Станок для динамической балансировки изделий



Станок для динамической балансировки изделий
Станок для динамической балансировки изделий
Станок для динамической балансировки изделий
Станок для динамической балансировки изделий
Станок для динамической балансировки изделий

 


Владельцы патента RU 2455624:

Общество с ограниченной ответственностью "НПП Технопарк" (RU)

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано для динамической балансировки изделий, например роторов, карданных валов. Станок содержит станину с первой и второй стойками с возможностью взаимного наладочного перемещения. На каждой стойке закреплен один конец упругих элементов, вторые их концы присоединены к установочным местам для балансируемого изделия, содержащим по два ролика на осях в траверсе с возможностью вертикального перемещения. Станок имеет двигатель вращения, балансировочную оправку, датчик вращения и два датчика колебаний, соединенных с измерителем дисбаланса. Станина выполнена с поперечным сечением в форме двух идентичных вертикально установленных симметричных двутавров, образующих верхнюю и нижнюю плоскости, а также внутреннюю и наружную полости. На верхних плоскостях двутавров равномерно размещены плоские пластины и закрепленные на них направляющие. Двутавры горизонтально разнесены и жестко соединены швеллером с верхними внутренними кромками двутавров по всей их длине с образованием дополнительной наружной полости для механизмов перемещения стоек. Внутренние вертикальные поверхности двутавров соединены между собой по торцам и равномерно во внутренней полости ребрами жесткости. Расстояние «l» между ребрами определяется выражением l/h<4, где h - общая высота двутавра, плоской пластины и направляющей. Технический результат заключается в повышении точности определения дисбаланса изделий. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано для динамической балансировки изделий, например роторов моторов и генераторов, карданных валов, крыльчаток двухопорных вентиляторов и других изделий с разнесенными осями. Возможно применение в различных испытательных стендах.

Известен станок для динамической балансировки изделий (патент РФ на полезную модель №63527, М.кл. G01M 1/22, 2006 г.), содержащий основание, размещенные на направляющих две опоры, выполненные с возможностью наладочного перемещения вдоль направляющих. Станок имеет две вибровоспринимающие системы, две траверсы со спаренными сферическими роликами для размещения на них балансируемого изделия. Каждая из траверс соединена с платформой с возможностью наладочного вертикального перемещения, а платформы смонтированы с возможностью плоскопараллельного смещения относительно опор. Станок содержит привод вращения и измеритель дисбаланса, а обе траверсы выполнены с параллельными стенками, между которыми закреплены две поперечные оси с подшипниками качения, на которых расположены сферические ролики для установки и балансирования на них изделия.

Наличие двух траверс с параллельными стенками, внутренние из которых размещены в непосредственной близости к балансируемому изделию, затрудняет определение величины и направления дисбаланса изделий с короткими опорными осями или изделий с большим перепадом диаметров опорных осей и их наружных диаметров.

Известно устройство для динамической балансировки роторов (патент РФ №2336509, М.кл. G01M 1/22, 2008 г.), содержащее станину с установленной на ней опорой для балансируемого изделия, на которой закреплен один конец упругих элементов первой вибровоспринимающей системы, второй конец которых присоединен к установочному месту для ротора, двигатель вращения, балансировочную оправку и блок торможения. Устройство включает вторую вибровоспринимающую систему, датчик вращения и два датчика колебаний, соединенных с измерителем дисбаланса. Станина устройства выполнена с поперечным сечением в форме двух вертикальных, симметрично расположенных и примыкающих друг к другу двутавров, образуя верхнюю и нижнюю сплошные плоскости, а также внутреннюю и наружные полости. На верхней сплошной плоскости равномерно размещены плоские пластины с жестко закрепленными на них направляющими. На направляющих установлены первая и введенная в устройство вторая опоры, причем один конец упругих элементов второй вибровоспринимающей системы закреплен на второй опоре, а второй конец упругих элементов этой же вибровоспринимающей системы соединен с введенным в устройство и размещенным на второй опоре вторым установочным местом для балансируемого ротора. Блок торможения устройства размещен в наружной полости станины. В устройство дополнительно введен соединенный с измерителем дисбаланса датчик колебаний, неподвижная часть которого жестко закреплена на станине, а подвижная часть этого датчика колебаний имеет возможность взаимодействия с балансировочной оправкой. Данное устройство выбрано за прототип.

