Измерительное устройство к балансировочному станку

Номер патента: 1226086

Авторы: Малигин, Пажитных, Политаев

ZIP архив

Текст

(19) 01 6 С 01 М 1/22 ННЫЙ КОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЮ СУДАРСДЕЛА ОБРЕТЕНИЯ ИСАНИЕ АВТОРСКОМ ЬСТВУ ВИД(71) Минское станкостроительноеизводственное объединение им. Октябрьской революции(56) Патент США В 400446,кл. С 01 М 1/22, 1977.Авторское свидетельство СССРВ 974172, кл. С 01. М 1/22, 1981 ОЙСТВО К БАя к баланси ть испольстанках и, (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРЛАНСИРОВОЧНОМУ СТАНКУ(57) Изобретение относировочной технике, можетзовано в балансировочных автоматических линиях и обеспечивает повышение точности определения параметров дисбаланса исключения гармоник в спектре сигнала дисбаланса ниже 11-й. Сигнал дисбаланса, поступающий с выхода вибродатчика на входы двух каналов измерения ортогональных составляющих дисбаланса, преобразуется в две ортогональные последовательности знакопеременных импульсов с амплитудой, равной проекциям дисбаланса, после чего обрабатывается с помощью управляемых дешифратором коммутаторов, выходы которых соединены с сумматором так, что спектрР сигнала на выходе сумматора, кроме Е основной гармоники, содержит составляющие, которые подавляются фильтром низких частот 3 ил.Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в балансировочных станках автоматах и автоматических линиях.Цель изобретения - повышение точности измерения параметров дисбаланса за счет исключения гармоник в спектре сигнала дисбаланса вблизи основной частоты.На фиг. 1 представлена функцио О нальная схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие работу блоков, осуществляющих формирование ортогональных составляющих сигнала дисбаланса. на. несущей частотеМ; 13 нафиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работу блоков устройства, формирующих импульсы управления аналоговыми, ключами каналов измерения ортогональных составляющих дисбалан са и коммутаторов.Числа, стоящие у начала координат каждой из диаграмм на фиг. 2 и 3, указывают номер элемента функциональной схемы, выходной сигнал которого 25 изображен. Цифра после косой черты указывает порядковый номер выхода соответствующего элемента. На временных диаграммах 14(1) и 14(2)/ (фиг. 2) показаны отдельно ортого- ЗО нальные составляющие выходного сигнала, а на диаграмме 14(3) - их векторная сумма.Измерительное устройство к балансировочному станку содержит вибро- И датчик 1, два канала 2 и 3 измерения ортогональных составляющих дисбаланса, каждый из которых выполнен в виде соединенных последовательно фазового детектора 4(5), связанного с выходом 4 О вибродатчика 1, инвертора б(7) и первого аналогового ключа 8(9), а также соединенного с ним .его выходами второго аналогового ключа 10(11), вход которого подключен к выходу фазового детектора 4(5), последовательно соединенные датчик 12 опорного сигнала и формирователь 13 ортогональных опорных сигналов, первый и второй выходы которого соединены ЗО соответственно с вторыми входами Фазовых детекторов 4 и 5, последовательно соединенные сумматор 14,фильтр 15 нижних частот и измеритель 16 значения дисбаланса, два коммутатора 17 И и 18, каждый из которых выполнен в виде трех аналоговых ключей 19(20), 21(22) и 23(24), входы которых соединены между собой и с выходами аналоговых ключей 8(9) и 10(11), а выход каждого из ключей 19-24 - с одним из шести входов сумматора 14, импульсный генератор 25, два счетчика 26 и 27 Джонсона, входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами импульсного генератора 25, первые выходы с управляющими входами аналоговых ключей 8, 10 и 9, 11 а третий выход первого - с выходом синхронизации второго, и дешифратор 28, выполненный в вице трех логических элементов 29-31 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходыкоторых соединены соответственно с попарно соединенными управляющими входами аналоговых ключей 19 и 20, 21 и 22, 23 и 24, входы первого - с вторым и третьим входами счетчика 26 Джонсона, входы второго - с вторым и третьим выходами счетчика 27 Джонсона, а входы третьего - с выходами первого и второго логических элементов 29 и 30 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.Устройство работает следующим .образом.С выхода вибродатчика 1 сигнал дисбаланса поступает на информационные входы фазовых детекторов 4 и 5, на управляющие входы которых подаются два ортогональных опорных сигнала с частотой вращения балансируемого ,ротора (не показан). Опорные сигналы формируются блоком 13 формирования опорных сигналов из сигнала, снимаемого с датчика 12. На выходах фазовых детекторов 4 и 5 выделяются постоянные напряжения Би Б , пропорциональные ортогональным составляющим вектора дисбалансаБ=КВсоз У и Ц=Коз дпУ,где К - коэффициент пропорциональности;Э - значение дисбаланса;- фазовый сдвиг между векторомдисбаланса и опорным сигналом.На выходах инверторов 6 и 7, подключенных к фазовым детекторам 4 и 5,образуются постоянные напряжения-Б и 0. Входы коммутаторов 17 и 18с помощью аналоговых ключей 8 и 9,10 и 11 подключаются либо к выходаминверторов 6 и 7, либо к их входам.Для этого на управляющие входы ключей 8,9 и 10, 11 подаются прямоугольные сигналы (фиг, 3) частоты д с взаимным сдвигом фаа 90 , В результатена выходы коммутаторов 17 и 18 пос22608 б 4имным сдвигом фаз 120 . ЧастотаоЭ:этих импульсов в 6 раз меньше частотысигнала генератора 25. Тактированиесчетчиков противофаэными сигналамии синхронизация счетчика 27 отрицательными перепадами сигнала, выделяющегося на третьем выходе счетчика 26,обеспечивает ортогональность выходныхсигналов счетчиков 26 и 27.