Балансировочный станок

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 М 1/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (9 (j у

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ * с"

ЬЭ ,4 ( (21) 4815251/28 (22) 29,01.90 (46) 15.04.92. Бюл, N 14 (71) Армавирский филиал "Агрегат" Всесоюзного. научно-исследовательского проект-, но-конструкторского и технологического института малых электрических машин. (72) Ю.В.Ребус и Н,М.Луценко (53) 620.1,05:531.382(088.8) (56) Основы балансировочной техники. М.:

Машиностроение, 1975, т. 1, с, 147, рис.

11.29.

Уравновешивание роторов и механизмов; М.: Машиностроение, 1978, с. 272, рис. 2.

Капустян В.И, Активные RC-фильтры высокого порядка, М.: Радио и связь, 1985, с. 151-152.

Изобретение относится к балансировочной технике.

Известен балансировочный станок, содержащий магнитоэлектрический датчик, блок настройки, частотно-избирательный усилитель, индикатор значения дисбаланса, усилитель-ограничитель, импульсный выходной усилитель, стробоскопическую лампу.

Однако частотно-избирательный усилитель такого станка, настроенный на конкретную частоту, будет вносить ошибки в измерение параметров дисбаланса как изза непостоянства частоты вращения балансируемого ротора, так и из-за нестабильности параметров частотно-избирательного усилителя при изменении температуры окружающей среды.

Известно балансировочное устройство, содержащее достаточно простой избирательный усилитель с электронной настрой. 5U 1727011 А1 (54) БАЛАНСИРОВОЧНЫЙ CTAKOK (57) Изобретение относится к балансировочной технике. Цель изобретения — повышение точности за счет исключения погрешностей, вносимых непостоянством частоты вращения, Сигнал с датчика дисбаланса поступает на вход фильтра, выполненного в виде фильтра высокого порядка, а затем на индикатор и фазовращатель, На управляющий вход последнего подается сигнал с фазового детектора, отрабатывающего сигнал ошибки. Таким образом, на выходе фазовращателя сигнал сдвигается на фазу, равную величине фазового сдвига фильтра с противоположным знаком. 1 ил. кой на частоту вращения ротора, где устраняется ошибка в измерении угла дисбаланса от непостоянства частоты вращения ротора и нестабильности параметров избирательного усилителя при изменении температуры окружающей среды.

Однако применяемая в качестве управляющих элементов для перестройки избирательного усилителя элементная база не отвечает тем жестким. требованиям, которые предъявляются к ней в части идентичности функциональных характеристик, что приводит к искажениям частотных характеристик избирательного усилителя в диапазоне перестройки. Неидентичность функциональных характеристик управляющих элементов тем более препятствует построению перестраиваемых узкополосных фильтров высокого порядка.

По указанным причинам в балансировочном устройстве, основанном на приме1727011

50 нении достаточно простого перестраиваемого избирательного усилителя, наблюдается неустойчивость показаний индикаторов параметров дисбаланса и ошибки при их определении.

Целью изобретения является повышение точности при балансировке роторов с непостоянной частотой вращения. Указанная цель достигается тем, что в известном балансировочном станке, содержащем последовательно соединенные датчик дисбаланса, фильтр и индикатор значения дисбаланса, применяется неперестраиваемая многопетлевая реализация активного полосового фильтра высокого порядка, выход которого соединяется с входом индикатора угла дисбаланса, состоящего иэ усилителя — формирователя и строболампы, не непосредственно, а через перестраиваемый фазовращатель, компенсирующий фазовую ошибку, возникающую в фильтре из-за непостоянства частоты вращения балансируемого ротора и нестабильности параметров фильтра от изменения температуры окружающей среды.

Фазовращатель перестраивается одним управляющим элементом и поэтому основная проблема перестраиваемых фильтров — неидентичность функциональных характеристик управляющих элементов — в данном случае вообще не возникает.

На чертеже представлена структурная схема станка.

