Устройство для автоматической балансировки шлифовального круга и способ настройки устройства для автоматической балансировки шлифовального круга

 

Изобретение относится к балансировочной технике. Цель изобретения - повышение производительности за счет одновременного заполнения полостей и надежности за счет нечувствительности управляющих сигналов к случайным помехам. Перед началом работы устройство настраивается следующим способом: для каждой полости механизма 3 коррекции устанавливают пробную массу, на рабочей частоте вращения формир513от импульсный ЕИГс (Л Од д д СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„SU„„14621

-\ (5g 4 С 01 М 1/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

fIQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 3972283/27-28 (22) 01. 11.85 (46) 28.02.89. Бюл. К 8 (71) Ленинградское высшее инженерноморское училище им. адм. С.О. Макарова и Липецкий станкостроительный завод (72) О.А. Макаров, В.И. Нисенман, В.И. Прядилов и Ю.П. Циманский (53) 620.1.05:531.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 381941, кл. С 01 M 1/18, 1969.

Авторское свидетельство СССР

У 619814, кл. G 01 М 1/38, 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 1301102, кл. G 01 M 1/38, 1985.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

БАЛАНСИРОВКИ ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА

И СПОСОБ НАСТРОЙКИ УСТРОЙСТВА ДЛЯ

АВТОМАТИЧЕСКОЙ БАЛАНСИРОВКИ ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА (57) Изобретение относится к балансировочной технике. Цель изобретения — повышение производительности за счет одновременного заполнения полостей и надежности за счет нечувствительности управляющих сигналов к случайным помехам. Перед-началом. работы устройство настраивается следующим способом: для каждой полости механизма 3 коррекции устанавливают .пробную массу, на рабочей частоте вращения формирурот импульсный сиг1462133

360 360

И " - Я-1

Иал с датчика 4 дисбаланса из условия 60 /N c pic 360 /N-1, где N — число полостей, по его середине устанавливают передний фронт импульсного сигнала с датчика 10 (11, 12, 13) положения полости, останавливают шпифовальный круг и снимают пробную массу. Балансировка — заполнение необходимых полостей механизма 3 коррекции баланИзобретение относится к балансиро:вочной технике и может быть использо,: вано для балансировки шлифовальных кругов, установленных на шпинделе станка.

Цель изобретения — повышение про:изводительности .за счет одновременной подачи жидкости в несколько полостей и повышение надежности за счет нечув- 1О ствительности управляющих сигналов с» к случайным помехам.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства (число полостей и число г каналов устройства N = 4); на фиг. 2 15 циклограмма сигналов с датчика дисбаланса (U, )и датчиков положения полостей Uq (для четырех полостей).

Устройство для автоматической ба- 20 лансировки шлифовального круга 1 содержит установленный на шпинделе 2 механизм 3 коррекции, .выполненный в виде цилиндрического корпуса с радиальными перегородками, образующими со стенками цилиндра четыре равномерно распределенные по окружности, последовательно соединенные датчик 4 дисбаланса и усилитель-формирователь

5, четыре нанесенные на шпиндель 2 метки 6-9, четырехканальную схему .управления„ каждый канал которой выполнен в виде последовательно соедийенных датчика 10.(11, 12, 13) положения полости, связанного с соответствующей меткой 6 (7, 8 9), и триггера

14 (15, 16, 17), второй вход которого соединен с вьжодом усилителя-формирователя, и четыре соединенных с полостями механизма 3 коррекции и связанных с источником балансировоч-, ной жидкости распределительньж узсировочной жидкостью — происходит при открывании распределительных узлов

18-21 разрешающими сигналами, формируемыми соответствующими триггерами

14-17 при одновременном приходе на их входы импульсов с датчика 4 дисбаланса и соответствующих датчиков

10- 13 положения полости. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. ла 18, 19, 20 и 21, управляющие входы которых соединены соответственно с выходами триггеров 14, 15, 16 и 17.

