Балансировочное устройство

 

Союз Советскик

Социапистичесиик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 1945698 (6l ) Дополнительное к авт..свид-ву (22) Заявлено 12. 12. 80 (21) 3215690/25-28 с присоединением заявки № (5 I ) M. Кл.

G 01 М 1/38

РВударотакккы0 комитот

СССР

llD долам каобротекик и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23. 07.82. Бюоллетень № 27

Дата опубликования описания 23,07.82 (53) УД К 620. 1. .05:531.24 (088.8) (72) Авторы изобретения

В..Ф.Авдуевский и А.В,Авдуевский и (71) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина электротехничес институт им.В.И.Ульянова (Ленина) (54) БАЛАНСИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано во всех отраслях машиностроенИя для повышения надежности быстроходных роторных машин.

Известно балансировочное устройство, содержащее опору, последовательно соединенные с ней вибродатчик, связанный с опорой, усилитель, формирователь импульсов и механизм коррек- 0 тирования, который выполнен в виде камеры с соплом, заполненной расплавом балансирующего вещества, и размещенных в ней электродов, связанных с формирователем импульсов.

При вращении неуравновешенного ротора датчик вибраций опор выдает сигналы синусоидальной формы, амплитуда которых зависит от величины дисбаланса ротора, а максимумы и мини- го мумы, с учетом фазы, соответствуют положению "тяжелой" и "легкой" точек поверхности бапансируемого ротора.

Сигналы датчика усиливаются усилителем и поступают на формирователь импульсов, формирующий импульсы для воздействия на механизм корректировки, периодически выбрасывающий порции вещества на балансируемый ротор, когда последний обращен к соплу камеры своей "легкой" точкой поверхности.

Эти порции вещества, залипая на поверхности ротора, образуют корректирующую массу (1).

Недостатком устройства является невозможность получения одновременно высокой производительности балансировки и ее точности, поскольку с уменьшением порции выбрасываемого вещества увеличивается точность балансировки, но уменьшается производительность, и наоборот, с увеличением порции вещества уменьшается точность, но увеличивается производительность.

Наиболее близким по технической ,сущности к изобретению является балансировочное устройство, содержащее

9 5698 основание, размещенную на нем опору, последовательно соединенные вибродатчик, связанный с опорой, усилитель, формирователь импульсов и механизм корректировки, выполненный

S в виде размещенных HB роторе двух двигателей и корректирующих масс, одна из корректирующих масс связана с одним иэ двигателей посредством винтовой передачи и установлена с воз- 1о можностью перемещения в радиальном направлении, а другая корректирующая масса связана со вторым двигателем и установлена с возможностью перемещения в осевом направлении. Рабо- 1 той механизма корректировки, т.е. включением двигателей, управляет система релейного типа (2 ).

Однако известное устройство имеет недостаточную точность балансировки связанную с наличием в системе направления релейной связи, снижающей зону чувствительности, а также недостаточную надежность иэ-за наличия на вращающемся валу подвижных частей.

Цель изобретения - повышение точности и надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в бапансировочном устройстве, содержащем основание, размещенные на нем опоры, последовательно соединенные вибродатчик, связанный с опорой, усилитель, формирователь импульсов зз и механизм корректировки, последнии выполнен в виде втулки из диэлектрического материала с ребрами на ее наружной поверхности, сердечников из ферромагнитного материала, размещенных между ребрами и закрепленных на втулке, и установленных на основании соосного с втулкой цилиндрического постоянного магнита и двух диаметрально расположенных электромаг45 нитов, магнитопроводы которых размещены напротив соответствующего сердечника, а обмотки их последовательно соединены между собой и связаны с входами формирователя импульсов, На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1. балансировочное устройство содержит основание 1, размещенные на ней опоры 2, последовательно соединенные вибродатчик 3, связанный с опорами

2, усилитель 4, формирователь 5 импульсов и механизм корректировки, который выполнен в виде втулки 6 из диэлектрического материала с ребрами

