Стенд для определения массоцентровочных характеристик изделий больших масс

Изобретение относится к области метрологии, приборам контроля действительного положения координат центра масс и массы изделий. Cтенд для определения массоцентровочных характеристик изделий больших масс состоит из устройства массоцентровочных характеристик (МЦХ), корзины балансировочной, комплекса управляющего вычислительного. По определяемым значениям реакций в тензометрических датчиках стенда определяют координаты центра масс и массы изделия. Далее в автоматическом режиме по известным зависимостям производят вычисления действительных значений координат центра масс и массы. Технический результат - сокращение времени на наладку оборудования, сокращение перечня выполняемых действий при проведении балансировочных работ, расширение диапазона масс измеряемых изделий до 1100 кг. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области метрологии, преимущественно к приборам контроля действительного положения координат центра масс и массы изделий. Может быть эффективно использовано при отработке конструкций новых высокотехнологичных комплексов.

Известна конструкция по заявке на изобретение №2004112999/28 (приоритет 27.04.2004, МПК7 G01M 1/00, дата публикации заявки 20.10.2005) «Балансировочный стенд с вертикальной осью вращения». Стенд содержит фундамент, конические газостатические подшипники, силоизмерительные датчики дисбаланса, колебательные подвески, пневмопривод и пневмотормоз вращения измеряемого объекта, жесткий тонкостенный переходник.

К недостаткам конструкции следует отнести невозможность быстрой переналадки для балансировочных работ, ограниченный эталонным телом диапазон балансируемых изделий, отсутствие вычисления действительных значений координат центра масс изделий в автоматическом режиме.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для статической балансировки лопастей винтов вертолетов, защищенное патентом РФ №2292021 (G01M 1/00, В64С 27/00; приоритет 21.10.2005, опубликовано 20.01.2007). Оно взято за прототип.

Устройство для статической балансировки лопастей винтов вертолетов содержит весы в виде установленного на призменной опоре двухплечевого рычага, на грузоприемном плече которого на призменной паре расположена подвеска для опоры концевой части лопасти, а на уравновешивающем плече - подвижная гиря, перемещаемая с помощью ходового винта.

Конструкция устройства содержит U-образный ложемент, подвешенный боковыми стенками на стойке с помощью призменных пар, при этом боковые стенки ложемента прилегают к лопасти, установленной с опорой на ее носовую часть. На весы лопасть со смещенным относительно призменных пар центром тяжести опирается концевой частью. Ложемент выполнен с возможностью сопряжения со съемной панелью, являющейся опорой лопасти при горизонтальном положении хорды профиля. Для осуществления балансировки с требуемой точностью необходимо из-за специфики конструкции уделять повышенное внимание на точность установки лопасти вплоть до микрометрических перемещений, в результате чего повышается время на проведение наладочных и предбалансировочных работ.

Недостаток устройства-прототипа заключается в том, что равновесие достигается за счет перемещения подвижной гири, с замером расстояния от измерительной базы до фактического положения гири, вследствие чего требуется большой объем ручного труда.

Другим недостатком устройства-прототипа является то, что устройство позволяет определить только продольную и поперечную неуравновешенность лопасти. Отсутствует единый с устройством механизм перевода лопасти в продольное и поперечное положения.

Задачей настоящего изобретения является разработка устройства статической балансировки изделий больших масс, имеющих фасонное очертание, с максимальной автоматизацией процесса балансировки.

Задача решена с помощью заявляемого изобретения - стенда, состоящего из основных компонентов: устройства массоцентровочных характеристик (МЦХ), корзины балансировочной, вычислительной системы (комплекса управляющего вычислительного).

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения его со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: фиг. 1 изображает стенд в статике; фиг. 2 - соединение весовых опор через тензодатчики с комплексом вычислительным.

Устройство МЦХ, в соответствии с фиг. 1, представляет из себя основание 1, выполненное из камня твердых пород, на котором установлены три аэростатические весовые опоры 2, служащие для исключения трения в точках подвеса и позиционирования системы по отношению к горизонтальному положению. В каждой опоре 2 установлено по одному тензометрическому датчику балочного типа 3. На опорах закреплена грузонесущая плита 4, имеющая направляющие 5, служащие базовой площадкой для установки различных грузоподъемных устройств.