Спектр сигнала, поступающего с выхода сумматора 14 на фильтр 15 нижнихчастот содержит только некоторые иэнечетных гармоник: 11-го, 13-го,23-го," 25-го и т.д. порядков.15 ля обеспечения воэможности цифрового измерения угла дисбаланса, углапозиционирования и других угловыхвеличин, представленных сигналами не"сущей частотымЭ, между выходом импульсного генератора 25 и счетнымивходами счетчиков 26 и 27 Джонсонамогут быть включены последовательносоединенные делитель на 30 и счетныйтриггер, при этом частота импульсногогенератора 25 должна быть соответст"венно увеличена в 60 раз. Выходныеимпульсы генератора 25 используютсякак счетные с дискретностью 1 (илименьшей при соответственном увеличении коэффициента деления дополнительного деления). тупают ортогональные последовательности двухполярных прямоугольных импульсов, амплитуда которых равнасоответственно напряжениям Б и Бх уКаждый из трех ключей 19,21 и 23коммутатора 17 осуществляет поочередное в соответствии с выходами дешифратора 28 (фиг. 3) подключение входного сигнала к первым трем входамсумматора 14 и в течение периода частотыоЗ, коэффициенты передачи по каждому иэ которых относятся как зп 15,зп 45, эмап 75 . Аналогично работаеткоммутатор 18, но сигналы, управляющие его ключами, сдвинуты на 90 относительно сигналов, управляющих ключами коммутатора 17. Выходы коммутатора 17 подключены к вторым тремвходам сумматора, коэффициенты передачи по каждомуиз которых относитсякак здп 75: эш 45 : эп 15.В результате на выходе сумматора14 формируется векторная сумма ортогональных составляющих, каждая из которых представляет собой квазисинусоидальный сигнал несущейчастотыЭ,полученный ступенчатой аппроксимациейсинусоидальной функции при равномерном квантовании по времени.Спектр сигнала, выделяющегося навыходе сумматора 14, кроме основнойгармоники содержит составляющиео1О =Ьь (12 п+1)о 3,12 г+-ъ:1 Измерительное устройство к балансировочному станку, содержащее виб-родатчик, два канала измерения ортФгональных составляющих, каждый лз 45 которых выполнен в виде последовательно соединенных фазового детектора, связанного с выходом вибродатчика, инвертора и первого аналогового ключа, и соединенного с выходом 50 последнего выходом второго аналогового ключа, вход которого соединен свходом инвертора, поседовательносоединенные сумматор, фильтр нижнихчастот н измеритель значения дисба ланса, датчик опорного сигнала, связанный с ним формирователь ортогональных опорных сигналов,выходыкоторого;соединены с вторыми входамифазовых дегде п 1. - 1, 2, 3,которые подавляются фильтром 15 нижних частот. Таким образом, на выходе фильтра 15 нижних частот образуется синусоидальный сигнал с частотой м 7 амплитуда и фаза которого соответствуют значению и углу дисбаланса. Подключенный к выходу фильтра 15 нижних частот измеритель 16 значения дисбаланса регистрирует амплитуду этого сигнала.Сигналы управления аналоговыми ключами 19 - 24 (фиг. 2) формируются. дешифратором 28 из сигналов, снимаемых с вторых и третьих выходов счетчиков 26 и 27 Джонсона. Каждый из счетчиков представляет собой трехразрядный регистр сдвига с перекрестной обратной связью. При поступлении на их счетный вход импульсов с импульсного генератора 25 на каждом из трех выходов счетчиков появляются прямоугольные импульсы типа меандр с взаОтсутствие гармоник вблизи основной частоты существенно уменьшает искажение формы сигнала на выходе 35 фильтра нижних частот и соответствен-.но увеличивает точность измерения значения и угла дисбаланса. Формула изобретения401226086 5текторов,импульсный генератор и дешифратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено двумя коммутаторами, каждый из которых выполнен в виде первого, второго и третьего дополнительных аналоговых ключей, входы которых соединены между собой и с выходами основных аналоговых ключей соответствующего канала измерения ортогональных составляющих, а выход каждого дополнительного ключа - с одним из шести входов сумматора, первым и вторым счетчиками Джонсона, входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами импульсного генератора первый выход каждого - с соединенными между собой управляющими входами основных первого и второго аналоговых ключей соответствующего канала измерения ортогональных составляющих, а третий выход первого - с входом синхронизации второго счетчика Джонсона, дешифратор выполнен в виде первого, второго и третьего логических элементов ИСКЛ 19- ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых соединены 1 О с попарно соединенными управляющимивходами соответствующих дополнительных аналоговых ключей обоих коммутаторов, входы первого и второго - с вторым и третьим выходами соответст вующих счетчиков Джонсона, а входытретьего - с выходами первого и второго логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,1226086 гИ 2 Составитель Ю. КругловРедактор А. Козориз Техред В.Кадар Корре Ференц Зак лиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектна роизводствен 112/30 Тираж 778ВНИИЛИ Государственногопо делам изобретений и 13035, Москва Ж, Раушска Подписноемитета СССРткрытийнаб.,д, 4/5

Смотреть

Заявка

3847360, 29.01.1985

МИНСКОЕ СТАНКОСТРОИТЕЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ИМ. ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ

ПАЖИТНЫХ ВИКТОР КУЗЬМИЧ, ПОЛИТАЕВ НИКОЛАЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, МАЛИГИН ВИКТОР АЛЕКСАНДРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01M 1/22

Метки: балансировочному, измерительное, станку

Опубликовано: 23.04.1986

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-1226086-izmeritelnoe-ustrojjstvo-k-balansirovochnomu-stanku.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Измерительное устройство к балансировочному станку</a>

Похожие патенты