7 на ее наружной поверхности, сердечников 8 из ферромагнитного материала, размещенных между ребрами 7 и закрепленных на втулках 6 соосна с втулкой 6 цилиндрического постоянного магнита 9, закрепленного на основании 1, и двух диаметрально расположенных электромагнитов, магнитопроводы 10 которых размещены напротив соответствующего сердечника 8 и образуют с последними магнитную цепь, а обмотки 11 последовательно соединены между собой и связаны с входами формирователя 5 импульсов,при этом электромагниты закреплены на основании 1, а на опоры 2 устанавливается балансируемый ротор 12.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии сердечники

8, закрепленные на втулке 6 и вращаемые вместе с ротором 12 в зазоре цилиндрического постоянного магнита

9., имеют одинаковое магнитное состояние и взаимодействуют с магнитом с одинаковой силой. Результирующий вектор сил взаимодействия всех сердечников 8 с магнитом 9 равен нулю.

Все магнитные массы сердечников 8 взаимно сбалансированы. При вращении балансируемого ротора 12 и появлении дисбаланса вибродатчик 3 опор 2 начинает выдавать сигналы синусоидальной формы, амплитудное значение которых пропорционально величине дисбаланса ротора 12. Положение максимумов и минимумов сигнала соответствует положению "тяжелой" и "легкой" точек поверхности балансируемого ротора 12 относительно места закрепления.вибродатчика 3 в опорах

2. Сигналы вибродатчика 3 усиливаются в усилителе 4, преобразуются в импульсы, амплитуды которых пропорциональны величине дисбаланса, формирователем 5 импульсов и поступают на обмотки электромагнитов, которые посредством своих магнитопроводов 10 намагничивают сердечники 8, которые находятся в момент подачи импульсов на обмотки 11 напротив магнитопроводов 10. Намагничивание сердечников

8 производится таким образом, что один из них, находящийся на "легкой" стороне балансируемого ротора 12,притягивается к северному полюсу посто945698 янного магнита 9, другой, расположенный на противоположной стороне ротора 12, отталкивается от северного полюса этого же магнита 9. Появляетск несбалансированная "магнитная" масса, 5 действие которой эквивалентно дей-. ствию корректирующей массы, помещенной на "легкой" стороне и снятой с "тяжелой" стороны балансируемого тела. При вращении балансируемого 10 ротора 12 вибродатчик 3 непрерывно выдает сигналы и, следовательно, на обмотки через каждый оборот поступает импульс, амплитуда которого пропорциональна величине дисбаланса ротора

12. Поступление каждого импульса приводит к увеличению несбалансированной "магнитной" массы на одну порцию величина которой приблизительно пропорциональна величине дисбаланса ро- 2о тора 12. Процесс увеличения "магнит ной" массы продолжается до тех пор, пока дисбаланс ротора 12 не уменьшится до предела, определяемого чувствительностью устройства. 25

Предлагаемое устройство позволяет получить, по сравнению с известным, повышенную точность балансировки в связи с тем, что чувствительность устройства в основном определяется характеристиками вибродатчика 3 и коэффициентом передачи усилителя

4, а этот коэффициент может быть достаточно большим, а благодаря отсут35 ствию на устройстве подвижных деталей отпадает необходимость в токосъемщиках и увеличивается надежность работы устройства.

Формула изобретения

Балансировочное устройство, содержащее основание, размещенные на нем опоры, последовательно соединенные вибродатчик, связанный с опорами, усилитель, формирователь импульсов, механизм корректировки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, механизм корректировки выполнен в виде втулки из диэлектрического материала с ребрами на ее наружной поверхности, сердечников из ферромагнитного материала, размещенных между ребрами и закрепленных яа втулке, и установленных на основании соосного с втулкой цилиндрического постоянного магнита и двух диаметрально расположенных электромагнитов, магнитопроводы которых размещены напротив соответствующего сердечника, а обмотки их последовательно соединены между собой и связаны с входами формирователя импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гусаров А.А., Сусанин В.И.; Шаталов Л.Н. и Грушин Б.M. Автоматическая балансировка роторов машин. М., "Наука", 1979 с..43-146.

2. Там же, с. 119-122 (прототип).