параметров дисбаланса осуществляют при вращении балансируемого ротора с частотой Й . При этом сигнал вибродатчика 1 подается на первый вход схемы 6 фильтрации сигнала дисбаланса, на второй вход которой поступает сигнал с выхода датчика

2 фазы, в качестве которого используется вращающийся трансформатор (или сельсин) в режиме фазовращателя. Режим фазовращателя обеспечивается питанием обмоток вращающегося трансформатора ортогональными сигналами несущей частоты И . Формирует эти сигналы генератор 4 несущей частоты . Взаимный сдвиг фаз (90 ) сигналов на его первом и втором выходах обеспечивается включением на его выходе двухразрядного счетчика 21 Джонсона, подклю ченного к выходу делителя 20 частоты.

Результирующий коэффициент N делителя частоты генератора 19 импульсов выбирается достаточно большим, чтобы

1 обеспечить заданную точность поиска места коррекции. Например, при N = о .= 360, точность определения места коррекции не более 1

Ортогональные сигналы несущей час тоты ы поступают также на третий и

25 четвертый входы схемы 6 фильтрации сигнала дисбаланса, которая обеспечивает фильтрацию сигнала вибродатчика

1 и перенос его на несущую частоту(d ..

Выделяющийся при этом на выходе схемы

6 фильтрации сигнала дисбаланса аналог последнего на несущей частоте содержит высшие гармоники из-за использования в описываемом примере выполнения устройства, генератора 4 несущей частоты с выходными сигналами прямоугольной фор ы. Подавление этих гармоник производит фильтр 5 нижних частот, на выходе которого выделяется синусоидальный сигнал несущей частоты, амплитуда и фаза которого несут информацию о значении и угле дисбаланса балансируемого ротора. Регистратор 7 значения дисбаланса осуществляет индикацию и (или) преобразование в дискретную форму амплитуды сигнала дисбаланса.

Формирователь 8 преобразует синусоидальный сигнал дисбаланса в прямоугольные импульсы, которые при соответствующем положении коммутатора 18 используются в качестве опорного сигнала регистратора 3 фазы для отыскания на балансируемом роторе центральной оси коррекции. Опорные сигналы, соответствующие дополнительным осям коррекции, подаются на другие входы коммутатора 18 со счетчиков 16 и 17.

Счетчики 16 и 17 тактируются по Свходам выходным сигналом генератора

19 импульсов. Так как коэффициент пересчета счетчиков 16 и 17 выбирается равным N то генерируемые или прямоугольные импульсы (типа меандр) имеют частоту ь1 . Их фаза задается короткими синхроимпульсами, которые поступают с выхода укорачивающей цепочки 9 через логический элемент 2И 15 на Rвходы счетчиков 16 и 17.

Поэтому, пока логический элемент

2И 15 открыт единичным уровнем блока

10 управления, фаза выходных сигналов счетчиков 16 и 17 совпадает с фазой импульсов на выходе формирователя 8.

После окончания измерения параметров дисбаланса схема 6 фильтрации сигнала переключается в режим хране" ния информации (не показана). При этом на ее выходе сохраняется сигнал дисбаланса, перенесенный на несущую частоту И .

Формула изобретения

Измерительное устройство к балансировочному станку, содержащее вибра,цатчик, последовательно соединенные датчик фазы и регистратор фазы, генератор несущей частоты, фильтр нижних частот, соединенные с его выходом формирователь н регистратор значения дисбаланса и схему фильтрации сигна-. ла дисбаланса, первый вход которой соединен с выходом вибродатчика,вто" рой — с выходом датчика фазы, третийс первым выходом генератора несущей частоты и первым входом датчика фазы, четвертый — с вторым выходом генератора несущей частоты и вторым входом датчика фазы, а выход — с входом фильтра нижних частот, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повы5 13269