Корзина балансировочная предназначена для установки, закрепления и позиционирования изделий, и связана с грузонесущей плитой через промежуточную раму 6, на которую установлен кантователь 7, служащий для перевода изделия из вертикального (загрузочного) положения в горизонтальное (измерительное). Перевод осуществляется вручную через червячный редуктор 8. Необходимо отметить, что кантователь установлен непосредственно на грузонесущей плите 4.

Отличительным признаком является возможность проведения балансировочных работ с телами больших масс, имеющих фасонное очертание. Процесс балансировки автоматизирован. Использование же вместо металла для основания стенда камня габбро придает в целом комплексу дополнительную устойчивость и прочность.

Принцип работы заключается в вычислении координат центра масс (ЦМ) и массы путем определения значений реакций в тензометрических датчиках стенда. После определения реакций стенда в автоматическом режиме производятся вычисления действительных значений координат ЦМ и массы изделий по известным зависимостям.

Устройство работает следующим образом. Балансируемое изделие устанавливается при помощи грузоподъемного механизма в корзину балансировочную и закрепляется. Осуществляют перевод изделия из вертикального в горизонтальное положение при помощи кантователя. Снимают показания реакций опор с трех тензодатчиков при помощи микрокомпьютера комплекса вычислительного по команде оператора. Переводя изделие в последующие положения (вращением изделия вокруг своей оси), определяют реакции, возникающие в опорах. После завершения цикла измерений, изделие переводят в вертикальное положение и извлекают его из корзины. Пустую оснастку переводят в горизонтальное положение и вновь определяют реакции опор в требуемых положениях. По известным зависимостям программное обеспечение вычислительной системы производит расчет параметров координат ЦМ и массы изделия, используя ранее определенные значения реакций опор.

Технический результат подтвердил преимущества заявленного изобретения, а именно:

- диапазон масс балансируемых (измеряемых) изделий увеличен от 100 кг до 1100 кг; к тому же не ограничены длина, диаметр и форма балансируемого изделия;

- пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений координат

ΔХ=±1 мм ΔY,ΔZ=±0,5 мм

- предел допускаемой абсолютной погрешности измерения массы Δm=0,6 кг

Предложенный Стенд для определения координат центра масс изделий больших масс по сравнению с лучшими образцами аналогичного оборудования позволяет проводить работы по статической балансировке изделий с требуемой точностью. Достигнутая точность балансировки подтверждена «Свидетельством об утверждении типа средств измерений» государственной аттестации RU.E.27.046.A №57235.

Испытания предложенного стенда для определения массоцентровочных характеристик изделий больших масс показали, что достигнуто сокращение времени на наладку оборудования, сокращен перечень выполняемых действий при проведении балансировочных работ, что, в свою очередь, позволяет сократить время на проведение балансировочных работ на 30% по сравнению с известными за счет повсеместной автоматизации процесса и упрощения процедуры снятия значений требуемых показателей.

1. Стенд для определения массоцентровочных характеристик изделий больших масс, содержащий основание, опоры, отличающийся тем, что основание изготовлено из камня твердых пород, на котором установлены три весовые сферические аэростатические опоры, поверх которых установлен и закреплен каркас или кантователь для перевода балансируемых изделий из загрузочного в измерительное положение, при этом в каждой опоре размещено по одному тензометрическому датчику, подключаемому к комплексу управляющему вычислительному, а на опорах закреплена грузонесущая плита с направляющими и связанная с ней корзина балансировочная.

2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что для основания используют камень твердых пород класса гранитов.

3. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что силоизмерительные датчики используют балочного типа.

4. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что кантователь устанавливают через промежуточную раму.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу контрения завинченного в резьбовое гнездо (2) турбинной установки (29) резьбового элемента (3), выполненного в виде монтажного винта (4).

