Измерительное устройство к балансировочному станку

(191 (111 40 01 М 1/2 ОМИТЕТ СССРИЙ И ОТКРЫТИЙ ОСУДАРСТВЕККЫИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ БРЕТЕН ПИСА к баланизобретесса иэмереса и переБюл. В 24танкостроитобъединение ьное про м.Октябр эводствен входы блоков 5 и 6 преобразования(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЛАНСИРОВОЧНОМУ УСТРОЙСТВО К БАНКУ чета. 2 ил ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТ 21) 4040037/25-28 22) 24.03.86 46) 30.06.87.71) Минское с скои революции(56) Авторское свидетельство СССФ 981834, С 01 М 1/22, 1981.Авторское свидетельство СССРВ 1270595, кл. С 01 М 1/22, 1985 7) Изобретение относит сировочной технике. Цель ния - автоматизация проц ния составляющих дисбала счета мест коррекции при ности устранения дисбала ной оси коррекции. Сигна датчика 2 через блок 1 и тавляющих дисбаланса пос составляющих дисбаланса вляется расчет значений Нуль-компараторы 20 и 2 тор 22, управляющий комм 11, 12 и 17, осуществляю нта измерения и ере невоэможса по одс вибромерения с упает на где осущестоследних. и дешифрататорами выбор ва132Изобретение относится к балансировочной технике и может быть исполь зовано в балансировочных станках и станках-автоматах при балансировке роторов в косоугольных системах координат с разложением вектора дисбаланса на две или три составляющие.Цель изобретения - автоматизация процесса измерения составляющих дисбаланса путем автоматического выбора 1 вариантов измерения и пересчета мест коррекции при невозможности устранения дисбалансапо одной оси коррекции.На Фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на Фиг. 2 - векторная диаграмма, нанесенная на торец балансируемого ротора.Измерительное устройство к балан сировочному станку содержит блок 1 измерения составляющих дисбаланса, соединенный с его первым входом вибродатчик 2, датчик 3 фазы, вход которого связан с первым выходом блока 1 измерения составляющих дисбаланса, а выход - с вторым входом последнего, генератор 4 опорного напряжения, два блока 5 и 6 преобразования составляющих дисбаланса, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных сумматора 7(8), первый вход которого подключен к генератору 4 опорного напряжения, аттенюатора 9(10) и коммутатора 11(12) и второго сумматора 13(14), первый вход которого связан с соединенными между собой вторыми входами коммутатора 11(12) и первого сумматора 7(8) и вторым (третьим) выходом блока 1 измерения составляющих дисбаланса, второй вход - с выходом аттенюатора 10(9)другого блока 6(5) преобразования составляющих дисбаланса, а выход - с третьим входом коммутатора 11(12), два регистратора 15 и 16 составляющих дисбаланса, соединенные соответственно с выходами коммутаторов 11 и 12, третий коммутатор 17, первый и второй входы которого связаны соответственно с четвертым и пятым выходами блока 1 измерения составляющих дисбаланса, элемент 18 временной задержки, вход которого соединен с первым, а выход - с третьим входами третьего коммутатора 17, регистратор 19 фазы, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам датчика 3 фазы и третьего коммутатора 0673 217, два нуль-компаратора 20 и 21,входы которых соединены соответственно с выходами первых сумматоров 7 и8 блоков 5 и 6 преобразования сос 5 тавляющих дисбаланса, и дешиФратор 22,входы которого соединены с выходаминуль-компараторов 20 и 21, а выход -с управляющими входами коммутаторов11 р 12 и 17,О Устройство работает следующимобразом.Фильтрация сигнала дисбаланса,выделяющегося на выходе вибродатчика2 при вращении балансируемого ротора(не показан), и определение двухсоставляющих Ц и 11 дисбаланса 5осуществляются блоком 1 измерениясоставляющих дисбаланса. Для этогона его второй вход поступает выходнойО сигнал датчика 3 фазы, ротор которого кинематически связан с балансируемым ротором. Датчик 3 фазы питаетсядвух- или трехфазным сигналом, кото.