Центрифуга

(59 В 04 госуддестееннцй комитетпо делдм изоБ етений и СССЕ БЫТИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВМ СВИДЕТВЪС(54)(57) ЦЕНТРИФУГА, содержащаяустройство автоматической балансировки, включающее механизм радиального перемещения балансировочногогруза, который соединен с однимиз серводвигателей, подключенныхчерез щеточный узел к выходу устройства управления, вход которогосоединен с датчиком вибраций ротора, связанного посредством валас приводом, о т л н ч а ю щ а я с я,.80.3 050753 А тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции, она снабжена механизмом углового перемещения балансировочного груза, соединенным с другим серводвиателем, а устройство управления снабжено. экстремальным регулятором, задатчиком времени, пороговым элементом, блоком отключения щеточногс узла, датчиком частоты вращения, который связан с приводом, узлом управления приводом и тремя элементами И, выход первого из.которых соединен с одним из входов экстремального регулятора, а выходы второго и третьего - с узлом управления приводом, причем датчик вибраций через поро- Е говый элемент соединен с устройством отключения щеточного узла и с одним из входов всех элементов И, а датчик частоты вращения соединен с другим из входов первого и второго элементов И непосредственно и с Я другим входом третьего элемента Ичерез задатчик времени.Изобретение относится к медицинской технике и может найти применение в биологии, медицине,биохимии и других областях приразделении различных веществ вцентробежных полях,Известна центрифуга, в которойгибкий вал соединяет шпиндель сротором, а электродвигатель имеетэластичную подвеску к корпусу центрифуги 1.Известное устройство неэффективно .при больших дисбалансах ротора и докритических частотахвращения.Наиболее близкой по техническойсущности к предлагаемому являетсяцентрифуга, содер:вращая устройствоавтоматической балансировки включающее механизм радиального перемещения балансировочного груза, которыйсоединен с одним иэ серводвигателей,подключенных через щеточный узел квыходу устройства управления, одинвход которого соединен с датчикомвибраций ротора, связанного посредством вала с приводом, а другой - слогическим блоком 2 .Недостатком известной центрифуги является ее сложность, отсутствиеустройства отсоединения щеточногоузла после окончания уравнове 1 твания, что приводит к преждевременному износу щеток и коллектора.В известной центрифуге невозможно принудительное торможение в томслучае, если дисбаланс роторанастолько велик, что устройствоавтоматической балансировки не. может его скомпенсировать.Цель изобретения - повышениенадежности и упрощение конструкцииПоставленная цель достигаетсятем, что центрифуга, содержащая устройство автоматической балансировки, включающее механизм радиального перемещения балансировочногогруза, связанного с одйим иэ серводвигателей, соединенных через щеточный узел с выходом устройствауправления, с одним входом которогосвязан логический блок, а с другим - датчик вибраций ротора, атакже устройство автоматическойбалансировки соединенное посредствомвала с приводом, снабжена механизмомуглового перемещения балансировочного груза, соединенным с другимсерводвигателем, .а устройство управления снабжено экстремальнымрегулятором, задатчиком времени,пороговым элементом, блоком отключения щеточного узла, датчикомчастоты вращения, связанным с приводом, узлом управления приводоми тремя логическими элементами И,выход первого иэ которых соединен5 с одним из входов экстремальногорегулятора, а выходы второго и третьего - с узлом управления приводом, причем датчик вибраций черезпороговый элемент соединен с устройством отключения щеточного узла и с одним из входов всех логических элементов И, а датчик частоты вращения соединен с другим из входов первого и второго логических эле ментов И непосредственно и с другим входом третьего логическогоэлемента И через эадатчик времени.На фиг. 1 изображена центрифугас устройством автоматической балан сировки, общий вид; нЕ фиг. 2структурная схема устройства управления центрифугой.На ьалу 1 привода 2 размещенамеханическая часть устройства 3автоматической балансировки и ротор4 с качающимися стаканами 5. Привод 2 закреплен на основании 6,которое через эластичные элементы 7соединено с корпусом д центрифуги.Устройство 3 автоматической балансировки включает механизм радиального перемещения, состоящий из ходового винта 9, с размещенным на нембалансировочным грузом 10. С.