Устройство для измерения дисбаланса тел вращения

) 5 001 МЯ 02, 601 М 122 САНИК ИЗОБРКТКНИ 1 ПАП:Н вертикальной, без опор вращения, пов ность измерения. Датчики колебаниГ на упругих пластинах скользящих по ням рамы. Датчики выполнены в виде попупроводниковых датчиков линейны сама система измерений выполнена д с вычислителями дисперсий в кажд з.п.ф-пы, 3 ип. н ААЧелноков Б.М.расовичИЗМЕРЕНИЯ ДИСК алансировочнои технике. ения оси вращения рамы 1,э Еомнтез Российской Федерации но патентам н товарным знакам(73) Шведов Владимир Та(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯЛАНСА ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ(57) Использование; в бСущность: за счет выполи ышается точустановпены боковым граминиатюрных х ускорений а вухканапьной м канапе 3Изобретение относится к балансироночной технике и может быть использованов устройствах для измерения дисбалансател вращения, преимущественно веретен ирасчесывающих барабанчиков прядильныхмашин для повышения их точности,Известно устройство для балансировкироторов, содержащее основание, закрепленную на нем колебательную систему, двеопоры и дополнительные опоры с опорнымибалками, связанными с колебательными системами, Однако такое устройство сложнопо конструкции, работает на низких оборотах и не может быть использовано для измерения дисбаланса быстропроходныхэлементов прядильных машин ввиду своейНИЗКОЙ ТОЧНОСТИ.Наиболее близким по технической сущ. ности к изобретению является устройстводля балансировки тел вращения, выполненное с фиксированной осью колебания осиротора.Такие устройства снабжены рамой с ложементами для крепления ротора. Рамаимеет одну ступень подвижности и соединена с основанием через упругий элементдемпфер, а само устройство снабжено приводом вращения, измерительной системойс датчиком колебаний, связанным с рамой.Наличие опорных элементов, выполненных в виде пружин, демпферов, вноситискажения в колебательный процесс. Крометого, жесткая связь рамы с основанием передает на колебательную систему вибрацииоснованвдоль и перпендикулярно осивращения рамы, что приводит к искажениюрезультатов измерений,Таким образом, известное устройствоявляется сложным по конструкции и имеетнедостаточную точность.Низкая точность объясняется тем, чтоколебательный процесс не является чистоплавным периодическим (синусоидальным)и содержит искажения, помехи.Целью изобретения является повышение точности измерений при упрощении устройства.Это достигается тем, что устройство дляизмерения дисбаланса тел вращения, содержащее раму с фиксированной осью вращения, установленную на основании иснабженную ложементом для закреплениятела вращения, привод вращения колебаний и систему измерения дисбаланса, выполнено с вертикальной осью вращениярамы и снабжено упругими ограничительными пластинами, закрепленными на осно.вании с помогцью виброизолированныхкронштейнов, расположенными горизонтально пас;гкости Нал 1 ы и взаил 1 одсйгтвую 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 щими свободными концами с нею, при этом по крайней мере одна из ограничительных пластин снабжена миниатюрным датчиком линейных ускорений, электрически связанным своим выходом с системой измерения.Кроме того, система изл 1 ерения дисбаланса, содержащая входы для датчиков колебаний, согласующее и усиливающее устройства, индикатор дисбаланса, выполнена двухканальной, снабжена вычислителем дисперсий колебаний. в каждом канале, входы которых связаны с выходами согласующих устройств, а выходы вычислителей дисперсий связаны с сумматором.Устройство для измерения дисбаланса тел вращения снабжено вторым датчиком линейных ускорений, установленным в зоне виброизолированных кронштейнов так, что его измерительная ось параллельна измерительной оси первого датчика, установленного на упругой пластине.На фиг.1 показан общий вид устройства для измерения дисбаланса тел вращения с частичным разрезом по оси его симметрии; на фиг,2 - то же, вид сверху; на фиг,3 - структурная схема системы измерения.Устройство для измерения дисбаланса тел вращения содержит основание 1, раму 2 с ложементом 3 для закрепления балансируемой детали 4. Рама 2 выполнена с вертикальной осью 5 вращения, укрепленной в подшипниковых узлах кронштейна б в верхней части и самой рамы в нижней части, Расстояние между верхним и нижним узлами выбрано достаточным для жесткого закрепления оси и создания приел 1 лемых нагрузок в подшипниковых узлах, С противоположной от оси вращения стороны рама 2 выполнена с вырезом 7. Вырез 7 выполнен с вертикальными гранями и служит для размещения свободных концов ограничительных упругих пластин 8, закрепленных другими концами в кронштейне 9 крепежными элементами 10.