рый вырабатывается входящим в составблока 1 измерения составляющих дисбаланса генератором несущей частоты;Фаза выходного сигнала датчика 3 фазы несет информацию о текущем угловом положении балансируемого ротора,ЗО что используется блоком 1 измерениясоставляющих дисбаланса для выделенияопорного сигнала с частотой вращенияпри Фильтрации сигнала вибродатчика 2(кроме того, информация о текущем угло 35 вом положении ротора используется приотыскании составляющих дисбаланса, длячего выходной сигнал датчика 3 Фазы пос-тупает также на вход регистратора Фазы),щ Через интервал времени, достаточный для установления переходных процессов, блок 1 измерения составляющих дисбаланса переключается в режимхранения информации и на втором и5 третьем его выходах устанавливаютсянапряжения, пропорциональные соответственно значениям Ь, и В, Эти напряжения могут использоваться дляопределения корректирующих масс, ко 5 п торые необходимо внести (или устранить) по осям коррекции, совпадающимс составляющими 5 и Ь . Информацияоб угловом положении осей коррекциина роторе содержится в фазе импульс 55 ных сигналов несущей частоты на четвертом и пятом выходах блока 1 измерения составляющих дисбаланса. Фазавыходного сигнала датчика 3 фазысовпадает с фазой этих сигналов, если01 -Пмакс увеличивается на величину --- 2 сов40П,-Пмакс и становитсЯ Равным П=Пг +-2 Ф2 сов а значение составляющей, находящейсяна оси К 1 равно Пфакс45 Аналогично рассчитываются значения составляющих, если 0 -0О. В этом случае дополнительная составляющая находится на оси, соседней с осью, направление которой совпадает с составляющей П а ее значение рав 1 02 0 максно Пг Значение сос 2 соятавляющей Пг увеличивается на вели 50 55 Пг. - Пмаксчину ------- и становится равным 2 соя0= 0 а значение 3 13206 против неподвижного указателя, укрепленного на станине станка (не показан), находится соответствующая составляющая П, или П ось коррекции.На векторной диаграмме, приведенной на фиг. 2, обозначены оси К 1-,К 12, совпадающие с местами на роторе, разрешенными для коррекции, вектор дисбаланса балансируемого ротора П, вектор корректирующего дисбаланса П, 10 который необходимо ввести при балансировке ротора, составляющие П, и 0 дисбаланса П, измерение которых обеспечивает блок 1 измерения состав/ ляющих дисбаланса, составляющие О 151П, и Пмакс дисбаланса О, измерение которых обеспечивает предлагаемое устройство, уголмежду соседними осями К.Если значение одной из составляю щих дисбаланса превышает значение максимального дисбаланса 0, ,который можно внести (или устранить) по одной оси, то для коррекции дисбаланса балансируемого ротора можно ис пользовать дополнительную третью ось, ближайшую к оси, совпадающей с большей оставляющей дисбаланса.На фиг, 2 приведен пример разложения,корректирующего дисбаланса на ЗО три составляющие для случая, когда 0 -0 , 7 О. При этом значение составляющей 0 , находящейся на дополнительной оси коррекции (ось К 2 на фиг, 2), равно 0 = - , 3501 Пмакс2 сиз значение составляющей по оси К 12 73 4составляющей по центральной оси равно ПмаксРасчет значений П О,", 0 ик0 осуществляют блоки 5 и 6 преобразования составляющих дисбаланса.Входящие в их состав сумматоры 7 и 8вычисляют разности 01 -0, и ПП для чего на их первые входыпоступают с генератора 4 опорногонапряжения сигнал, пропорциональныйзначению 0, , а на вторые входысоответственно - сигнал, пропорциональный значениям О, и 0 . На выходах аттенюаторов 9 и 10, учитываю 1щих коэффициент в в в в , формируют 2.созМся напряжения, пропорциональные зна 0 Пм ксчениям 0 = ". макс и 0"2 соз 1:Пг - Пмакссоответственно, а на2 соя чвыходах сумматоров 13 и 14 - напряжения, пропорциональные значениямк 0, - Пмакс+ ----- соответственно2 созДля автоматического выбора варианта измерения предназначены нуль-компаратор 20 и 21 и дешифратор 22, управляющий коммутаторами 11, 12 и 17Если значения П и 0 меньше величины П , , то на выходах обоихнуль-компараторов 20 и 21 устанавливаются уровни "0", При этой комбинации выходных сигналов дешифратор 22переключает коммутаторы 11, 12 и 17в состояние, при котором на входы регистраторов 15 и 16 составляющих дисбаланса с второго и третьего выходовблока 1 измерения составляющих дисбаланса поступают напряжения, пропорциональные значениям П, и П, соответственно, а на второй вход регистратора 19 Фазы с выхода элемента 18 врвменной задержки приходит сигнал, фазакоторого сдвинута на угол /2 относительно фазы сигнала составляющей 0Если значение 0, превышает величину 0 акс (при Пг. - П( 0), то навыходах нуль-компараторов 20 и 21устанавливаются уровни "1" и "О" соответственно. Дешифратор 22 при этомпереключает коммутаторы 11, 12 и 17во второе состояние при котором саттенюатора 9 и сумматора 14 на входы регистраторов 15 и 16 составляющих дисбаланса поступают напряжения,пропорциональные значениям 0,+2 сов и 0 = 0 соответственно,На второй вход регистратора фазыпри этом с четвертого выхода блока тизмерения составляющих дисбалансапоступает сигнал с фазой, соответ"ствующей угловому положению составляющей 0.