Устройство для балансировки вращающихся деталей

 

СССР

X 58806

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

h АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений Госплана.йр СИК СССР

3. Е. Вайнер.

Устройство для балансировки вращающихся деталей.

Заявлено 29 января !939 года в НКТЧ ва Л 21809.

Онубдняоваяо 31 января 194! года, В существующих машинах для динамической балансировки деталей большим неудобством является необходи- мость производить балансировку в две операции с попеременным жестким закреплением каждой из опор качающейся рамы для выявления величины, дисбаланса в каждой из плоскостей коррекции отдельно, а также сложность точного определения угла распо- . .южения плоскостей действия неуравновешенных масс. Кроме того, в боль-: п.ей части существующих типов балан- сировочных станков невозможно производить одновременно статическую и динамическую балансировку.

Уже предлагалось поэтому приводить во вращение балансируемое изделие при помощи диференциального ме- ханизма для поворота его на ходу.

В предлагаемом устройстве также применен диференциальный механизм,,1 при помощи которого можно изменять 1 плоскость коррекции балансируемого, изделия и определять угол расположения неуравновешенных масс, причем в качестве индикаторов подлежащих, определению напряжений использованы применяющиеся для этой цели в некоторых из предлагавшихся для опреде- ления дисбаланса вращающихся деталей пьезоэлектрические кристаллы.

Однако, оТ аналогичн11х устройств подобного рода предлагаемое устройство отличается тем, что, для более точного замера величины и места расположения дисбаланса, B устройстве применен механизм, приводящий балансируемое изделие в неравномерное вращение (например, механизм Вить орта).

На чертеже фиг. 1 показывает вид станка для балансировки изделий сбоку; фиг. 2 — попере шый разрез Ilo линии АА на фиг. 1: фиг. 3 — вид оалансировочного станка в плане; фиг.

4 — механизм Витворта для сообщения балансируемому издели1о неравномерного вращения.

Для приведения во вращение балансируемой детали 5 служит электродвигатель 1. Этот электродвигатель передает вращение через механизм врацающейся кулисы 2 (механизм Витворта), шестерни диференциала 3 и гибкий вал 4 балансируемой детали 5. установленной на опорах, закрепленных на рабочей раме 6 станка. Рабочая рама 6 установлена шарнирно на четырех качающихся стержнях 7 и имеет возможность свободного перемещения в горизонтальной плоскости в поперечном к оси вращения направлении. Для поворота балансируемой детали относительно кулисы на ходу служит ру- коятка 9. Назначение гибкого вала 4 состоит в том, чтобы устранить вредное влияние приводного механизма

2 — 3 на работу станка. На станине станка расположены четыре пьезокварцевых динамометра 8, которые могут, перемещаться вдоль станины и закрепляться в любом месте паза против рабочей рамы 6, упираясь в нее. Динамометры служат для восприятия и за-, мера сил инерции, возникающих при; вращении бала нсируемой детали и пе-, редающихся им через рабочую раму 6., На фиг. 4 показано устройство ку-, лисы 2 в виде механизма Витворта.

Здесь буквой (а) обозначена ведущая ось электродвигателя 1, (b) — ось вращения шестерни диференциала 3, (с) —, рычаг с камнем (f) и (1) — кулиса с пазом (е). При равномерной угловой скорости рычага (с) угловая скорость кулисы (й), а следовательно, и балансируемой детали, изменяется по несимметричной кривой.

Такое вращение при наличии дисбаланса вызывает силу инерции, переменную по величине в течение одного оборота. При этом, в течение полуоборота величина силы инерции j возвра-, 1 стает соответственно увеличению угло- вой скорости и в течение другой по- l ловины оборота соответственно умень- шается.

