Устройство для измерения дисбаланса

(51) 4 6 О 1 М 1/22 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КО ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН ТЕТ СССРИОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСБАЛАНСА, содержащее станину, суппорт для закрепления балансируемого изделия, преобразователи, два измерительных канала и соединенный с ними индикатор, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения точности, суппорт соединен со станиной посредством вала, перпендикулярного оси преобразователя, предназначенного для соединения с балансируемым изделием, каждый преобразователь выполнен в виде двух пар свето- и фотодиодов, круговых растров, установленных между свето- и фотодиодами, один из растров соединен с валом, а другой предназначен для соединения с валом балансируемого изделия, накаждом растре по окружности нанесены чередующиеся прозрачные и непрозрачные радиальные штрихи, на растре, соединенном с валом балансируемого изделия, на окружности меньшего радиуса нанесен дополнительный одиночный прозрачный радиальный штрих, пары свето- и фотодиодов смещены один относительно другого вдоль окружности на 1/4 шага растра, устройство снабжено третьей парой свето- и фотодиодов, предназначенной для взаимодействия с дополнительным одиночным штрихом, а ка)кдый измерительный канал выполнен в виде последовательно соединенных определителя фазы, счетчика импульсов и регистра памяти, первый вход определителя фазы соединен с первой ларой свето- и фотодиодов, второй э вход - с второй парой свето- и фотодиодов и с вторым входом счетчика импульсов, вход обнуления которого в одном из каналов соединен с третьей парой свето- и фотодио- С дов, а в другом - с выходом определителя фазы этого канала, второй выход этого определителя фазы соединен с вторыми входами регистров памяти.Устройство для измерения дисбаланса предназначено лля использования в балансировочной технике, в частности в стацках лля балансировки роторов при разной номенклатуре изделий и в широком диапазоне скоростей вращения.Цель изобретения - расширение технологических возможностей и повышение точности определения дисбаланса за счет построения устройства на базе лискретцых элементов, что позволяет исключить характер 1 О ные лля устройств, содержащих аналоговые элементы, ошибки, возникавшие при произвольной или нестабильной скорости врацшния балансируемого излелия.На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - , схема преобразователя; на фиг. 3 - блок-схема измерительных каналов.Устройство лля измерения дисбаланса содержит станину 1, вертикальный вал 2, связанный со станинойпосредством пол шипников 3, суппорт 4, соединенный с валом 2 и предназначенный лля размещения ца цем балансируемого изделия, преобразователи 5 и 6, связанные соответственно с валом 2 и валом балацсируемого изделия, электронно-вычислительную схему, состоящую из двух измерительных каналов Л и Б, ца входы которой подаются сигналы с преобразователей 5 и 6, и индикатор 7, вход которого связан с выхоламц электронно-вычислительной схемы. 30Преобразователь 6 (фиг. 2) имеет диск 8 с круговым растром из черелуюгцихся прозрачных и непрозрачных радиальных штрихов 9 и одним дополнительным олиночцым прозрачным цприхом 10. С олнои стороны диска 8 размещены светодиоды 11, а по лругую - фотолиолы 12 - 14. Светодиоды 11 питаются от источника постоянного тока (на чертеже не показан). Фотолиолы 12 и 13 размещены против кольцевой зоны со штрихами 9 таким образом, что сдвиг меж лу ними по окружности составляет /4 часть шага растра Т. Фотолиол 4 размещен против кольцевой зоны с одним прозрачным штрихом 10.Преобразователь 5 выполнен аналогично, 45 цо це имеет ца диске 8 растра дополнительного, одиночного штриха и третьей пары светолиол - фотодиод, предназначенной для взаимодействия с этим штрихом.