Если значение 0 превышает вели 2чину 0, (при 0 - О с 0), тона выходах нуль-компараторов 20 и 21устанавливаются уровни "0" и "т"соответственно. Дешифратор 22 переключает коммутаторы тт, 12 и т 7 втретье состояние,при котором на входы регистраторов т 5 и тб составляющих дисбаланса поступают напряжения,пропорциональные соответственно знаи 02 Омскечениям 0= 0+ ------ и2 сов020 макс0" ---- , - - . На второй вход1 2 сову. регистратора т 9 фазы с пятого выходаблока т измерения составляющих дисбаланса поступает сигнал с фазой,соответствующей угловому положениюсоставляющей 0Таким образом, балансировка роторов с использованием предлагаемогоустройства осуществляется в следующей последовательности. Включаютизмерительное вращение. Через интервал времени, достаточный для установления переходных процессов в блоке 1измерения составляющих дисбаланса(5-тО с), вращение выключается иустройство переводится в режим,хра"нения информации. Затем вручную илиавтоматически ротор поворачиваетсядо положения, при котором регистраторт 9 фазы фиксирует совпадение фаз сигналов на его входах,Если при этом против неподвижногоуказателя находится середина сектора,образованного ближайшими друг кдругу осями, разрешенными для коррекции, то по ним вносятся (или устраняются) корректирующие массы, соответствующие показаниям регистраторовт 5 и 16 составляющих дисбаланса,Еслй против указателя находится одна из осей, разрешенных для коррекции, то по этой оси следует внести . (или устранить )корректирующую массу, соответствующую значению 0 макс, а по двум соседним с ней осям внести (или 06736устранить) корректирующие массы, соответствующие показаниям регистраторов т 5 и тб составляющих дисбаланса.Измерительное устройство к балансировочному станку обеспечивает автоматизацию.процесса измерения составляющих дисбаланса за счет автоматического выбора варианта измерениясоставляющих, их перерасчета и опт 0 ределения мест коррекции на балансируемом роторе в случае, когда дисбаланс невозможно устранить, толькопо двум ближайшим к вектору .дисбаланса осям, разрешенным для коррекции, т 5 Ф ор мула из об ре те ни я Измерительное устройство к балансировочному станку, содержащее после О довательно соединенные вибродатчик,блок измерения составляющих дисбаланса, датчик фазы, выход которогосоединен с вторым входом блока измерения составляющих дисбаланса, и ре гистратор фазы и два регистраторасоставляющих дисбаланса, о т л и ч .а.ю щ е е с я тем, что, с целью автоматизации измерения дисбаланса, оноснабжено генератором опорного напря жения, двумя блоками преобразованиясоставляющих дисбаланса, каждый изкоторых выполнен в виде последовательно соединенных первого сумматора,вход которого соединен с выходом геЗ 5 нератора опорного напряжения, аттенюатора и коммутатора, выход которого соединен с одним из регистраторов составляющих дисбаланса, и второго сумматора, первый вход которого 40 соединен с вторыми входами первогосумматора и коммутатора и вторым(третьим) выходом блока измерениясоставляющих дисбаланса, второйвход - с выходом аттенюатора другого 45 блока преобразования составляющихдисбаланса, а выход - с третьим входом коммутатора, третьим коммутатором, первый и второй входы которого соединены соответственно с четвертым 5 р и пятым выходами блока измерениясоставляющих дисбаланса, а выход - с вторым входом регистратора фазы, зле.ментом временной задержки, вход и выход которого соединены соответст 55 венно с первым и третьим входамитретьего коммутатора, первым ивторым нуль-компараторами, входыкоторых соединены с выходами соответствующих первых сумматоров, и1320673 ль Ю. едактор А. Ога Ход аказ 2650/45 Подписно СССР 1130 4 Проектная, 4 Ужго изводственно-полиграфическое предприятие дешифратором, входы которого соединены с выходами нуль-компараторов,Состав Техред Тираж 776НИИПИ Государственно о делам изобрете Москва, Ж, Ра а выход - с управляющими входамивсех коммутаторов. глов Корректор А. Зимокосов о комитетаий и открытии ская наб.,