Способ уравновешивания поплавковых узлов
Изобретение относится к балансировочной технике. Цель изобретения - повышение производительности и точности за счет устранения температурной зависимости. В процессе измерения поплавковому узлу 4 сообщают резонансные крутильные колебания вокруг оси каждой из цапф 5 и 6 раздельно в воздухе, перемещают контрольный груз в плоскости, перпендикулярной продольной оси поплавкового узла 4, и фиксируют максимальную частоту системы крутильных колебаний. Затем помещают поплавковый узел 4 в жидкость, уравновешивают по плавучести, сообщают аналогичным образом резонансные крутильные колебания при горизонтальном положении осей цапф 5 и 6, перемещают узел 4 относительно цапф 5 и 6 в той же плоскости и фиксируют минимальную частоту крутильных колебаний, а места крепления цапф определяют, повторяя N раз поочередно соответствующие операции в воздухе и в жидкости. 8 ил.
А1
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„.S0ÄÄ1552 (5 1)5 G 01 М 1 12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Й А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ПЧНТ СССР (21) 4377161/25-28 (22) 15. 02. 88 (46) 23.03.90. Бкл. У 11 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) И.П.Воболис и К.M.Ðàãóëüñêèñ (53) 620.1.05:531,83 (088.8) (56) Ковалев М.П., Моржаков С.П., Терехова К.С. Динамическое и статическое уравновешивание гироскопических устройств. — M. Машиностроение, 1965, с.228-229.
Там же, с.281-283. (54) СПОСОБ УРАВНОВЕШИВАНИЯ ПОПЛАВКОВЫХ УЗЛОВ (57) Изобретение относится к балансировочной технике. Цель изобрете« ния - повышение производительности и точности за счет устранения темпера2 турной зависимости. В процессе измерения поплавковому узлу 4 сообщают резонансные крутильные колебания вокруг оси каждой из цапф 5 и б раздельно в воздухе, перемещают контрольный груз в плоскости, перпендикулярной продольной оси поплавкового узла 4, и фиксируют максимальную частоту системы крутильных колебаний, Затем помещают поплавковый узел 4 в жидкость, уравновешивают по плавучести, сообщают аналогичным образом резонансные крутильные колебания при горизонтальном положении осей цапф
5 и б, перемещают узел 4 относительно цапф 5 и б в той же плоскости и фикг сируют минимальную частоту крутильных колебаний, а места крепления цапф определяют, повторяя и раз поочередно соответствующие операции в воздухе и в жидкости. 8 ил.
1552021
Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано для уравновешивания поплавко вых узлов при изменении температуры рабочей жидкости.
Цель изобретения — повышение производительности за счет снижения трудоемкости и точности за счет устранения температурной зависимости. р
На фиг.1 представлена функциональная схема устройства, реализующего способ1 на фиг.2 — график зависимос-!
l ти частоты крутильных колебаний от
1 величины груза; на фиг. 3 — схема реа- 15 лизации способа в жидкости; на фиг.4
1 и 5 — графики зависимости частоты кру-! тильных колебаний от перемещения мест
1 крепления цапф по осям .Х и У; на ,фиг.б-8 — три сечения в плоскости 20
1 . XOY поплавкового узла с корректирующими грузами m <, m и ш
Устройство, реализующее способ, содержит основание 1, торсионный вал 2, одним концом жестко скреплен ный с основанием 1, планшайбу 3, вы1 полненную на втором конце торсионно;го вала 2 и предназначенную для за-! крепления исследуемого поплавкового узла 4, имеющего цапфы 5 и 6, датчик ! 7 и вибратор 8 крутильных колебаний торсионного вала 2, соединенные меж,ду собой положительной обратной связью через электронный блок 9 и ванну
10, заполненную жидкостью, предназначенную для помещения закрепленного на планшайбе 3 исследуемого поплавкового узла 4.
Устройство реализует способ следующим образом.
При помощи датчика 7 и вибратора 8 системе торсионный вал 2 — планшайба 3 — исследуемый узел 4 сообщают резонансные крутильные колебания в
Воздухе ° Это создается Осуществле 45 нием положительной обратной связи между датчиком 7 и вибратором 8 крутильных колебаний через электронный блок
9. При этом исследуемый поплавковый узел 4 закреплен на планшайбе 3 так, 50 что ось одной из цапф (например,, 5) совпадает с продольной осью торсионного вала 2, Как известно, зависимость между силой и деформацией торсионного вала
2 является линейной только для малых деформаций. Для этого считают, что упругий восстанавливающий момент торсионного вала 2 является равным,9, С где С,,С вЂ” составляющие крутильной жесткости; угол закручивания.
Крутильные колебания упомянутой системы осуществляются на малой амплитуде (малом угле с,), .поэтому в этом случае считают, что упругий востанавливающий момент изменяется по линейному закону
M„„p — 1Ч1
Устанавливают на этом конце (где цапфа 5) корректирующий груз массой
М, (внутри поплавкового узла) и перемещают его параллельно плоскости
XOY. Момент инерции поплавкового узла 4 вокруг оси (оси цапфы 5) равен
I, = I, + md
I где I, — момент инерции, когда ось цапфы проходит через центр масс поплавкового узла ш — масса поплавкового узла;
d — расстояние между осью цапфы
5 и продольной осью, проходящей через центр масс узла.