Станок содержит устройство 1 привода балансируемого ротора 2, датчик 3 дисбаланса, последовательно соединенные неперестраиваемый фильтр 4 и индикатор 5 значения дисбаланса, параллельно входу которого включен фазовращатель 6, управляемый фазовым детектором 7, вход которого соединен с входом фильтра 4, а второй вход фазового детектора 7 соединен с выходом фазовращателя 6, с которым также соединен усилитель-формирователь 8 со строболампой 9.

Станок работает следующим образом, Сигнал с датчика 3 дисбаланса, пропорциональный дисбалансу ротора 2, поступает на вход неперестраиваемого активного полосового фильтра 4 высокого порядка с полосой пропускания, обеспечивающей работу в диапазоне изменения частоты вращения привода 1 и неравномерностью амплитудно-частотной характеристики не более 0,5 дБ. После фильтра 4 сигнал, амплитуда которого практически постоянна, в полосе пропускания фильтра поступает на индикатор 5 значения дисбаланса.

Точность измерения угла дисбаланса обеспечивается применением фазовой ав5

35 топодстройки. Исходный сигнал, снимаемый с входа фильтра 4 и сигнал с выхода фазовращателя 6 подаются на фазовый детектор 7. На частоте вращения балансируемого ротора 2, равной резонансной частоте фильтра 4, фазовый сдвиг в последнем равен нулю, а фазовращателем 6 сигнал на выходе последнего устанавливается сдвинутым по фазе на 90 по отношению к исходному, снимаемому с входа фильтра 4.

Сигнал на выходе фазового детектора 7 при этом отсутствует, В случае отклонения частоты вращения ротора 2 от резонансной частоты фильтра 4 или при изменении резонансной частоты последнего, вызванной нестабильностью параметров элементов фильтра вследствие изменения температуры окружающей среды, в фильтре возникает фазовый сдвиг, в результате чего сдвиг по фазе между сигналами на выходе фазовращателя 6 и на входе фильтра 4 становится отличным от 90 . На выходе фазового детектора 7 при этом появляется сигнал ошибки соответствующего знака, поступающий на управляющий вход фазовращателя 6, под воздействием которого фазовращатель изменяет фазу сигнала на своем выходе на величину фазового сдвига в фильтре 4, но с противоположным знаком.

В результате фазовый сдвиг между сигналами на выходе фазовращателя 6 и на входе фильтра 4 вновь становится равным 90 .

Следовательно фазовращатель 6, управляемый фазовым детектором 7, обеспечивает автоматическую компенсацию фазовых сдвигов, возникающих в неперестраиваемом полосовом фильтре 4 из-за непостоянства частоты вращения балансируемого ротора 2 или изменения резонансной частоты фильтра 4, вызванного нестабильностью параметров элементов фильтра вследствие изменения температуры окружающей среды, Таким образом, сочетание неперестраиваемого полосового фильтра с перестраиваемым фазовращателем позволяет повысить точность балансировки, порог чувствительности по значению и углу дисбаланса, производительность станка за счет применения многопетлевой реализации активного полосового фильтра высокого порядка и исключения при этом погрешностей, вносимых непостоянством частоты вращения балансируемого ротора и нестабильностью параметров фильтра при изменении температуры окружающей среды, Формула изобретения

Балансировочный станок, содержащий последовательно соединенные датчик дис1727011

Составитель Ю.Ребус

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор В,Трубченко

Корректор Н,Ревская

Заказ 1273 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 баланса, фильтр и индикатор значения дисбаланса, усилитель-формирователь и соединенную с его выходом строболампу, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности при непостоянной частоте враще- 5 ния, он снабжен фазовращателем, вход которого соединен с выходом фильтра, а выход со входом усилителя-формирователя, и фазовым детектором, выход которого соединен с управляющим входом фазовращателя, а входы — с выходом последнего и с входом фильтра, который выполнен в виде фильтра высокого порядка.