Измерительное устройство к балансировочному станку

(51)М. Кл 1 М 1/ с присоединением заявк дарстеееыН кемптет СССР 3) Приоритет 53) УД К 620, .(088.8) вллетеиь М 1 по делам пэебретений и открытийОпубликовано 0701.8 Дата опубликования описания 070 18(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К БАЛАНСИРОВОЧНОМУСТАНКУ ы и угла е послечей и инБлоки измерения величи дисбаланса выполнены в ви довательно соединенных кл тегрирующих усилителей,Недостатком устройства низкая точность измерения са, связанная с применени является дисбаланм ключей,Изобретение относится к баланси - ровочной технике и может быть использовано в высокоточных балансировочных станках.Известно измерительное устройство к балансировочному станку, содержащее датчики дисбаланса, связанный с ними рещаюший блок, два измерительных канала каждый иэ которых содержит последовательно соединенные усилитель, блок измерения величины и угла дисбаланса и регистратор, и генератор опорных валов, выход которого связан со вторыми входами блока измерения величины и угла дисбаланса 111. управляемых прямоугольными импульсами генератора опорных сигналов.Напряжение на их выходах является суммой активных компонент гармоник, причем полезную информацию одисбалансе несет только первая гармоника, остальные же являются помехами.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является из Омерительное устройство к балансировочному станку, содержащее датчи -ки дисбаланса, связанный с ними решающий блок, два измерительных канала, выполненных каждый в виде 15усилителя и связанных входами с еговыходом, блоков измерения величиныи угла дисбаланса, коммутирующийблок, связанный с ним регистратор н 20последовательно соединенные датчикопорного сигнала и формировательортогональных напряжений, выходыкоторого соединены соответственносо вторыми и третьими входами блоков15 20 25 30 измерения угла дисбаланса, а выходы блоков измерения величины дисбаланса связаны со входами коммутирующего блока, Блок измерения угла дисбаланса выполнен в виде последовательно соединенных ключей, усилителей и преобразователей аналог-код 12 .Недостатком устройства является необходимость многократного преобразования сигнала, в том числе преобразования аналог-код. В целом этоприводит к снижению точности балансировки.Цель изобретения - повышение точности балансировки.1 оставленная цель достигается тем, что каждый блок измерения угла дисбаланса в устройстве выполнен в, виде двух цепей, каждая из которых снабжена последовательно соединенными схемой умножения, фильтром исхемой деления, второй вход последней связан с выходом. фильтра соседней цепи, а выход - с входом коммутирующего блока.На чертеже приведена блок-схема устройства.Измерительное устройство к балансировочному станку содержит датчики 1 и 2 дисбаланса, связанный с ними решающий блок 3, два измерительных канала 4 и 5, выполненных каждый соответственно в виде усилителя 6 и 7, блока 8 и 9 измерения величины дис- баланса и блока 10 и 11 измерения угла дисбаланса, выполненного в виде двух цепей, каждая из которых снабжена последовательно соединенными схемами 12-15 умножения, фильтром 16 и 17, 18 и 19 и схемами 20 и 21, 22 и 23 деления, коммутирующий блок 24, связанный с ним регистратор 25 и последовательно соединенные датчик 26 опорного сигнала и Формирователь 27 ортогональных напряжений, каждый блок 8 и 9 измерения величины дисбаланса выполнен в виде последовательно соединенных схемы 28 и 29 умножения и фильтра 30 и 31.Выход. усилителя 6 и 7 связан с первыми входами схем 12 и 13, 14 и 15 умножения, и входами схем 28 и 29 умножения, выходы формирователя 27 ортогональных напряжений соответственно со вторыми входами схем 12 и 14, 13 и 15 умножения, выходы схем 20, 21, 22, 23 деления и фильтры 30 и 31 связаны со входами коммутирующего блока 24, а выходы фильт 896438ров 16-19 связаны соответственносо вторыми входами схем 21-22 деления.Устройство работает следующимобразом.