Оптический стенд для динамической балансировки

 

О П И С А Н И Е (и) 5!5954

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соитз Советских

Соииалиатичесиих

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.07.74 (21) 2039561/23 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.76. Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описания 27.07.76 (51) И. Кл.о G 01М 1/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 535.84(088.8) (72) Автор изобретения

В. И. Кушпиль (71) Заявитель (54) ОПТИЧЕСКИЙ СТЕНД

ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ БАЛАНСИРОВКИ

Изобретение относится к классу испытательных машин, в частности к устройствам для динамическои балансировки вращающихся узлов машин и приборов, в том числе роторов гироскопов и модуляторов света оптических приборов.

Известно устройство, в котором совместно с балансируемым телом вращается диск, покрыгыи светонепроницаемым материалом, окрашенным в цвета радуги. 10

11ринциц действия и конструкция существующих балансировочных машин с электрическими датчиками не позволяют производить на них балансировку роторов с малым расстовпиеvil vlPiKJ) llojlllilllHHKB viH. 15

Целью изобретения является определение местоположения и величины дисбалансных масс ротора балансируемого изделия.

Для этого к станине предлагаемого стенда посредством крестообразного пружинного подвеса прикреплена опора для закрепления балансируемого изделия. Ось вращения крестообразного пружинного подвеса пересекается с осью балансируемого ротора и лежит в одной из плоскостеи балансировки. С опорой балансируемого изделия жестко скреплен коллиматор, снабженныи светящеися маркой.

Обтюратор выполнен с возможностью синхронного вращения с балансируемым ротором и взаимного их разворота вокруг оси враще- 30 ния. Обтюратор имеет не более двух прорезей по размерам объектива коллиматора и выполнен таким, ITQ часть поверхности объектива коллиматора всегда остается открытой при вращении обтюратора. Зрительная труба закреплена на станине и имеет диаметр объектива, не меньший диаметра объектива коллиматора. В окуляре зрительной трубы помещается сетка, деления которой могут быть оцифрованы непосредственно в единицах размера балансировочных грузиков или величины удаляемых масс прп балансировке.

На фиг. 1 изображен предлагаемьш стенд, общин вид; на фиг. 2 — вид на обтюратор и объектив коллиматора со стороны зрительной трубы; на фиг. 3 — поле зрения окуляра зрительной трубы на различных стадиях балансировки, где I — поле зрения при большом дисбалансе и произвольной ориентации дисбалансной массы относительно обтюратора; II— поле зрения при большом дисбалансе и определенном положении дисбалансной массы относительно прорезей обтюратора; IIi — поле зрения при меньшем дисбалансе и определенYîì положении дисбалансной массы относительно прорезей обтюратора; i — поле зрения при отсутствии дисбаланса (балансировка закончена).

11редлагаемый стенд содержит станину 1, крестообразный пружинный по;твес 2, опору

515954

3 балансируемого изделия 4, балансировочные грузики 5, обтюратор 6, зрительную трубу 7, объектив 8 коллиматора, демпфер 9 колебаний и прорези 10 на обтюраторе.

Позиции 11 и 12 обозначают соответственно яркий штрих в поле зрения окуляра в момент открытия объектива коллпматора прорезью обтюратора и световую полоску в поле зрения окуляра, обусловленную светом, проходящим через неприкрытую обтюратором часть объектива.

На станине 1 смонтированы неподвижная колонка с прикрепленными к ней концами пружин крестообразного подвеса 2 и зрительная труба 7. К противоположным концам пружин крестообразного подвеса крепится подвижная колонка, несущая на себе опору балансируемого изделия. С этой опорой или с корпусом балансируемого изделия жестко соединен коллиматор, в фокальной плоскости которого расположена штриховая марка, подсвеченная лампой. Опора 3 выполнена таким образом, что балансируемое изделие можно устанавливать на ней в такие положения, в которых плоскости Π†-О и Π— 0 с балансировочными грузиками будут совпадать с осью вращения крестообразного Hp).>êèííoão подвеса 2 (ось 0 — О). При этом расположение подшипников балансируемого изделия относительно указанных плоскостей не имеет значения.

Балансируемый ротор приводится во вращение или от двигателя балансируемого узла или от постороннего двигателя. Последний можно закреплять на опоре 3 или на станине

1, применяя известные конструкции для передачи вращения на подвижное основание. Балансируемый ротор устанавливается на опоре 3 в собственном корпусе или технологическом в зависимости от технологии навешивания балансировочных грузиков или съема дисбалансных масс ротора. Скорость вращения должна соответствовать резонансной частоте колебания опоры 3 с балансируемым изделием 4 на пружинном подвесе 2. С ротором балансируемого изделия жестко связан обтюратор 6, синхронно вращающийся с балансируемым телом.

