Измерительное устройство для балансировочного станка

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (»i 557275 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено18,02,76 (21) 2326072/28 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано 05,05.773эюллетень № 17 (4б) Дата опубликования описания30.06.77 (51) М. Кл.е (01 М I/22

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 620.1.05:

:531.24(088.8) (72) Авторы изобретения

Бе И. Минде и Л. И. Кулис

Вильнюсский филиал сЭкспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

БАЛАНСИРОВОЧНОГО С7АНКА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в при борах для динамической балансировки роторов

Известны устройства для определения параметров вектора дисбаланса, в которых опорный сигнал, формируют с помошью резистора, сопротивление которого механически изменяется синусоинеоьному зинону (1).

Трение ползунка при врашении ротора в этом

10 устроистве, т.е. контактный счет информации, снижает надежность устройства.

Наиболее близким к изобретению по технической сушности является измерительное устройство для балансировочной машины (21 !

Устройство содержит датчика и усилители сигналов дисбаланса, синхронные детекторы, осветитель фотоэлемент, формирователь меандра, генератор симметричного пи» лообразного напряжения (интегратор), функ- 20 циональный преобразователь (безреактивный фильтр формирования синусоидального напря жения}, фазосдвигаюишй каскад, векторометр

{в составе фазовраша .ля, индикаторов зна чения и угла дисбаланса). Однако при перо- 25 менной скорости врашения меняется частота, т.е, на выходе интегратора меняется амплитуда симметричного пилообразного на пряжения, обратно пропорционального частсуте. При этом сигнал на выходе функционального преобразователя становится отличным от синусоидального, преврашаясь в треугол ный с увеличением частоты, — и в близкий к прямоугольному с уменьшением частоты.

Если диапазон изменения частоты врашения невелик, например при слабопеременной скорости врашения, коэффициент нелинейных ио кажений опорного сигнала может значительно изменяться, что приведет к искаженной форме опорного сигнала, так как функ» циональный преобразователь на выходе дает синусоиду при одной фиксированной амплиту де входного треугольного напряжения. Иска жение формы опорного сигнала приводит к сниженшо точности определения значения и угла дисбаланса.

С,целью повышения точности измерения предлагаемое устройство снабжено амплитудно-импульсным модулятором, включенным между формирователем меандра и интегра,тором, последовательно соединенными компаратором, вторым амплитудно-импупьсным модулятор эм, дополнительным интегратор ом и доп опнительным функциональным преобразователем, и преобразователем частота-напряжение", выход функционального преобразователя соединен с с входом второго синхрэннэгоде-,: ,тектора, вход компаратора соединен с вы ходом основного интегратора,. а преобразо

Ватель "частота-напряжение" подключен к

f ,выходу датчика сигнала, отметки угла по

Ворота и к вторым входам амплитудно-импульсных модуляторов.

На чертеже изображена блок-схема пред- лагаемогэ измерительного устройства для балансирэвочного станка, Она содержит врашатошийся ротор 1 с отметкой угла 2, датчик 3 сигнала отметки, преобразователь,4 частота-напряжение, формирователь 5 меандра, амплитудно- импульсный модулятор 6,, интегратор 7, фукжянальный преобразова-, тель 8 и компаратор 9, второй амплитудноимпульсный модулятор 10, дополнительный интегратор 11, дополнительный функциональный преобразователь 12, датчик 13 сигнала дисбаланса, синхронные детекторы 14, 15 и векторметр 16.

При вращении неуравновешенного ротора

1 образуются колебания опор, которые регистрирует датчик 13 сигнала дисбаланса. О

Датчик 3 сигнала отметки, расположенной на роторе (этметка может быть оптической,, магнитной, радиоактивной и т.д.), вырабатывает один импульс напряжения за один оборот ротора. Из этого импульса в формирователе 5 меандра формируется симметричное прямоугольное напряжение (меандр).