При вращении ротора 32 под воздействием дисбаланса в датчике 1 и 2дисбаланса наводится ЭДС, которуюможно представить10 Э = А 5 Р(СО С + ф(, ), (1)где А 1, - амплитуда сигнала, характеризующая величину дисбаланса в плоскости коррекции1=1,2,Ы - угловая скорость вращенияротора,9 с - угол сдвига Фаз между мет.кой на роторе, характеризующей начало отсчета, исигналом с датчика дисбаланса в плоскости коррекции.Сигнал с датчиков 1 и 2 дисбаланса подается на решающий блок 3, сигналы на выходе которого пропорциональны величинам дисбалансов в двухплоскостях коррекции. Далее сигналычерез усилители 6 и 7 поступают навходы схем 28 и 29 умножения, в которых происходит перемножение сигнала с датчика 1 и 2 дисбаланса самогона себя. Напряжение 04 на выходесхем 28 и 29 умножения принимает вид З 5 (1 ь А 14+%) А А(ао,+ 2 ср ) сг) В выражении (2) содержится посто янная составляющая, пропорциональная квадрату амплитуды сигнала дисбаланса.Этот сигнал подается на фильтры30 и 31, на выходе которых принима ет вид А = 1 Г 2 О (3) и через коммутирующий блок 24 поступает на регистратор 25, где фик сируется величина дисбаланса.Для измерения угла дисбалансаснимается сигнал с датчика 26 опорного сигнала и посредством формирования 27 ортогональных синусоидаль ных опорных напряжений преобразуется в два сигнала, изменяющихся соответственно по синусоидальному и косинусоидальному.законам.896438 Оз = Вэпо)С,Оз = Ссоэ (ЙЙ,(4) 11 Е последовательно соединенные датчик блок измерения угла дисбаланса выполнен в виде двух цепей, каждая из которых снабжена последовательно соединенными схемой умножения, фильтроми схемой деления, второй вход последний свяжи с выходом фильтра соседней цепи, а выход - с входом коммути,рующего блока.Источники информации,я принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9227710, кл. 6 01 М 1/22, 1965.2 Авторское свидетельство СССРУ 593066, кл, С 01 М 1/22, 1976 (проя тотип)ф Аналитическое выражение имеет вид где В, С - амлпитуды сигналов с формирователя 27,Таким образом, в результате умножения двух указанных сигналов на сигналы дисбалансов на выходах схем 12 и 14, 13 и 15 умножения получается постоянное напряжение, пропорциональное углу сдвига фаз между опорным сигналом и сигналом дисбаланса и амплитудам сигналов А;рВ и А С где Ь - сигнал на выходах схем 12,14 умножения,Оз - сигнал на выходах схем 13,15 умножения.Сигналы с выходов схем 12-15 умножения поступают на входы фильтров16-19, где происходит выделение постоянных составляющих, имеющих вид 1Ок = АВ соэф(7)О : А С э 1 и ц Эти сигналы подаются на схемы 20-23 деления, на выходе которых получаем напряжения, пропорциональные тангенсу или контангенсу угла сдвига фаз Од,В , (8)О, СОр= -- - 9 д, (9)Об С7 л, О, ВУчитывая, что амплитуды сигналов с формирователя 27 ортогональных опорных напряжений могут быть выбраны равными В=СО 6= сй 9 уф Оу = С 9(10) или Я = агсс 9 Оы= агсс 9 Оь (11) Ф 1 Ф 5 Таким образом, на выходе схем 20-23 деления получаем сигналы, пропорциональные тангенсу или котангенсу угла сдвига фаз, т.е. одному из искомых параметров уравновашиваемого ротора.Эти сигналы через коммутирующий блок 24 поступают на регистратор 25, где формируется угол дисбаланса.Использование предлагаемого устройства позволит повысить точность измерения в ,5 раза, снизить трудоемкость балансировки при переходе на другой тип ротора на 703 за счет работы в широком диапазоне частот балансировки. формула изобретения Измерительное устройство к балан" сировочному станку, содержащее датчики дисбаланса, связанный с ними решающий блок, два измерительных канала, выполненных каждый в виде усилителя и связанных входами с его выходом, блоков измерения величины и угла дисбаланса, коммутирующий блок, связанный с ним регистратор и опорного сигнала и формировательортогональных опорных напряжений,выходы которого соединены соответственно со вторыми и третьими входами блоков измерения угла дисбаланса, а выходы блоков измерения величины дисбаланса связаны со входамикоммутирующего блока, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения точности балансировки, каждьй