Обтюратор 6 имеет одну или две прорези

10. Наличие двух прорезей позволяет увеличить точность отсчета за счет так называемого «Нониального эффекта». При двух прорезях нулевая линия АБ лежит на середине осей прорезей АВ и АГ (углы а и р равны между собой). Диаметр обтюратора 6 выбирается таким, что часть поверхности объектива KQJIJIHivIBTop8 всегда остается открытой.

Угловое расстояние между прорезями 10 не должно превышать 180 или быть меньше такого, при котором происходит перекрытие объектива 8, Зрительная труба имеет в окуляре отсчетную сетку (см. фиг. 3) с нулем посередине. При сборке балансировочного стенда обеспечивается изображение штриховой

4 марки 11 коллиматора на нулевом делении сетки (см. фиг. 3, 11 ).

Стенд работает следующим образом.

Закрепляют балансируе»ое изделие так, что одна из плоскостей ротора изделия, выбранная для установки балансировочных грузиков (плоскость удаляемых масс), совпадает с осью вращения крестообразного пружинного подвеса. Затем приводят ротор во вращательное движение, обеспечивая такую скорость вращения, при которой наступает резонанс подвеса. При этом в общем случае в окуляре зрительной трубы наблюдается картина, изображенная на фиг. 3, 1. Протяженность полоски 12 будет тем больше, чем больше величина дисбалансной массы, а положение ярких полосок 11 будет соответствовать угловому положению дисбалансной массы. Разворотом обтюратора 6 относительно балансируемого ротора добиваются слияния двух полосок 11 в одну (см. фиг. 3, II). Такому виду в поле зрения зрительной трубы соответствует случай известного направления дисбалансной массы. Удаляя массу. или навешивая грузики, калибруют (при балансировке первого прибора) деления шкалы окуляра в единицах дисбалансной массы. Вид окулярного поля при недостаточной балансировке представлен на фиг. 3, III. Процесс балансировки продолжают до вида окулярного поля, представленного на фиг. 3, IV. Если допущено излишнее удаление массы или навешены лишние грузики, то в окуляре появляется картина, аналогичная фиг. 3, II или фиг. 3, III с той разницей, что яркая полоска 11 перемещается относительно нулевого деления шкалы на противоположную сторону. Заканчивая балансировку при первом положении изделия относительно оси подвеса, изделие перемещают и закрепляют на опоре так, что плоскость, в которой производится балансировка, совпадает теперь с осью вращения крестообразного пружинного подвеса. Дальнейшие операции по балансировке выполняются так же, как и для первой плоскости балансировки.

Предлагаемый стенд обеспечивает балансировку роторов изделий в их корпусах и на их подшипниках независимо от конструктивного расположения подшипников и балансируемых масс вдоль оси ротора.

Предельная чувствительность предлагаемого стенда определяется увеличением зрительной трубы и может быть доведена до единиц секунд угла колебания балансируемого ротора. Для перевода в дисбаланс, выраженный в г. см, следует учитывать жесткость крестообразного пружинного подвеса, момент инерции колеблющихся масс и скорость вращения балансируемого ротора, что можно выполнять только для конкретной конструкции балансировочного стенда.

Формула изобретения

Оптический стенд для динамической балансировки, состоящий из станины, крестообраз515954

Фиг. 1 ного пружинного подвеся, опоры для балансируемого изделия, обтюратора, коллиматорной и зрительной труб, сетки в окуляре зрительной трубы, отличающийся тем, что, с целью определения местоположения и величины дисбалансных масс ротора балансируемого изделия, ось вращения крестообразного пружинного подвсса расположена в одной пз плоскостей бала11сировки и пересекается с осью балаисируемого ротора, а коллиматорная и зрительная трубы связаны соответственно со столиком для закрепления балансируемого изделия и со станиной балансировочного стенда, при этом диаметр объектива зрительной трубы .не меньше диаметра объектива коллиматорной трубы, а обтюратор выполнен

5 с возможностью синхронного вращения с балансируемым ротором и взаимного их разворота вокруг оси вращения, имеет не более двух прорезей, расположенных llol, углом, не равным 180, и наружный диаметр обт1орато10 ра не превышает суммы радиуса объектива коллиматорной трубы п расстояния от оси обг1оратора до оси коллиматорной трубы.

515954

Составитель И. Филатова

Техред Е. Подурушина Корректор А. Абдряхимова

Редактор Т. Горячева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 156272 Изд. № 1475 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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