Известное устройство имеет следующие недостатки.

Выполнение станины с поперечным сечением в форме стандартного образца двух вертикальных, симметрично расположенных и примыкающих друг к другу двутавров, которые образуют верхнюю и нижнюю сплошные плоскости, снижает поперечную жесткость станины, так как высота двутавров превышает их суммарную ширину. При этом резко снижается устойчивость станины и станка в целом, уменьшая точность измерений дисбаланса.

Протяженные двутавры станины имеют сниженную продольную жесткость. Согласно рекомендациям ЭНИМС («Устанока станков на виброизолирующие опоры». Методические указания. М., ЭНИМС, 1983 г., стр.4) станками с жесткими станинами считаются станки, в которых соотношение L/h=4…5, где L - длина станины, h - высота сечения станины. Известное изобретение использовано в станке СБС-907 (Руководство по эксплуатации 72642.911.00,00.000, стр.9, рис.31) и имеет соотношение L/h=2300/340, поэтому не может соответствовать рекомендуемому соотношению, что снижает жесткость станка и точность определения дисбаланса балансируемых изделий, резко снижает возможность установки станка на экономичные виброизолирующие опоры.

Монтаж осей спаренных роликов на двух параллельных боковых стенках траверс, обращенных к наружному диаметру балансируемых изделий, снижает технологические возможности станка, особенно при коротких опорных осях балансируемых изделий.

Сплошные длинные направляющие станка нетехнологичны в изготовлении, так как их длина многократно превышает их ширину и толщину, что затрудняет возможность термообработки направляющих (закалку для повышения их твердости и прочности) не только из-за их собственной нежесткости, но и трудностей с подбором оборудования для их термообработки (печей, ванн).

Задача изобретения - устранение указанных недостатков.

Технический результат изобретения заключается в повышении точности определения дисбаланса изделий, в повышении технологических возможностей станков, в повышении экономичности за счет установки станков на виброизолирующие опоры.

Технический результат обеспечивается тем, что в станке, содержащем станину с установленными на направляющих первой и второй стойками с возможностью взаимного наладочного перемещения, на каждой из которых закреплен один конец упругих элементов вибровоспринимающих систем, вторые концы упругих элементов присоединены к установочным местам для балансируемого изделия, содержащим по два ролика, установленных на осях в траверсе с возможностью вертикального перемещения, двигатель вращения, балансировочную оправку, датчик вращения и два датчика колебаний, соединенных с измерителем дисбаланса, причем станина выполнена с поперечным сечением в форме двух идентичных вертикально установленных симметричных двутавров, образующих верхнюю и нижнюю плоскости, а также внутреннюю и наружную полости, при этом на верхних плоскостях двутавров равномерно размещены плоские пластины и закрепленные на них направляющие, двутавры горизонтально разнесены и жестко соединены швеллером с верхними внутренними кромками двутавров по всей их длине с образованием дополнительной наружной полости для размещения в ней механизмов перемещения стоек по направляющим, внутренние вертикальные поверхности двутавров соединены между собой по торцам и равномерно во внутренней полости ребрами жесткости, а расстояние между ребрами жесткости «l» определяется выражением l/h<4, где h - общая высота двутавра, плоской пластины и направляющей.

В станке оси, установленные в стенках траверс, несут радиальные подшипники, на которых беззазорно расположены ролики, а в стенке, обращенной к балансируемому изделию, выполнена радиальная выемка для размещения балансируемого изделия. Направляющие станка по длине выполнены составными с прямыми или угловыми стыками между их частями.

Изобретение поясняется описанием и чертежами, где на фиг,1 представлен общий вид станка, на фиг.2 - поперечный разрез станка (разрез А-А на фиг.1), на фиг.3 - вид на станок в плане, на фиг.4 - установочное место со спаренными роликами (разрез Б-Б на фиг.2), на фиг.5 - вид на радиусную выемку на боковых планках (разрез В-В на фиг.1).