ходовымвинтом 9 соединен серводвигательрадиального перемещения. Последнийсовместно с ходовым винтом 9 закреплен на втулке 12, выполненной в виде червячного колеса, соединенногос червяком 13. Червяк 13 закрепленна валу серводвигателя 14 углового перемещения. Червячное колесо,червяк 13 и серводвигатель 14 образуют механизм углового перемещения. Серводвигатель 11 и 14 элек трически соединены с вращающейсячастью щеточного узла 15. Щеткодержатель 16 соединен с устройствомотключения щеточного узла 15, в качестве которого может быть исполь эован тяговый электромагнит. Щеткодержатель 16 выполнен с возможностьюпродольного перемещения и снабженвозвратной пружиной 17. Датчик 18вибраций связан с приводом 2. Уп равление центрифугой осуществляетлогический блок 19. Выходы экстремального регулятора 20 через щеточный узел 15 и щеткодержатель 16подключены к серводвигателям 11 и 55 14. Такой регулятор может бытьвыполнен по одной из известныхсхем. Пороговый элемент 21 уровнявибраций соединен с входами логических элементов И 22-24 и тяговымэлектромагнитом устройства отключения щеточного узла 15. Выход логического элемента 22 соединен содним из входов регулятора 20, кдругому входу которого подключендатчик 18 вибраций. Последнийчерез пороговый элемент 21 соединен с устройством отключения щеточного узла 15.с одним из входовлогических элементов 22-24. Датчик25 частоты вращения соединен с,другим из входов логических элементов 22 и 23 непосредственно,а с другим входом логического элемента 24 через задатчик 26 времени.Выходы логических элементов 23 и 24подсоединены к блоку 27 управленияприводом 2,Центрифуга работает следующим образом.Пусть ротор 4 неуравновешен, груз 10 смещен из состояния равновесия и начат разгон ротора 4 центрифуги до заданной частоты вращения. При достижении ротором 4 в процессе разгона частоты вращения, меньшей первой критической частоты, срабатывает датчик 25 частоты вращения и сигнал с его выхода поступает на вход задатчика 26 времени и логических элементов И 22 и 23. Если при этом уровень вибраций вращающихся частей центрифуги, измеряемый датчиком 18 вибраций, превышает заданный, срабатывает пороговый элемент 21 уровня вибраций, выходной сигнал которого поступает на вторые входы логических элементов И 23 н 22, на вход логического элемента И 24 и на тяговый электромагнит. При этом по сигналу с выхода логического элемента И 22 начинает работать экстремальный регулятор 20, по сигналу с выхода логического элемента И 23, поступающему на узел управления приводом, прекращается дальнейший разгон ротора 4 центрифуги, а тяговый электромагнит обесточивается. В результате щеткодержатель 16 смещается в продольном направлении под воздействием, возвратной пружины 17 и начинает работать щеточный узел 15. Одновременно начинается отсчет интервала времени; длительность которого определяется задатчиком 26 времени. Экстремальный регулятор 20 осуществляет поиск минимума уровня вибраций вращающихся частей центрифуги путем:включения через щеточный узел 15 одного из серводвигателей 11 и 14 либо обоих серводвигателей 11 и 14. В результате осуществлется радиальное угловое перемещение груза 10, либо груз 10 перемещается в обоих направлениях.перемещение груза 10 происходит5до тех пор, пока не будет достигнут заданный минимальный уровеньвибраций, Длительность интервалавремени, задаваемого задатчиком 26,выбирают исходя из быстродействиярегулятора 20, Это обеспечиваетнахождение минимального уровня вибраций за время меньшее, чем указанный интервал,При работе экстремального регулятора 20 возможны ситуации.15 Уровень вибраций, измеряемыхдатчиком 18 вибраций, снизилсяниже порога, определяемого пороговым элементом 21 уровня вибраций.В этом случае пороговый элемент20 21 уровня вибраций возвращается висходное состояние. В результатеэтого выходной сигнал логическогоэлемента И 22 включает экстремальный регулятор 20, выходной сигнал25 логического элемента И 23 разрешаетдальнейший разгон центрифуги, срабатывает тяговый электромагнит,размыкая щеточный узел 15, Ввидуотсутствия сигнала на втором входелогического элемента И 24, окончание интервала времени, задаваемогозадатчиком 26 времени, не приведетк переводу центрифуги в режимторможения.Уровень вибраций, измеряемыхдатчиком 18 вибраций, не снизилсяниже порога, определяемого пороговым элементом 21 уровня вибраций, Эта ситуация возникает втом случае, если дисбаланс ротора 4 превышает компенсирующие возможности груза 10.В этом случае, после окончания интервала времени, задаваемогозадатчком 26 времени, появляется45 сигнал на выходе логического элемента И 24, который поступает наузел управления приводом и приводитцентрифугу в режим торможения. Сдновременно включается акустическая50 и световая сигнализация, предупреждающая о превышении допустимого дисбаланса.В результате реализации предлагае"мого технического решения повышается55 надежность и одновременно упрощается