Устройство для определения параметров вектора дисбаланса ротора

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ гггг 996885 Своз СсгаетсггнхСецналнсФнчесггнхРеслублнк(61) Дополнительное к авт, сеид-ву- (22) Заявлено 310781 (21 3324524/25-28 с присоединением заявгги йоР 1 М К з В 01 М 1 Д 2 Государственный комитет СССР оо делам,изобретений н открытий(23) Приоритет 33 УДК 620.1. 05 г :531.24 (088.;8) Опубликованию 15.0233 Ьоллетемь НобДата оггублигговаиия оггисаиия 15.02.83 Г.Г.Добровольский, Б.С.Крячек, В.П.Белфусофррри. В. Б. Ефремов. 41 ЬБЯЯЦд Тр/.,о.Ордена Трудового Красного Знамени инст тут дщсверхтвердих материалов АН Украинской(54 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАИЕТРОВ ВЕКТОРА ДИСБАЛАНСА РОТОРАИзобретение относится к балансировочной технике для определения параметров вектора дисбаланса и.может быть использовано при балансировке роторов различных.машин, а также прецизионных станков в условиях повы.шеНных вибраций фундаментов.Известно устройство для определения параметров вектора дисбаланса ротора,содержащее последовательно соединенные датчик дисбаланса, камер- тонный преобразователь, избирательный усилитель, детектор, усилитель низкой частоты и измеритель 1).Однако устройство характеризуется недостаточной точностью определения параметров в связи с тем, что на результат измерения параметров векторадисбаланса оказывают влияние гармоники выходного сигнала датчика, являющиеся помехами, обусловленными внешними вибрациями, которые не отстраиваются в процессе измерения,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст ройство для определения параметров , вектора дисбалансаротора, содержащее последовательно соединенные дат;чик дисбаланса, формирователь опорного ;синусоидального напряжения с блоком 30 перемножения,. фильтр низких частот блок обработки низкочастотной составляющей сигнала и измеритель2.Недостатком устройства является то, что иэ полученного в результате перемножения результирующего сигнала можно выделить только его постоянную составляющую, которая не несет информацию об угле вектора дисбаланса 1 о модуле можно судить по уровню этой составляющей). Для определения фазы вектора дисбаланса необходивы дополнительные преобразования, а именно, нужно разложить отфильтрованный сигнал. на две ортогональные составляющие, разделив значения составляющих, найти тангенс угловой координаты, а затем по значению тангенса определить собственно угловую координату вектора дисбаланса.В процессе этих преобразований неизбежны дополнительные потери.информации, снижающие точность определения Фазы вектора дисбаланса..Цель изобретения - повышение точности определения фазы вектора дисбаланса.Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения параметров вектора дисбаланса ротораснабжено последовательно соединенными нуль-органом, вход которого подключен к второму выходу формирователя, схемой И, счетчиком времени, второй вход которого подсоединен к выходу блока обработки, и множительноделительным блоком, выход которого связан с вторым входом измерителя, а также блоком измерения периода низкочастотной составляющей сигнала, включенным между фильтром низких час тот и множительно-делительным блоком и датчиком отметки угла поворота ротора, подключенным к второму входу схемы Й.На фиг. 1 изображено устройство 15для определения параметров вектора дисбаланса ротора, общий вид; на фиг. 2 - эпюры напряжений.Устройство для определения параметров вектора дисбаланса ротора со держит последовательно соединенные датчик 1 дисбаланса, Формирователь опорного синусоидального напряжения, выполненный на основе блока 2 перемножения и генератора 3 низкой частоты, фильтр 4 низких частот, блок 5 обработки низкочастотной составляющей сигнала, определяющий максимум низкочастотной составляющей,и измеритель б дисбаланса, последовательно соединенные нуль-орган 7, вход которого подключен к второму выходу формирователя, схему 8 И, счетчик 9 времени, второй вход которого подсоединен к выходу блока 5 обработки низкочастотной составляющей сигнала, и множительно-делительный блок .10, выход которого связан с вторым входом измерителя б, а также блок 11 измерения периода низкочастотной составляющей сигнала, включенный между фильтром 4 40 низких частот и множительно-делительным блоком 10, и датчик 12 отметки угла поворота ротора не показан), подключенный к второму входу схемы 8 И. 45Устройство работает следующимобразом.При вращении ротора с балансировочной скоростью с датчика 1 на блок 2 .перемножения формирователя поступают электрические сигналы, пропорциональные механическим колебаниям ротора. Частота этих сигналов Г , т.е. это частота вращения ротора. С генератора 5 3 идеальное напряжение О с частотой Г поступает на блок 2, Частота Г отличается от частоты Г сигнала2.на заданную величину вполне достаточно, чтобы эти сигналы отлича лись на 10, например= 55 Гц при Г 2 = 50 Гц). Тогда= "-": 0Г 50 На выходе блока 2 получают полезный,сигнал с раэностной частотой д 1и сигнал помехи с частотойГ +; Эти сигналы поступают нафильтр 4 низких частот, на выходекоторого остается только низкочастотная составляющая Цн с частотой.2В момент времени со,в который совпадают нулевая фаза опорного напряжения Ц , фиксируемая нуль-органом7, при 0 = 0 выдающим сигнал на логическую схему 8 И, и прохождениеотметкой Фазы ротора датчика 1 дисбаланса (моменты прохождения отметкой угла ротора датчика 1 дисбаланса регистрируются датчиком 12 отметки фазы, который также выдает соответствующйе сигналы на логическуюсхему 8 И), логическая схема 8 Изапускает счетчик 9 времени. Счетчикоткрыт до тех пор, пока на его запрещающий вход не поступает сигнал сблока 5, формируемый в момент сдостижения напряжением 0своегомаксимального значения, Этим жесигналом с блока 5 считывается информация со счетчика 9 и переписывается в множительно-делительный блок 10,на другой вход которого поступаетинформация о,длительности периодаТ с блока 11, Блок 10 производитоперации в соответствии с выражениемЧ"-йСТгде Ч - фаза вектора дисбалансаротора;д - временной интервал,и выдает результат измерения фазы вектора дисбаланса на измеритель б,на который с блока 5 поступает такжесигнал, несущий информацию о модулевектора дисбаланса,Погрешность определения Фазы Чвектора дисбаланса при определениивременных интервалов Ь и Т и задании константы 2 Т с погрешностьюа0,05% не превышает 0,2-0,3, что позволяет в 5-10 раз повысить точностьопределения фазы вЕктора дисбалансапри сохранении точности измеренияамплитуды вектора дисбаланса..Формула изобретенияУстройство для определения параметров вектора дисбаланса ротора, содержащее последовательно соединенные датчик дисбаланса, Формирователь опорного синусоидального напряжения, Фильтр нижких частот, блок обработки низкочастотной составляющей сигнала и измеритель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения фазы вектора дисбаланса, оно снабжено5 996885 каз 920/59 Подписное последовательно соединенными нульорганом , вход которого подключен квторому выходу формирователя, схемойИ, счетчиком времени, второй вход которого подсоединен к выходу блока обработки, и множительно-делительнымблоком, выход которого связан с вторым входом измерителя, а также блоком измерения периода низкочастотнойсоставляющей сигнала, включенныммежду фильтром низких частот и множительно-делительным блоком и датчиком отметки угла поворота ротора,подключенным к второму входу схеви И. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельстВо СССР 9 390397, кл. 6 01 М 1/22, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР Р 378034, кл. 6 01 М 1/22, 1969 0 прототип).