Одновременно (или после) блок IO управления устанавливает на выходе нулевой уровень, запрещающий прохождение синхроимпульсов на R-входы счетчиков 16 и 17 и переводящий их 5 в режим динамического хранения фазы генерируемого сигнала. По этой же команде синхронный одновибратор 12 генерирует одиночный импульс, длительность которого определяется пери- 10 одом импульсов на его Г-входе и составляет один период Т ь> несущей частоты. Этот импульс поступает на первые входы логических элементов 2И-НЕ . 13 и 14. На их вторые входы поступают прямой и инверсный импульсы одновибратора 11, длительность единичного уровня которых равна соответственТО но = К- — ; и - Ти г 20

2»

В результате на выходах логических элементов 2И-НЕ 13 и 14 выделяются одиночные импульсы нулевого уровня,, которые блокируют счетчики 16 и 17 по CE-входу (входу разрешения счета) на интервалы времени t и с, что приводит к сдвигу фаз их выходных сигналов относительно сигнала на выходе формирователя 8 на углы d. u, 1

2 — = — cL соответственно.

Таким образом, не более чем через два периода несущей частоты после команды блока 10 управления на входах коммутатора 18 устанавливаются сигналы, соответствующие центральной 35 и двум дополнительным осям коррекции на балансируемом роторе.

I.

Коммутатор 18, управляемый вручную или автоматически, поочередно подклю-. 40 чает ко входу регистратора 3 фазы один иэ трех сигналов осей коррекции.

На другой вход регистратора 3 фазы подается сигнал с. датчика 2 фазы, соответствующий текущему угловому положению его ротора, и кинематически связанного с ним бапансируемого ротора. При установке ротора в положение, при котором место коррекции находится под устраняющей позицией, фазы сигналов на входе регистратора .

3 фазы совпадают, что достигается установкой соответствующей фазы дис.баланса регулируемым фазовращателем, входящим в состав фильтра 5 нижних частот, при наладке станка, и он формирует команду на останов вращения ротора (или выдает визуальную информацию).

Балансировка роторов с использованием предлагаемого устройства осуществляется в следующей последовательности. Включают измерительное вращение, через интервал времени, достаточный для установления переходных процессов в схеме б фильтрации сигнала дисбаланса, ее переключают в режим хранения информации, а вращение выключают. По команде блока

10 управления осуществляют подготовку сигналов дополнительных осей коррекции. После этого регистратор 7 значения дисбаланса используется для оценки необходимости коррекций дисбаланса и определения требуемого числа мест коррекции (корректировка только по центральной оси .коррекции или по ,цополнительным осям, или по тем и другим).

Зятем коммутатором 18 поочередно выбираются сигналы соответствующих осей коррекции и, пользуясь выходной информацией регистратора 3 фазы, осуществляют прозиционирование балансируемого ротора местами коррекции под устраняющую позицию.

Регулировку угла осуществляют изменением длительности импульсов, формируемых одновибратором iis

Таким образом, использование предлагаемого устройства создает условия автоматизации процесса позиционирования балансируемого ротора по центральной и дополнительным осям коррекции и обеспечивает повышение точности и производительности этого процесса.

13 шения производительности за счет создания условий автоматизации позиционирования по дополнительным осям коррекции, оно снабжено соединенной с выходом формирователя укорачивающей цепочкой, блоком управления, одновибратором, синхронным одновибратором, первым и вторым логическими элементами 2И-НЕ, первые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами одновибратора, а вто, рые - с выходом синхронного одновибратора, первым и вторым счетчиками, С-входы которых соединены с третьим

26927 8 выходом генератора несущей частоты, а СЕ-входы — с выходами соответствуницих логических элементов 2И-НЕ, коммутатором, входы которого соединены с выходами обоих счетчиков и форми, рователя, а выход — с вторым входом регистратора фазы, и логическим элементом 2И, первый вход которого соединен с выходом укорачивакицей цепоч10 ки,ST-входом одновибратора и С-входом синхронного одновибратора, второй .— с.ST-входом последнего и выходом блока управления, а выход — с R-входами обоих счетчиков.

l326927

Составитель !0. Круглов

Редактор А.Ревин Техред л.Олийнык Корректор Л. Пилипенко Заказ 3273/37 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 .Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4