Перед началом работы, устройство настраивается. Способ настройки реализуется следующим образом.

Поочередно закрепляют на диаметрально противоположной стороне центра тяжести каждой полости пробную неуравновешенную массу, приводят шпиндель во вращение на требуемую частоту, формируют импульсный сигнал от дат- чика 4 дисбаланса из условия: где М вЂ” "(ср — (f,) — диапазон импульсного сигнала от датчика 4 дисбалан-, са в градусах;

Ц, — начало импульсного сигнала 1

Ц вЂ” конец импульсного сигнала;

N — число балансировочньж полостей (4для предлагаемого устройства).

Устанавливают передний фронт им-, пульсного сигнала от датчиков 10 — 13 положения полости по середине импульсного сигнала от датчика 4. дисбаланса, останавливают и снимают пробную массу.

Процесс настройки устройства показан на фиг. 2. Схемы в системе координат <рОИ,показывают расположение импульсного сигнала от датчика

4 дисбаланса, в системе координат ((08@- импульсный сигнал от датчиков

1462133

10-13 положения полостей, где (р угол поворота шпинделя относительно станка в градусах. Диапазон импульсного сигнала от датчика дисбаланса dq= (g -(p,), где ср, — начало импульсного сигнала; (— конец импульсного сигнала.

При наличии четырех полостей начало импульсных сигналов от всех датчиков положения полостей, Ц, И Ц, Диапазон импульсного сигнала по углу выбран таким, чтобы по крайней мере передНий фронт импульсного сигнала от одного из датчиков 10-13 положения полости попал в указанный диапазон.. Настройка устройства производится перемещением датчиков 1013 положения полости по окружности вдоль траектории меток 6-9.

Балансировка производится следующим. образом.

При наличии неуравновешенности шлифовального круга 1 датчик 4 дисбаланса вырабатывает периодический сигнал, который с помощью усилителяформирователя 5 преобразуется в импульсный сигнал с частотой, равной частоте вращения шпинделя ?. Диапазон импульсного сигнала в градусах формируется из условия

360 360

»Ы » — — р и и-1 где для рассматриваемой схемы n=4— число полостей, что больше угла между центрами тяжести двух соседних полостей и меньше трех соседних полостей.

Импульсный сигнал с выхода усилителя-формирователя 5 подается на вход всех триггеров, 14-17, на вторые входы которых подаются импульсные сигналы выходов соответствующих датчиков 10»13 положения полостей.

При вращении шпинделя 2 .происходит прохождение меток 6-9.мимо датчиков 10-13 положения полостей. Метки 6-9 между собой разнесены по про дольной оси шпинделя 2 так, чтобы при вращении шпинделя 2 метка 6 формировала импульсный сигнал только в датчике 10 положения полости; метка 7в датчике 11, метка 8 — в датчике

12, а метка 9, — в датчике 13. Фор- . мирования соответствующих сигналов можно добиться также расположением меток 6-7 между собой на различных радиусах. Частота импульсных сигналов каждого иэ датчиков 6-9 поло5 жения полостей равна частоте вращения шпинделя.

Только при попадании переднего фронта импульсного сигнала от датчика 10 (11, 12, 13) положения полости

1р в диапазон Ьс импульсного сигнала от датчика 4 дисбаланса соответствующий триггер 14 (15, 16, 17) подается сигнал на управляющий вход своего распределительного узла 18 (19, 20, 21).

15 При поступлении сигнала на вход распределительного узла 18 (19, 20, 21) открывается подача жидкости для балансировки, поступающей в соответствующую полость. Так, если передний фронт.

20 импульсного сигнала с датчика 10 положения полости попадает в диапзаон импульсного сигнала (р с датчика 4 дисбаланса, на выходе триггера t4 появляется сигнал, который подается

25 на управляющий вход распределительного узла 18. Сигнал открывает подачу жицкости для балансировки, поступающей от источника балансировочной жидкости через распределительный зел 18

Зр в полость, угловое положение которой определяется меткой 6.

