Измерительное устройство балансировочного станка

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 281277 (21) 2561438/25-28 (1)+.

2 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 01 М 1/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 150780. Бюллетень Ио 26

Дата опубликования описания 150780 (5З) У4) 620, 1, 05:

:531.24 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.А.Жарков, Е.Е.Лебедев и Г.Н.Рапопорт (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО БАЛАНСИРОВОЧНОГО

СТАНКА

А (т) = (.с) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для балансировки тел нращения, в частности высокооборотных гибких роторов.

Известно измерительное устройство балансировочного станка, содержащее датчики дисбаланса и опорных сигналов, связанные с ними умножители, выходы которых соединены с входами последонательно соединенных интеграторов и регистратора (1).

Известное устройство не позволяет оценивать дисбаланс при непрерывном изменении оборотов и с достаточной точностью определять критические частоты роторов, что объясняется зависимостью результатов из-, мерения дисбаланса от частоты вра- 2р щения ротора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является измерительное устройство балансироночного станка, содержащее последо- 25 вательно соединенные датчик дисбаланса, дифференциальный преобразователь напряжения в частоту и накопитель, ныполненный в виде управляемых ключа и счетчика импульсов, цепь gp управления, включающую последовательно соединенные формиронатель импульсов, преобразователь временного интервала в код, делитель и регистратор, выход формиронателя импульсов соединен с управляющим входом ключа, а выход счетчика импульсов— со вторым входом делителя (2).

При работе измерительного устройства на выходе регистратора выделяемый сигнал А (t) является не отображением истинного значения дисбаланса

Эр(с), а величиной, зависящей от частоты ы вращения ротора

Таким образом, указанное измерительное устройство не поэволяет с высокой точностью определять параметры дисбаланса в условиях изменения частоты вращения ротора, а также критические частоты ротора, соотнетствующие максимальным значениям величины дисбаланса.

Цель изобретения — повышение точности балансировки и расширение технологических воэможностей измеритель ного устройства.

748156

Цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено датчиком опорного сигнала, выход которого связан с входом формирователя импульсов, нуль-органом, вход которого соединен с выходом датчика дисбаланса, вторым накопителем, выполненным аналогично первому, ключ которого подключен входом к выходу дифференциального преобразователя, управляющим входом — ко второму выходу формирователя, а выходом — к третьему входу делителя, и двумя схемами управления реверсом, входы, которых связаны с выходом нуль-органа, а выходы — c управляющими входами счетчиков импульсов.

Кроме того, устройство дополнительно снабжено перестраиваемым .полосовым фильтром, вход которого связан с выходом датчика дисбаланса, а выходс входами дифференциального пре- 20 образователя и нуль-органа, и двухканальным умножителем частоты, входы которого соединены с соответствующими выходами формирователя, выходы — с управляющими входами ключей, 25 а один иэ этих выходов связан также с управляющим входом полосового фильтра.

На фиг.1 представлена блок-схема измерительного устройства, преднаэ- gg наченного для определения параметров дисбаланса ротора на фиг.2 — блок схема устройства для измерения величины и угла п-х гармоник сигнала дисбаланса; на фиг.3 — диаграмма работы устройства.

Устройство содержит датчик 1 дисбаланса, выход которого соединен с входами дифференциального преобраэователя 2 напряжения в частоту и нуль-органа 3. Выход преобраэовате- 40 ля связан с входами накопителей 4 и

5. Накопитель 4 выполнен в виде последовательно соединенных управляемого ключа 6 и счетчика 8 импульсов, а накопитель 5 — в виде последова- 45 тельно соединенных управляемого ключа 7 и счетчика 9 импульсов, причем управляющие входы счетчиков 8 и 9 соединены, соответственно, со схемами 10 или 11 управления реверсом, 5й входы которых подключены к выходу нуль-органа 3. Цепь управления устройства состоит из последовательно соединенных датчика 12 опорного сигнала, формирователя 13 импульсов, преобразователя 14 временного интервала в код, делителя 15, а также регистратора 16, причем два выхода формирователя 13 импульсов связаны также с входами ключей б и 7 соответствующих накопителей, а два входа делителя 15 соединены с выходами счетчиков 8 и 9 соответствующих накопителей.

Измерительное устройство для определения и-х гармоник дисбаланса 5 дополнительно включает перестраиваемый полосовой фильтр 17, включенный между датчиком 1 дисбаланса и выходами преобразователя 2 и нульоргана 3, и двухканальный умножитель 18 частоты, включенный между формирователем 13 импульсов и ключами б и 7, один вход умножителя 18 частоты соединен также с преобразователем 14 временного интервала в код, а другой выход — c управляющим входом перестраиваемого полосового фильтра 17.

Устройство работает следуюцим образом.