Группа изобретений относится к области машиностроения. Балансировочный грузик для балансировки колеса транспортного средства содержит тело (92) из неферромагнитного материала.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для проведения научно-прикладных исследований в области разработки и эксплуатации газовых и газоконденсатных месторождений, проведения экспериментов, связанных с имитацией динамических процессов, происходящих в газовой или газоконденсатной скважине, работающей с пескопроявлениями и/или жидкостями, в т.ч.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к статической балансировке кривошипно-шатунной группы. Способ статической балансировки кривошипно-шатунной группы заключается в удалении дисбаланса путем снятия части металла на противовесах коленчатого вала.

Диск (221) первой ступени компрессора газотурбинного двигателя (100) и способ балансировки ротора (230) компрессора газотурбинного двигателя (100). Диск (221) первой ступени компрессора газотурбинного двигателя (100) содержит корпус (240).

Изобретение относится к стендам испытательной техники и может быть использовано при проектировании и изготовлении стендов для испытания гидроэлектромеханических агрегатов летательных аппаратов.

Группа изобретений относится к испытаниям гидравлических машин и предназначена для измерения рабочих характеристик погружных газосепараторов, используемых при добыче нефти.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытания форсунок, предназначенных для распыления воды под высоким давлением при тушении пожара, и может быть использовано для определения расхода воды через форсунку.

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в горизонтальных балансировочных станках. Устройство содержит опоры, опорные мостики, привод ротора, причем опорный мостик каждой опоры соответственно соединен с соответствующей опорой через две плоские пружины для первой опоры и две для второй опоры, на каждой из которых закреплен тензорезистор, на каждой плоской пружине симметрично тензорезистору относительно ее плоскости установлен дополнительный тензорезистор, все тензорезисторы ориентированы по вертикальной оси чувствительности, выводы каждого из тензорезисторов соединены с входом соответствующего согласующего усилителя, выходы которых соединены с входами блока вычисления веса, амплитуд и фаз дисбалансов, дополнительный вход которого соединен с выходом датчика фазовой метки, а привод связан с балансируемым ротором ременной передачей.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний как объектов, содержащих взрывчатые и токсичные вещества, так и товаров народно-хозяйственного назначения на различные тепловые воздействия, включая воздействие открытого пламени очага пожара.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано на площадках ремонтных предприятий при проверке технического состояния агрегатов. Реализуя способ, осуществляют плавный разгон ротора с начальной частоты вращения до номинальной с непрерывным контролем параметров вибрации, сравнивают полученные значения с пороговыми. Если полученные значения параметров вибрации превышают пороговые, то разгон ротора прекращают на частоте обнаруженного дисбаланса, минимизируют дисбаланс путем определения угла установки корректирующих масс с дальнейшей корректировкой масс. Если после минимизации дисбаланса значения параметров вибрации не превышают пороговые и не достигнута предельная частота вращения, то разгон ротора продолжают с контролем параметров вибрации, иначе процесс балансировки останавливают. Технический результат заключается в повышении безопасности и сокращении времени процесса балансировки ротора. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к приборостроению и может использоваться при статической балансировке рам гиростабилизатора. При реализации способа измерение дисбаланса производится самим балансируемым гиростабилизатором при вращении его рам с постоянной угловой скоростью с помощью привода, включающего в себя датчик положения рамы и моментный двигатель, входящие в состав гиростабилизатора. Технический результат заключается в снятии ограничений на массу балансируемого гиростабилизатора, повышении чувствительности и точности измерений дисбаланса, снижении трудоемкости и повышении степени автоматизации балансировочных операций. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области метрологии, приборам контроля действительного положения координат центра масс и массы изделий. Cтенд для определения массоцентровочных характеристик изделий больших масс состоит из устройства массоцентровочных характеристик, корзины балансировочной, комплекса управляющего вычислительного. По определяемым значениям реакций в тензометрических датчиках стенда определяют координаты центра масс и массы изделия. Далее в автоматическом режиме по известным зависимостям производят вычисления действительных значений координат центра масс и массы. Технический результат - сокращение времени на наладку оборудования, сокращение перечня выполняемых действий при проведении балансировочных работ, расширение диапазона масс измеряемых изделий до 1100 кг. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх