Измерительное устройство к балансировочному станку

 

Сотоэ Соаетскин

Социалистических

Республик

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (t !88 1 834 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22).Заявлено 09.03.81 (21) 3257797/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 1 5.12.82. Бюллетень ¹ 46 (51) М. Кд.

q01 М 1/22 Ьеудвретеенвй квинтет

СССР нв делан нэебнетеннХ и отерытнХ (53) УДК620.1. .05:531.24 (088.8) Дата опубликования описания 17.12.82

Л. В. Завадский, И. H. Стельман, Г. А. Шигалев и В.И. Шестаков (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К БАЛАНСИРОВОЧНОМУ

СТАНКУ

Изобретение относится к баланснро вочной технике и может быть использовано в балансировочных станках-автоматах.

Известно измерительное устройство к баланскровочному станку, содержащее

5 генератор опорных сигналов, блок управления и два измерительных канала, важдый из которых-выполнен в внде последо вательно соединенных датчика дисбаланса, сумматора, усилителя и блока измерения, второй вход которого связан с генератором опорного сигнала, а выходы блока нзмерения н датчика дисбаланса соединены со вторым и третьим входами сумматора другого измернтельного канала I1). .Недостатком устройства является пониженная производительность баланснров кн, обусловленная необходимостью ново- 2о го балансировочного цикла для дополнительного сверлення между проекциями дисбаланса по осям прямоугольных ко ординат.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является измерительное устройство к баланснровочному станку, содержащее генератор опорных сигналов, блок управления и два нзмернтельных канала, каждый из которых вы.полнен в виде последовательно соедийевных датчика дисбаланса, первого сумматора, усилителя, второго сумматора к блока измерения, выполненного в виде подключенных первыми входами двух синхронных детекторов, вторые входы кото рых соединены с соответствующнмн выходами генератора опорных сигналов, двух измерителей проекпий н двух пороговых елементов, иэ которых первые измеритель проекций и пороговый влемент связаны с выходом первого синхронного детектора, а вторые - с выходом второго синхронного детектора, третьего сумматора н двух фазоамплнтудных регуляторов, входы которых подключены к выходам генератора опорных снгналев,.выходы — ко вхо-. дам третьего сумматора, а второй выход

3 981 834 4

:датчика дисбаланса связан со вторым

1 вхощм первого сумматора другого изме

1 рительного канала. Третий сумматор свя- зан с входом блока измерения 2)., Недостаток данного устройства состоит в том, что оно не позволяет учитывать дополнительное сьерление между осями проекций, требует дополнительного пЛла балансировки, а, следовательно снижает производительность.

Целью изобретения является повышение производительности балансировки.

Поставленная цель достигается тем, что в измерительном устройстве к балансировочному станку, содержащем генератор опорных сигналов, блок управце. ния и два измерительных канала, каждый из которых выполнен в виде последовательно сзединенных датчика дисбаланса, первого сумматора, усилителя, второго сумматора и блока измерен я, выполненного в виде подключенных первыми входами к выходу второго сумматора двух синхроиных детекторов, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами генератора опор ных сигналов, двух измерителей проек.— ций и двух пороговых элементов, из Которых первые измеритель проекций и пороговый элемент связаны с выходом первого синхронного цетектора, а вторые измеритель проекции и порЬговый элемент - с выходом второго синхронного детектора, третьего сумматора и двух фазоамплитудных pel Topoeò входы Ко тo pbI K подключены к выходам ге нерят О" ра опорных сигналов, выходы — zo аходам третьего сумматора, а второй выход датчика дисбаланса связан со вторым входом первого сумматора другого измер::— тельного канала, каждый измерительный канал снабжен соединенными последовательно логическиМ элементом ИЛИ, два входа которого соединены с выхоцами пороговых элементов, триггером, второй вход которого связан с выходом блока управления, элементом временной задержки и логическим элементом И, второй вход которого соединен с выходом логического элемента ИЛИ, а выход - co входом блока управления, и аналоговым ключом, вход которого связан с выходом третьего сумматора, управляющий вход.с выходом триггера, а выход - со вть,pbbs входам второго сумматора.

На фиг. 1 приведена структурная схе ма измерительного устройства; на фиг. 2векторная диаграмма бала нс ировкн.

Ф

Устройство содержит генератор 1 опорных сигналов, блок 2 управления и два измерительных канала 3 и 4, каждый из которых выполнен в виде после довательно соединенных датчика 5 (6) дисбаланса, первого. сумматора 7 (8),, усилителя 9 (10), второго сумматора

11 (12) и блока 13(14) измерения, выполненного в виде подключенных пер @ Ными входами двух синхронных детекторов 15 и 16(17. и 18), вторые входы которых соединены с соответствующими выходами генератора 1 опорных сигналов, двух измерителей 19 и 20 (21 и 22) проекпий и двух пороговых элементов 23 и 24 (25 и 26), первые измеритель 19 (21) проекпий а пороговый элемент 23 (25) связаны с выходом первого синхронного детектора 15

26 (17), а вторые 20{22}, 24(26) — с выходом второго синхронного детектора

16(18), последовательно соединенных ло-ического элемента 27(28) ИЛИ, два входа которого связаны с выходами пороговых элементов 23 и 24 (25 и 26), блока 1 3 (14) измерения, триггера

29(30), второй вход которого соединен с выходом блока 2 управления, элемента 31(32) временной задержки и логи36 ческого элемента ЗЗ/34-/ И, второй вход которого соединен с выходом логического элемента 27(28) ИЛИ, а выход - со входом блока 2 управления, двух фазоамплитудиых рэгуляторов 35 н 36 (37 и

38), входы которых подключены к викс>дам генератора 1 опорных сигналов, последовательно соединенных третьего сумматора 39(40), входы которого подклю» чены к выходам фазоамплитудных регу- ) иторов 35 и 36(37 и 38), и аналогового ключа 41 (42), управляющий вход которого подключен к выходу триггера

29 (30), а выход — ко второму входу второго сумматора 11 {12), а второй выход датчика 5(6) дисбаланса связан со вторым входом первого сумматора

8 (7) другого измерительного канала.

В приведенной на фиг. 2 векторной диаграмме, нанесенной на противовес 43 коленчатого вала, указаны оси координат

Х и У, совпадающие с разрешенными на противовес направлениями сверления при коррекции дисбаланса. Вектор начального дисбаланса обозначен Ф/, проекция этого вектора на ось Х обозначена ф проекция на ось У - %н . Максималь ная величина дисбаланса, устраняемая по осям крайних отверстий — Х и У. Вектор„

S 9818 эквивалентный дисбалансу при высверпивании дополнительного отверстия, -Ngy

Сумма векторов Фи и Ag.o, обозначена

5Р. Проекции этого вектора на оси коор динат обозначены Фрх и %р .

Измерительное устройство работает .следующим образом.

Коленчатый вал, подлежащий балансировке, устанавливается на опоры балансировочного станка (условно не показаны) и приводится во вращение. Колебания опор станка в каждой плоскости коррекции, пропорпиональные дисбалансу коле нвала, воспринимаются и преобразуют ся датчиком 5 (6} дисбаланса соответствующего измерительного канала 3 (4).

С помощью первого сумматора 7 (8) дис-. балансы приводятся к заданным плоскоотям коррекции, которые совпадают с противовесами 43 коленчатого вала. Дальней- 2О шая обработка сигналов происходит раздельно по левому 3 и правому 4 измерительным каналам, которые полностью идентичны. С выхода первого сумматора

7 (8} сигнал, пропорциональный дисбалан- су коленчатого вала в плоскости коррекции, поступает на вход усилителя 9(10) сигнала датчика, где усиливается до не обходимой величины, а затем на вход вто рого c aropa 11 (12) и далее:В блок

1 3 (14) измерении. Синхронные детекто-, ры 15 и 16.(17 s 18) блока 13(14) измерения предназначены для разложения сигнала, пропорционального дисбала нсу, на проекции в прямоугольной системе у координат. Управляющие напряжения для синхронных детекторов 15 и 16 (17 и:

18), сдвинутые под углом 90 друг относительно друга, поступают от генератора 1 опорных сигналов. Выходные на.;пряжения синхронных детекторов 15 и

116 (17 и 18), пропорциональные проек циям дисбаланса на направления сверле

iws Х и У, измеряются и запоминаются измерителями 19 и 20 (21 и 22). Пред-4 положим, что начальный дисбаланс колен-., чатого вала в плоскости 1lporHBoaeca равен вектору Vlg (см. фиг. 2). Проекции Ми на оси Х и У равны 5<< иУ у

Как виано из векторной диаграммы, значение %и превышает значение 9 у дисбаланса, который можно устранить csepлением. отверстия максимальной глубины по оси У. В атом случае при применении известных измерительных устройств требовалось бы проводить два цикла балансировки или браковать коленчатый вал. по начальному дисбалансу, если коррек:щия в соседних противовесах запрещена.

:34 4

Но так как технологией балансировки этого коленчатого вала предусмотрено дополнительное сверление отверстия по центру противовеса 43 (см. фнг. 2}, то в предлагаемом измерительном устройстве предусмотрен вариант измерения дисбаланса такого коленчатого вала. В блоке 13 (14) измерения срабатывает, пороговый элемент 24 (26), уровень сра батывания которого настраивается по значению 5 q, т.е. максимальной разрешенной глубине сверления по оси У.

Выходное напряжение порогового элемента 24 (26) поступает на вход логич еокого элемента 27 (28) ИЛИ, иыходное напряжение которого поступает на вход

g3-триггера 29(30) и на его выходе . появляется сигнал "1 (перед началом измерения триггер должен быть установ . лен в 0 сигналом:.на вторые входы от блока 2 управления). Выходной сиг.нал триггера 29 (30) открывает анало.,говый ключ 41 (42), н на вход второго

",сумматора 11 (12) поступает выходной сигнал третьего сумматора 39 (40), вели чина и фаза которого настраиваются при наладке с помошью фазоамплитудных регуляторов 35 и 36 (37 и 38) и равны сигналу М/ g.о„эквивалентному дисбаланI cy от высверливания дополнительного отi верстия. Так как выходные напряжения

; генератора 1, поступающие на входы фазо амплитудных регуляторов 35 и 36 (37

;и 38), синусоидальные и сдвинуты под углом 90о, то подбором их параметров

: несложно получить сигнал, равный %g O.

Таким образом, на выходе второго сумматора 1 1 (12) получаем сигнал, равный сумме векторов ФН и% о, т.е. вектору 6 . Этот.сигнал поступает на входы синхронных детекторов 15 и 16 (17 и

18), на выходе которых получаем сигна

,лы, пропорциональные Wp и Wpg, кото рые измеряются и по значениям которых определяются глубины сверления отверстий по осям Х и У. Значения проекций,полу,ченные на измерителях19 и20(21 и 22) проекпий,а также состояние триггера 29 (30) в конце измерения передаются иа корректирующую позицию автомата (эти связи на чертеже условно не указаны), где и производится сверление доцолнительиого отверстия на полную глубину и крайних отверстий по результатам измерения.

Таким образом, дисбаланс ВH скорреи тирован за ogw цикл балансировки. Если значение начального дисбаланса меньше ,ВН, указанного на фиг. 2, и ни одна из проекций его на оси Х и У не превышает

1834

7 98 значений 6 g и kl>, r.å. не сработают пороговые элемвнты 23 и 24 {25 и 26), то измерение работает по обычному циклу. Значение проекщсй измерено с помощью измерителей 19 и 20 {21 и 22) проекций, команда на учет дополнительного отверстия не поступит и дисбаланс также скорректирован за один цикл балансировки, Если после вычитания% р проекции

%р или 9/о будут бодьше значений W< или Ж, то в этом случае после вычитания A> о на втором сумматоре 11 (12), на измерители 19 и 20 (21 и 22) проекций и на входы пороговых элементов 23 или 24 (25 или 26) поступает сигнал выше порога срабатывания, т.е. пороговые элементы 23 или 24 {25 или

28) (или оба вместе) останутся вклк ченными. Сигнал с выхода логического элемента 27 (28) ИЛИ поступает на вход логического элемента 33/34/ И. На вто.рой вход этого элемента приходит сигнал с выхода триггера 29 (30) через элемент 31 (32) временной задержки. При наличии двух входных сигналов на выходе логического элемента ЗЗ(34) И появляется сигнал, который поступает на вход блока 2 управления и дает команду на запрет обработки бракованного коленчатого вала, так как дисбаланс этого коленчатого вала не может быть уменьшен до заданного значения в автоматическом режиме.

Предлагаемое измерительное устрой« ство к балансировочному станку позволяет повысить производительность балансировочного автомата за счет балансировки за один цикл коленчатых валов, начальный дисбаланс которых превышает значения, которые можно скорректировать сверлением двух отверстий в прямоугол1 ной системе координат. Коррекция дисбаланса таких коленчатых валов производится обычно на неавтоматизированных станках, требует значительного времени для балансировки. Автоматизация цикла балансировки таких коленвалов повышает производительность. ,Формула изобретения

Измерительное устройство к балансировочному станку, содержащее генератор

4 ойорных сигналов, блок управлении.и два измерительных канала, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных датчика дисбаланса, первого

S сумматора, усилителя, второго сумматора и блока измерения, выполненного в виде подключенных первыми входами к выходу второго сумматора двух синхронных детекторов, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами генератора опорных сигналэв, двух измерителей проекций и двух пороговых элементов, из которых первые измеритель проекций и пороговый элемент связаны

15 с выходом первого синхронного детектора, а вторые измеритель проекций и пороговый элемент - с выходом второго синхронного детектора, третьего сумматора и двух фазоамплнтудных регуляторов, вхо2э ды которых подключены к выходам генератора опорных сигналов, выходы - ко входам третьего сумматора, а второй выход датчика дисбаланса связан со вторым входом первого сумматора другого

25 измерительного канала, о т л и ч а ю— ш е е с я тем, что, с целью повышения производительности балансировки, каждый измерительный канал снабжен соединенными последовательно логическим элезо .ментом ИЛИ, два входа которого соединены с выходами пороговых элементов, триггером, второй вход которого связан с выходом блока управления, элементом временной задержки и логическим эле35 ментом И второй вход которого соединен

1 с выходом логического элемента ИЛИ, а выход - со входом блока управления, и аналоговым ключом, вход которого связан с выходом третьего сумматора, управляющий вход — с выходом триггера, а выход — со вторым входом второго сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !

1. Авторское свидетельство СССР

%.-761863, кл. Q 01 М 1/22, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

_#_e 658418, кл. g 01 М 1/22, 1977 (прототип) „, 981834

Составитель П. Баранов. е

Редактор Н. Горват Техред А. Ач Корректор А. Ферени

Заказ 9698/60 Тираж 887 Подписное

BHHHllH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113038, М осина, Ж-35, Раушсжая наб., д. 4/5

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