Следовательно из всех осей данного направления наименьший момент инерции системы будет относительно оси, проходящей через центр масс поплавкового узла 4 ° В связи с этим перемещением груза в плоскости XOY и изменением его массы добиваются минимального момента инерции системы— максимальной частоты крутильных колебаний, что соответствует наибольшей частоте крутильных колебаний (фиг.2).
В этом случае добиваются, чтобы центр масс поплавкового узла 4 (узла с грузом) находился на оси Z.
После проделанных операций поплавковый узел 4 помещают в ванну 10 с жидкостью, уравновешивают по плавучести, затем закрепляют на планшайбе 3 и создают повторно резонансные крутильные колебания торсионного вала 2 (фиг.3), продольную ось которого ориентируют горизонтально, Перемещают цапфу 5 по торцовой поверхности (параллельной XOY) поплавкового узла 4 и фиксируют минимальную частоту крутильных колебаний (фиг.4 и 5).
Как известно, на помещенный в жидкости поплавковый узел 4 действует выталкивающая сила, пропорциональная
5 1552021
6 объему поплавка. Из-за несовпадения Так как точка Оз еще не является центра этого объема с осью Z (осью центром объема (точкой 0 ), опять
1 цапфы 5) будет действовать момент скручивается торсионный вал 2 и повывокруг оси Z„ который скручивает тор- шается частота крутильных колебаний.
5 сионныи вал 4; Условие совпадения Для получения минимальной частоты центра масс с центром объема удовлет- крутильных колебаний цапфу перемещаворяется только в случае однородных ют к центру объема 0 и находят дру1 тел. Поплавковый узел не является од- roe его положение в точке 0 (фиг ° 8). нородным телом, поэтому в этом случае 10 Затем уравновешивают по массе в воэсуществует несовпадение этих двух духе (груз Мз) и т.д, Аналогичные центров. операции проделываются и для закрепГабариты торсионного вала подбира- ления узла по другой цапфе — цапфе 6. ются такими, чтобы под действием мо- После некоторого числа проведенмента от выталкиваемой поплавком ящц- 15 ных поочередных операций цапфы 5 и 6 кости угол закручивания его бып на- поплавкового узла 4 устанавливаются ибольшим (например 100 раз больше yr- на оси, проходящей центр объема выла крутильных колебаний) . В связи с талкиваемой поплавком жидкости а
У этим частота крутильных колебаний получаемая ассиметрия по массе скомупомянутой системы будет изменяться 2О пенсируется при помощи соответствуюот величины закручивания торсионного щего груза. вала 2, т.е. при свободном состоянии Таким образом, сообщением поплавона будет определенной и минимальной, ковому узлу резонансных крутильных а при закручивании в одну или другую колебаний вокруг оси каждой цапфы сторону она будет повышаться. Я5 раздельно в воздухе и затем соответПеремещением места крепления цап- ственно в жидкости, перемещением софы 5 добиваются минимальной частоты ответствующим образом грузов и измекрутильных колебаний (фиг.4,5). Это нением мест крепления цапф, фиксиробудет тогда, когда цапфа 5 будет сме- ванием максимальных и минимальных щена к центру объема выталкиваемой ЗО частот крутильных колебаний создается поплавком жидкости. Кроме того, мини- возможность устранения объемной асиммальная частота крутильных колебаний метрии, проявляющейся при переменной будет тогда, когда при перемещении рабочей температуре жидкости, а тем цапфы уравновешиваются моменты, дей- . самым уменьшения трудоемкости работы ствующие вокруг оси Z, и повышения точности работы поплавкоОдной операцией цапфа 5 не устана- вого узла.
35 вливается на оси, проходящей центр объема, так как при перемещении цап- Ф о р м у л а .и з о б р е т е н и я фы 5 начинает действовать и момент Способ уравновешивания поплавкоот силы тяжести узла 4. Это объясня- 4О вых Узлов, заключающийся в том, что ется следующим образом. действующие вокруг осей цапф поплавСчитают, что центр объема поплав- «во« узла и перпендикулярных им ка находится в точке 01, а цапфа на- осеи моменты сил устраняют путем находится в точке О (фиг.б). Грузом вешивания и перемещения контрольных массой М, добиваются, чтобы центр 45 грузов! отличающийся тем, масс поплавка находился на оси Z. При что, с целью увеличения производи- перемещении цапфы (в жидкости) к тельности и повышения точности при центру объема О, находят другое ее пеРеменной температуре, поппавковоположение — точку 0 g (фиг.7). Далее му Узлу сообщают резонансные крутильуравновешивают поплавок по массе 5О ные колебания в воздухе поочередно в воздухе, так как точка Оз не лежит вокруг оси каждой цапфы, перемещают на оси Z Это осуществляется соответ- контрольный груз в плоскости, перпенствующим перемещением груза М для 1 дикулярной продольной оси поплавкотого, чтобы центр масс поплавка пе- вого Узла при контроле частоты.круРеместить в точку О,. После этого 55 т"йь к "еба и до фиксацци максик пом1еп аюT B BBHHУ уравнове у а последней, поме аю о авковый шивают по плавучести с помощью массы ш и создают аналогичным образом крутильные колебания. гру ы, также сообщают резонансные
1552021
Составитель Ю. Кр
Т хр ед А. Кра в чу к
Корректор M.Максимищинец
Редактор А-.Шандор
Тираж 441
Заказ 323
Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб;, д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101 крутильные колебания при горизонтальном положении оси цапфы и перемещают поплавковый узел относительно цапфы в той же плоскости при контроле частоты крутильных колебаний до фиксации минимума последней и повторяют эти операции до получения заданной точности.