Свободные концы упругих ограничительных пластин выполнены с фигурными законцовками, скользящими по граням выреза 7, а кронштейн 9 снабжен сменными прокладками 11 для создания требуемого поджатия фигурных концов к граням выреза 7 рамы 2. Сам кронштейн 9 установлен на основании 1 через амортизатор 12, При этом упругие ограничительные пластины расположены горизонтально в плоскости верхней платформы рамы 2.Устройство снабжено приводом вращения балансируемой детали 4, Привод выполнен иэ двигателя 13, установленного под верхней плоскостью огнования и передающего вращения бзлансирр лл л авали е2001380 разбаланса реэ шкив 11 и ремень 15, проходящий через вырезы в верхней плоскости основания 1 и схватывающий хвостовик балансируемой детали 4. Необходимое натяжение рамы обеспечивается регулировкой установки двигателя 13.Устройство снабжено датчиками колебаний, выполненными в виде полупроводниковых миниатюрных датчиков линейных ускорений. При этом по крайней мере один из датчиков 16 установлен на упругой ограничительной пластине с измерительной осью параллельной плоскости колебаний рамы. Другой датчик может быть расположен на другой упругой ограничительной пластине(но с плечом, отличным от первого) или может быть установлен на самом основании в районе кронштейна 9. Желательно, чтобы измерительная ось второго датчика была параллельна измерительной оси первого датчика, установленного на упругой ограничительной пластине, Датчики 16 выходами 17 связаны с входами системы 18 измерений.Система измерения дисбаланса 18 выполнена двухканальной и содержит в каждом канале последовательно. соединенные входы датчиков 19, 19 колебаний, согласующие устройства 20,20, вычислители дисперсий 21,21, Выходы вычислителей дисперсий подключены к сумматору 22, На выходе сумматора подключен индикатор 23 Согласующие устройства выполнены с фильтрами и усилителяли сигналов. Вычислители дисперсии преобразуют сигнал амплитуды колебаний в сигнал дисперсий колебаний эа счет вычисления функции дисперсии колебаний в реальном масштабе времени.Дисперсия определяется формулойгР = ( - р)2где о- - дисперсия;1 - значение функции в точке;р - латематическое ожидание функции.Сумлатор осуществляет суммирование полученных сигналов дисперсий от двух датчиков после предварительного инвертирования одного из сигналов.Устройство работает следующим образомПол включении двигателя 13, вращение передается через шкив 14, ремень 15 на хвостовик балансируемой детали 4. Из-за галичия дигбаланса детали 4 рама 2 соЬерьчае 1 периодические колебаний вокруг оси ".При этом ремень не оказывает какого-ли,.; Сшактщего влияния на колебательный 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55(56) Авторское свидетельство СССРМ 896494, кл, 6 01 М 1/02, 1982,Основы балансировочной техники Подред, Щепетильникова В,А., ММ; н,но.строение, 1975, с,92-94,2001380 8 46 Формула изобретения 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСБАЛАНСА 1 ЕЛ ВРАЩЕНИЯ, СОДЕРжащее основание, установленную на нем раму с фиксированной осью колебаний, закрепленные на раме опоры для установки тела вращения и систему измерения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено кронштейном с амортизатором, закрепленным на основании упругими ограничительными пластинами, закрепленными консольно на кронштейне с воэможностью взаимодействия свободными концами с рамой, фиксированная ось колебаний расположена вертикально, а система измерения выполнена по крайней мере с одним датчиком колебаний, установленным на ограничительной пластине.2, Устройство по п,1, отличающееся тем, что система измерения выполнена двухкайальной, каждый канал содержит датчик колебаний, последовательно связанные с ним усиливающий и согласующий элементы, выходы согласующих элементов каждого канала связаны с входами сумматора, а выход сумматора - с индикатором.3. Устройство по п.2, отличающееся 10 тем, что датчики колебаний выполнены ввиде датчиков линейных ускорений, измерительные оси которых параллельны одна другой и плоскости колебаний рамы.4. Устройство по пп.2 и 3, отличающе еся тем, что оно снабжено вычисль;елямидисперсий, установленными в каждканале и связанными входами с выходами согласующих устройств, а выходами - с входами сумматора,