Наибольшая угловая скорость детали наступает в момент, когда кулиса и кривошип сливаются на горизонталь-,. ной оси (х) (фиг. 4), проходящей через; центры вращения двигателя 1 и дета- ли 5 и, следовательно, в этот момент величина силы инерции ) достигает максимума. Динамометры 8 станка по конструкции воспринимают только горизонтальную составляющую силы инерции j, также переменную по величине за один оборот детали. Наибольшее значение составляющая j,, очевидно, принимает в случае, когда центр тяжести балансируемой детали лежит в плоскости кулисы (d).

Таким образом, если на ходу станка посредством рукоятки 9 поворачивать балансируемую деталь через диферен- циал 3 относительно кулисы (с1), наблю- дая одновременно за величиной составляющей силы инерции j,, то при достижении ею максимума центр тяжести балансируемой детали находится в плоскости кулисы. Направление составляющей 1,. „.,- указывает сторону расположения центра тяжести относительно оси вращения, а величина ее соответственно величину дисбаланса.

В общем случае, при наличии статической и динамической неуравновешенности детали, силы инерции при вращении сводятся к двум силам, перпендикулярным к оси вращения и ле кащим в разных плоскостях. Поэтому, реакции сил инерции необходимо замерить сразу в двух плоскостях коррекции, расположив в них соответственно приборы для замеров реакции. При этом, так как силы в обеих плоскостях не параллельны, то сначала определяется величина одной реакции посредством доведения показания величины ее на циферблате прибора до максимума поворотом рукоятки 9 (до приведения силы в плоскость кулисы (1), а затем, на ходу станка, поворо том той же рукоятки 9 доводится до максимума ll гказание величины реакции во второй плоскости коррекции.

Максимальные значения величины реакций соответствуют величинам дисбаланса в каждой из плоскостей коррекции, и угол поворота от максимального значения реакции одной плоскости коррекции до другой соответствует углу относительного расположения корректирующих масс.

Следует заметить, что схема станка позволяет применить, если желательно, только два динамометра, по одному в каждой плоскости коррекции, с одной стороны рабочей рамы, но при этом удлиняется операция балансировки, так как приходится поворачивать деталь относительно кулисы на 360- вместо

180 при четырех динамометрах.

Операция балансировки при помощи предлагаемого устройства производится следующим образом.

Балансируемая деталь 5 устанавливается на опоры, помещенные на рабочей раме 6. Динамометры 8 (или другого вида приборы для определения величины реакции) устанавливаются в плоскостях коррекции и закрепляются на внешней станине, упираясь в раму

6. Электродвигатель 1 запускается в г Е ф

1©g — x ! с зиг ф,лг 4

Отв. редактор (7. В. Никитин

Тпп. «Сов. печ.». М 36332. За-:. X 1425 — 5. 5

Госппаппздат

?1епа 35 коп. ход, и вращением рукоятки 9 диференциала показание одного из циферблатов (одной из реакций в плоскости коррекции) доводится до максимума, величина которого фиксируется рабо- тающим у станка или прибором. Затем замечается положение рукоятки 9 ди- ференциала относительно соответствующего лимба и дальнейшим поворотом рукоятки 9 доводится до максимума показание динамометра второй плоскости коррекции, которое также фиксируется. Затем станок оста-, навливается. Операция закончена. По положению рукоятки 9 относительно лимба определяется угол относитель1 ного расположения корректирующих масс (разность углов), а по положе-, нию кулисы относительно баланси-, руемой детали, по соответствующей, метке на диске 10, отмечается угол расположения корректирующей массы во второй плоскости коррекции. Величина дисбаланса или корректирующей массы в каждой из плоскостей коррекции определяется из максимальных показаний соответствующих манометроB по определенной тарировке показаний.

Предмет изобретения.

Устройство для балансировки вращающихся деталей с использованием ди ференц иального механизма для поворота на ходу балансируемой детали, а также пьезокварцевых индикаторов, отли ч а ю щее с я применением механизма, приводящего балансируемую деталь в неравномерное вращение (например, механизм Витворта), с целью более точного замера величины и места расположения дисбаланса.