Станок содержит станину 1 (фиг.1 и 2), состоящую из вертикально установленных симметрично двух двутавров 2 (фиг.2), образуя внутреннюю 3 и наружную 4 полости, а также верхние 5 и нижние 6 опорные плоскости. На верхних плоскостях 5 (фиг.2) установлены плоские пластины 7, на которых укреплены направляющие 8 с размещенными на них первой 9 и второй 10 стойками (фиг.1, 2), имеющими возможность их перемещений по направляющим 8 и установленными в положении, определяемом длиной балансируемых изделий 11 (фиг.1-3). Двутавры 2 горизонтально разнесены (фиг.2) швеллером 12, кромки которых соединены (сварены) с верхними внутренними кромками двутавров с образованием дополнительной наружной полости 13 для механизма перемещения 14 стоек 9 и 10. Между собой двутавры 2 по торцам и равномерно во внутренней полости 3 соединены ребрами жесткости 15 (фиг.1 и 2). Расстояние «l» между ребрами 15 определяется выражением l/h<4, где h - общая высота двутавра 2, плоской пластины 7 и направляющей 8. На первой и второй опорах 9 и 10 закреплены обе вибровоспринимающие системы верхними частями упругих элементов 16, а нижние части этих упругих элементов 16 закреплены на платформах 17. На скалках 18 платформ 17 с возможностью наладочного вертикального перемещения винтом 19 размещены траверсы 20 с двумя роликами 21. Это установочные места для балансируемого изделия 11 (фиг.2, 4 и 5). Траверса 20 несет на параллельных стенках 22 и 23 на осях 24 радиальные подшипники 25, на которых беззазорно закреплены крышками 26 ролики 21 (фиг.4, 5). Стенки 23, обращенные к балансируемому изделию, на обеих траверсах 20 выполнены с радиусной выемкой 27 для размещения балансируемого изделия. На первой 9 и второй 10 стойках неподвижно закреплены корпуса датчиков колебаний 28 и 29, подвижные штоки которых упираются в упругие элементы 16 (фиг.1 и 2). Двигатель вращения 30 (фиг.1) через балансировочную оправку 31 соединяется с осью балансируемого изделия 11. Датчик вращения 32 закреплен на двигателе 30. Выходы датчиков колебаний 28 и 29 и датчика вращения 32 соединены с измерителем дисбаланса 33. Плоские направляющие 8 выполнены составными с прямыми или угловыми 34 стыками между их частями. На фиг.3 направляющие 8 показаны с угловыми стыками. На скалках 18 размещены прижимы 35 изделия 11 к роликам 21.

Работает станок следующим образом.

Выставляется положение стоек 9 и 10 на направляющих 8 станка механизмом перемещения 14 в зависимости от длины изделия 11. Для компенсации диаметров опорных осей изделий 11 две траверсы 20 устанавливаются по высоте винтами 19 так, чтобы ось балансируемого изделия 11, установленного на роликах 21, и ось выходного вала двигателя вращения 30 совпали. После этого на спаренные ролики 21 при снятом прижиме 35 мягко, без толчков укладывается изделие 11 с использованием домкратов. С помощью балансировочной оправки 31 изделие 11 соединяется с двигателем вращения 30. Плавному вращению изделия 11 способствует установка его на вращающихся относительно осей 24 роликов 21, а также контроль расположения изделия 11 на роликах 21 прижимами 35.

Когда изделие 11 приводят во вращение до частоты, большей, чем частота колебаний платформ 17 траверс 20, то сигналы с датчиков колебаний 28 и 29 от колебаний упругих элементов 16 и датчика частоты вращения 32 поступают на измеритель дисбаланса 33, в котором присходитт определение составляющих дисбаланса по величине и углу неуравновешенности балансируемого изделия 11.

В процессе балансировки используется известный метод форсированного разгона в зарезонансный режим и торможения после определения дисбаланса. Дисбаланс устраняется путем установки сваркой компенсирующих пластин или высверливанием материала изделия 11. Их масса и месторасположение определяются на станке.

Преимущества изобретения в повышении точности определения фазы и амплитуды дисбаланса - из-за увеличения поперечной и продольной жесткости. Поперечная жесткость увеличивается введением швеллера 12, ребер жесткости 15. Продольная жесткость увеличивается за счет ребер жесткости 15, размещенных по торцам станины 1 и равномерно во внутренней полости 3 на расстоянии 1, где 1 - расстояние между ребрами жесткости, h - общая высота двутавра, плоской пластины и направляющей из условия l/h<4. Технологические возможности расширяются введением радиусной выемки 29 на внутренних стенках 25 траверс 20. Технологичность изготовления достигается применением составных направляющих 8 с прямыми или угловыми стыками 34. Дополнительно за счет установки станков на виброизолирующие опоры в окрестностях ребер 15 и торцов станины обеспечивается экономичность монтажа станков у потребителя.

1. Станок для динамической балансировки изделий, содержащий станину с установленными на направляющих первой и второй стойками с возможностью взаимного наладочного перемещения, на каждой из которых закреплен один конец упругих элементов вибровоспринимающих систем, вторые концы упругих элементов присоединены к установочным местам для балансируемого изделия, содержащим по два ролика, установленных на осях в траверсе с возможностью вертикального перемещения, двигатель вращения, балансировочную оправку, датчик вращения и два датчика колебаний, соединенных с измерителем дисбаланса, причем станина выполнена с поперечным сечением в форме двух идентичных вертикально установленных симметричных двутавров, образующих верхнюю и нижнюю плоскости, а также внутреннюю и наружную полости, при этом на верхних плоскостях двутавров равномерно размещены плоские пластины и закрепленные на них направляющие, отличающийся тем, что двутавры горизонтально разнесены и жестко соединены швеллером с верхними внутренними кромками двутавров по всей их длине с образованием дополнительной наружной полости для размещения в ней механизмов перемещения стоек по направляющим, внутренние вертикальные поверхности двутавров соединены между собой по торцам и равномерно во внутренней полости ребрами жесткости, а расстояние «l» между ребрами жесткости определяется выражением l/h<4, где h - общая высота двутавра, плоской пластины и направляющей.

2. Станок по п.1, отличающийся тем, что оси, установленные в стенках траверс, несут радиальные подшипники, на которых беззазорно расположены ролики, а в стенке, обращенной к балансируемому изделию, выполнена радиальная выемка для размещения балансируемого изделия.

3. Станок по п.1 или 2, отличающийся тем, что направляющие по длине выполнены составными с прямыми или угловыми стыками между их частями.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения вибрации электроприводов различных приборов. .

Изобретение относится к измерительной технике и направлено на повышение точности определения искомых параметров массоинерционной асимметрии балансируемого ротора, что обеспечивается за счет того, что осуществляют экспериментальное определение балансировочных коэффициентов, используемых далее для определения искомых параметров массоинерционной асимметрии балансируемого ротора и проведения балансировочного расчета, для чего в опоры балансировочного стенда устанавливают балансируемый ротор и приводят его в дорезонансное вращение.

Изобретение относится к гидромашиностроению. .

Изобретение относится к автомобильной технике и может быть использовано в автоматических системах определения тормозного пути. .

Изобретение относится к балансировочной технике, в частности к способам определения биения вращающегося ротора газовой центрифуги (ГЦ) путем анализа сигнала с индуктивного датчика вращения (датчик сигнализации вращения, СВ).

Изобретение относится к области измерительной и испытательной техники и предназначено для сертификации порошковых систем пожаротушения на борту транспортного средства.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при балансировке роторов с магнитными подвесами компрессоров газоперекачивающих агрегатов.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения массы и координат центра масс тела в заданной плоскости. .

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования при контроле качества функционирования стенда, используемого для определения массо-центровочных и массо-инерционных характеристик изделий машиностроения роторного типа, в том числе сложных «длинных» осесимметричных роторов, имеющих в своем составе рамы, отсеки, аппаратуру.

Изобретение относится к способам инерционных испытаний зубчатых редукторов и позволяет определить момент инерции зубчатого редуктора. .

Изобретение относится к контрольно-измерительным, испытательным и диагностическим устройствам транспортных средств для проведения комплекса ремонтных, профилактических, диагностических и отладочных работ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для балансировки изделий сложной формы, в частности рабочих колес гидравлических турбин

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для определения координат центра масс преимущественно крупногабаритных изделий

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к способам измерения мощности резания материала и может быть использовано для проведения исследований энергетической эффективности процесса резания материала

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для балансировки изделий сложной объемной формы

Изобретение относится к экспертизе дорожно-транспортных происшествий (ДТП), целью которой является выявление мошенничества при инсценировке ДТП

Изобретение относится к области авиационной и космической техники

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для информационного обеспечения водителя о дорожных знаках

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к системам определения положения центра тяжести и нарушения взлетной центровки самолета
Наверх