Подача жидкости в рассматриваемую полость прекращается лишь тогда, когда передний фронт импульсного сигнала с датчика 10 положения полости не попадает в диапазон импульсного сигнала b.g от датчика 4 дисбаланса. Это имеет место при исчезновании импульсного сигнала с датчика 4 дисбаланса в случае устранения неуравновешенности круга выше требуемой точности балансировки или изменения фазы неуравновешенности шлифовального круга.1. В последнем случае диапазон им45 пульсного сигнала big от датчика дисбаланса по углу смещается и таким образом передний фронт импульсного сигнала от рассматриваемого датчика 10 положения .полости 19 не попадает

5Р

В этом случае в диапазон AC) попадает передний фронт сигнала с другого датчика 11 (12, 13) положения плоскостей и балансировка продолжается аналогично описанному случаю.

Выбор диапазона импульсного сигнала от датчика 4 дисбаланса величи. ной 5(p (больше угла между центрами

14 тяжести двух соседних полостей и меньше трех соседних полостей) обеспечивает по крайней мере одно одновременное попадание переднего фронта импульсного сигнала с датчиков 10-13 положения полости.

В случае необходимости (вектор, дисбаланса круга не совладает с диаметром, проходящим через центр, тяжести полости) величина обеспечива т одновременную подачу жидкости в двух соседних полостях. Величина пробной неуравновешенной массы при наСтройке должна быть по крайней мере:.:на порядок вьппе остаточной неуравновешенной массы вращающихся частей шпинделя 2, что необходимо для исключения погрешностей при настройке.

Перемещением датчика 10 (11 12, 13) положения рассматриваемой полости, по окружности вдоль траектории его метки устанавливают передний фронт импульсного сигнала от датчика положения полости по середине импульсного сигнала от датчика 4 дисбаланса, Таким образом, повьппение производительности достигается за счет одновременного заполнения балансировоч-. ной жидкостью полостей механизма коррекции.

Повышение надежности предложенного устройства определяется тем, что управляющие сигналы имеют только два уровня: высокий и низкий и прак тически нечувствительны к помехам, правильность процесса балансировки подтверждается при каждом обороте шЛифовального круга за счет того, ч1,о импульсы от датчиков положения как бы стробируют сигнал от датчика дисбаланса, поэтому устройство практически нечувствительно к случайным помехам от других источников вибрации, частоты которых не совпадают с частотой вращения круга.

62133 6

Формула изобретения

1. Устройство для автоматической балансировки шлифовального круга станка, содержащее датчик дисбаланса, механизм коррекции, выполненный в виде установленного на шпинделе цилиндрического корпуса с радиальными перегородками, образующими со стенками корпуса N равномерно распределенных полостей, соединенные с ними распределительные узлы, связанные с источником балансировочной жидкости, и схему управления, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и надежности балансировки, оно снабжено соединенным с датчиком дисбаланса усилителемформирователем и N метками, наносимыми на шпиндель, схема управления выполнена N-канальной, а каждый канал— в виде последовательно соединенных датчика положения полости, связанного с соответствующей меткой, и триггера, второй вход которого соединен с выходом усилителя-формирователя, а выход — с управляющим входом.со4 ответствующего распределительного узла.

2. Способ настройки устройства для автоматической балансировки шлифовального круга станка, о т— л и ч а ю шийся тем, что поочередно закрепляют диаметрально противоположно центру тяжести каждой полости пробную массу, приводят шпиндель с нанесенными N метками во вращение на рабочей частоте, формируют импульсный сигнал с датчика дисбаланса из условия 360 gN

1462133

Составитель И. Ходатаев

Техред М.Ходанич

Корректор B. Романенко

Редактор И. Сегляник

Заказ 663/38 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101