Электронно-вычислительная схема содержит лва канала: А - для обработки сиг палов от преобразователя 5 и отображения на цифровом индикаторе 7 информации о величине дисбаланса и Б - для обработки сигналов от преобразователя 6 и отображения на цифровом индикаторе 7 информации о месте дисбаланса. Каждыи канал содержитн 55 последовательно соединенные определитель 15 фазы, счетчик 16 импульсов и регистр 17 памяти. Первый вход определителя 15 фа 1 зы соединен с фотолиодом 13, второй вход - с фотолиодом 12 и вторым входом счетчика 16, вход обнуления которого в канале А связан с выходом определителя 15 фазы канала Л, вход обнуления счетчика 16 в канале Б связан с фотолиолом 14, второй выхол определителя 5 фазы канала Л соединен с вторыми входами регистров 7 памяти в обоих каналах.Устройство работает следующи м образом.Ьалансируемое изделие померцают на суппорте 4 в таком положении, что одна из плоскостей балансировки совмещена с осью 0 0 лежащей в первой плоскости коррекции. Затем балансируемое изделие приводят во врагцецие. При этом от фотодиолов 12 и 13 преобразователя 6 имеются лве последовательности импульсов, сдвинутых по фазе на угол90 в зависимости от направления вращения, и один импульс за время одного оборота от фотолиола 4. В канале Ь в зависимости от знака фазового сдвига межлу импульсами, определяемого в определителе 15 фазы, счетчик 16 импульсов процзволит суммирование или вычитание счетных импульсов, поступающих от фотолиода 12. Таким образом, независимо от направления и скорости вращения определяется лля любого момента времени угловое положение балансируемого изделия на оси врагцеция. Установка счетчика 16 импульсов на нуль производится цо одиночному импульсу от фотолиола 14, чем обеспечивается начало отсчета.При наличии дисбаланса суппорт 4 совершает колебательные движения вокруг оси 0 О, амплитуда которых пропорциональна величине дисбаланса. При этом от преобразователя 5 суппорта 4 имеются две последовательности импульсов от фотодиолов 12 и 13, сдвинутых цо фазе на угол +90 в зависимости от направления поворота суппорта 4. В канале А определитель 15 фазы межлу импульсами от фотодиолов 12 и 13 обнуляет счетчик 16 канала А импульсов от фотодиода 12 в момент времени, когда изменяется знак фазового сдвига между импульсами от фотодиодов 12 и 13 преобразователя 5. Это происходит при изменении направления лвижения суппорта 4 на обратное в одном из крайних его положений. В другом крайнем положении суппорта 4 происходит изменение знака фазового сдвига на обратное, и по этому сигналу разрешается запись информации в регистры 17 памяти обоих каналов: При этом в канале А содержимое счетчика 16, пропорциональное числу импульсов от фотодиола 12 преобразователя 5, т.е. амплитуде колебаний суппорта 4, записывается в регистр 17 памяти канала А и высвечивается на индикаторе 7 в виде данных о величине дисбаланса. В канале Б содержимое счетчика 16 на моментвремени, когда суппорт 4 занимает крайнее положение, записывается в регистр 17 памяти канала Б и высвечивается на индикаторе 7 в виде данных об угловом положении места дисбаланса.Таким образом, осуществляется определение величины и местоположения дисбаланса для плоскости 0 0 балансировки.9Для определения величины и местоположения дисбаланса в плоскости 00 балансировки изменяют положение балансируемого 10 изделия на счппорте 4 таким образом, чтобы плоскость 0 О" была расположена на осигГ мподшипников 3 суппорта 4. Все остальное осуществляется аналогично как для плоскости 0 0 балансировки.У 915Преобразователи совместно с электронно- вычислительной схемой обеспечивают отсчет положения суппорта и балансируемого изделия в любой момент времени при любой скорости вплоть до полной остановки. Поэтому для навешивания балансировочных гру зиков (удаления излишней массы) установку ротора в нужное положение можно производить, пользуясь цифровым индикатором места дисбаланса, что позволяет обхолиться без угломерного лимба.Предлагаемое устройство обеспечивает балансировку роторов в корпусах изделий при произвольной скорости вращения, на выбеге, а также роторов изделий при вращении балансируемых узлов от встроенных в изделие двигателей при номинальной скорости вращения. Одновременно повышается точность и снижается трудоемкость определения величины и места дисбаланса.Редактор С. Саеико За каз 7556/40ВНИИПИпо д113035, Моилиал ПППСоставитель Ю. КруглоТехред И. ВересТираж 896 венного комитета ретений и открыт 35, Раушская наб г. Ужгород, ул. П Государс лам изо сква, Ж - Патент,орректоодписнСССРд: 4роектна