Причем из этого импульса также образует ся постоянное напряжение, пропорциональное частоте врашения ротора, в преобразова-40 теле 4 "частота-напряжение", включенном на выход датчик 3 сигнала отметки, Обра.— зэванные напряжения (постэянное, пропорциональное частоте, и меандр) подаются на входы амплитудно-импульсного модулятора

6. Меандр используется в качестве модулируемого напряжения, а постоянное напряжение, пропорциональное частоте, - в качестве мэдулируюшего. Таким образом, на выходе модулятора 6 получается напряжение в 59 виде меандра, амплитуда которого изменяется пропорционально изменению частоты врашения. Зтэт сигнал подается на интегратор

7, где .после интегрирования получается треугольное напряжение, причем амплитуда это-55 го треугольного напряжения не зависит от

-изменения частоты врашения. Например, с ростом частоты пропорционально увеличивается амплитуда меандра па выходе моду« лятэра 6, а в процессе интегрирования пэс- 60 ле интегратора 7 амплйтуда треугольного на пряжения умеиьшается пропорционально чао тоте, поэтому в результате такой компенсации амплитуда треугольного напряжения сох: раняется постоянной, не зависящей от чаотэты вращения вала» Оно поступает на вход функционального преобразователя 8 (напри мер, содержащего полевой транзистор и используюшего свойства его стоковой харак теристики, имеюшей форму четверти нерио да синусоиды), на выходе которого образует ся синусоидальный сигнал, поступающий на первый вход синхронного детектора 15. Трем угольное напряжение с выхода интегратора поступает на вход компаратора. 9. На его выходе образуется прямоугольное напри жение (меандр), получаемое при переходе через нуль треугольного напряжения, т.е. вновь полученное прямоугольное напряжение сдвинуто на четверть периода относительно прямоугольного напряжения с выхода форми рователя 5, Это сдвинутое прямоугольное напряжение поступает на первый вход амплитудно-импульсного модулятора 10, на дру» гой его вход поступает постоянное напряжение, пропорциональное частоте врашения ро»тора, с выхода преобразователя 4 "частота напряжение . Далее сигнал претерпевает преобразования, аналогичные описанным,.

На выход модулятора 10 подключен интеко ратэр 11, формируюший треугольное напря жение, амплитуда которого не зависит от частоты. Затем оно поступает на функционал ный преобразователь 12, образующий косинусоидальный сигнал, который подается на синхронный детектор 14, На вторые входы синхронных детекторов 14 и 15 подается сигнал с датчика 13 дисбаланса. На выхо»дах синхронных детекторов соответственно образуется постоянное напряжение, пропорциональное проекциям вектора дисбаланса. . Эти напряжения поступают в вектэрметр 16 где прэисхэдит регистрация значения и угла дисбаланса, Формула изобретения

Измерительное устройство для балансировочного станка, имеюшего установленный в опорах ротор с отметкой угла поворота, со держащее последовательно соединенные дат» чик сигнала отметки угла поворота и формирователь меандры, последовательно соединенные интегратор, функциональный пре образователь, синхронный детектор и век» торометр, и последовательно соединенные опорный датчик сигнала дисбаланса и второй синхронный детектор, вход которого соединен с входом первого синхронного детек557275

Составитель P. Гайнутдинова

РедактоР И. БРодскаЯ ТехРед H. Асталощ КоРРектоР - Р

А. Г яценко

Заказ 840/56 Тираж 110) Подписное

Ш;.1ИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4 тора, а выход — со вторым входом векторометра,отличаюшееся тем,что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено амплитудно-импульсным модулятором, включенным между формирователем меанцра и интегратором, последовательно соединенными компаратором, вторым амплитудноимпульсным модулятором, дополнительным интегратором и дополнительным функциональным преобразователем, и щ преобразователем "частота-напряжение, выход функционального преобразователя соединен с входом второго синхронного детектора, вход компаратора соединен с выходом основного интегратора, а преобра» зователь "частота-напряжение подключен к выходу датчика сигнала отметки угла по; ворота и к вторым входам амплитудно-импуль сных модуляторов.

Источники информации, принятые во вни . мание при акспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

i¹ 378034э G- 01 М 1/22з 1- 973.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 324534, G 01 М 1/22, 1972,