При вращении ротора сигнал с датчика 12 опорного сигнала поступает на формирователь 13 импульсов, на двух выходах которого образуются сигналы, сдвинутые между собой по фазе на 90, один из которых поступают на О преобразователь 14 временного интервала в код. На выходе преобразователя 14 образуется значение текущего периода вращения ротора.

Сигнал с датчика 1 дисбаланса через дифференциальный преобразователь i

2 напряжения в частоту поступает на входы ключей б и 7 и далее на счетчики 8 и 9 соответствующих накопителей. Сигналы с выходов формирователя 13 импульсов поступают на управляющие входы ключей б и 7 накопителей.

Схемы 10 и 11 управления реверсом каждого накопителя анализируют состояния счетчиков 8 и 9 и нуль-органа

3, выдавая соответствующие сигналы на оба входа счетчиков 8 и 9, переводя последние в режим сложения или вычитания. Коды с выходов счетчиков поступают поочередно на делитель 15 для деления на коды, поступаемые с преобразователя 14 временного интервала в код. Полученные поочередно значения синфаэной и квадратурной составляющих дисбаланса на выходе делителя 15 передаются в регистратор 16.

Кроме того, сигнал с датчика 1 дисбаланса фильтруется управляемым от умножителя 18 частоты полосовым фильтром 17 и далее поступает на преобразователь 2 напряжения в частоту и нуль-орган 3. Так как ключи 6 и

7 .накопителей управляются от умножителя 18 частоты, то тем самым осуществляется определение синфазной и квадратурной составляющих и-й гармоники дисбаланса, выделяемой фильтром 17. При этом с выхода преобразователя 14 временного интервала в код поступает на делитель 15 текущее значение периода Тп, по значению которого может быть определено значение частоты п-й гармоники, 1

Ю и Т

На диаграмме работы измерительного устройства (фиг.З) y(t) — сиг748156 6 нал с выхода датчика 1 дисбаланса;

1(} — сигнал с выхода дифференциального преобразователя 2 напряжения в частоту; H(t) c выхода нульоргана 3, n,(t) и п (t) — сигналы с выходов формирователя 13 импульсов, сдвинутые между собой на 90 ; S„(t) и S (t) — значения интегралов измеря2 емого сигнала за соответствующие интервалы времени, получаемые в счетчиках 8 и 9; a„(t) = и c((t)= 10

s,(t),- - s,(<), T(C) синфазная и квадратурная составляющие на выходе делителя 15.

Из диаграммы видно, что д ду.

at ь y> = const. Принимая ЛS, Ь (дус = 1, HMBeM S =ZQS< =7п„. т.е. для определения интеграла S эа интервал времени Т, равный половине периода, достаточно просуммировать число импульсов за этот интервал.

Формула изобретения

1. Измерительное устройство балансировочного станка, содержащее датчик дисбаланса, дифференциальный преобразователь напряжения в частоту и накопитель, выполненный в виде управляемых ключа и счетчика импульсов, цепь управления, включающую пос ледовательно соединенные формирователь импульсов, преобразователь

Предлагаемое устройство обеспечивает возможность определения параметров дисбаланса и и-х гармоник 25 сигнала дисбаланса в широком диапазоне частот вращения ротора, Устранение погрешностей измерения дисбаланса обеспечивает повышение точности балансировки и расширение тех- gp нологических воэможностей балансировочного оборудования.

I,временного интервала в код, делитель и регистратор, выход формирователя импульсов соединен с управляющим входом ключа, а выход счетчика им пульсов - co вторым входом делителя, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности балансировки и расширения технологических возможностей, оно снабжено датчиком опорного сигнала, выход которого связан с входом формирователя импульсов, нуль-органом, вход которого соединен с выходом датчика дисбаланса, вторым накопителем, выполненным аналогично первому, ключ которого подключен входом к выходу дифференциального преобразователя, управляющим входом — ко второму выходу формирователя импульсов, а выходом — к третьему входу делителя, и двумя схемами управления реверсом, входы которых связаны с выходом нульоргана, а выходы — с управляющими входами счетчиков импульсов.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем,что, с целью определения и-х гармоник сигнала дисбаланса, оно дополнительно снабжено перестраиваемым полосовым фильтром, вход которого связан с выходом датчика дисбаланса, а выход — с входами дифференциального преобразователя и нуль-органа, и двухканальным умножителем частоты, входы которого соединены с соответствующими выходами формирователя, выходы — с управляющими входами ключей, один из выходов связан также с управляющим входом полосового фильтра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 222710, кл. G 01 М 1/22, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 476456, кл. G 01 Н 3/12, 1973 (прототип) .

748156 иг, Составитель П.Баранов Редактор М.Батанова Техред Н. Бабурка Корректор Н.Григорук

Заказ 4222/27 Тираж 1019 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4