Измерительное устройство балансировочного станка

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 15,07,80. Бюллетень Ио 26Дата опубликования описания 150780 6 01 М 1/22 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО БАЛАНСИРОВОЧНОГОСТАНКА А(т) = дИзобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для балансировки тел нращения, в частности высокооборотных гибких роторов. Известно измерительное устройство балансировочного станка, содержащее датчики дисбаланса и опорных сигналов, связанные с ними умно- жители, выходы которых соединены с входами последонательно соединенных интеграторов и регистратора 1.Известное устройство не позволяет оценивать дисбаланс при непрерывном изменении оборотов и с достаточной точностью определять критические частоты роторов, что объясняется зависимостью результатов из-, мерения дисбаланса от частоты вра О щения ротора.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является измерительное устройство балансироночного станка, содержащее последо вательно соединенные датчик дисбаланса, дифференциальный преобразователь напряжения в частоту и накопитель, ныполненный в виде управляемых ключа и счетчика импульсов, цепь З управления, включающую последовательно соединенные формиронатель импульсов, преобразователь временного интервала в код, делитель и регистратор, выход формиронателя импульсов соединен с управляющим входом ключа, а выход счетчика импульсов - со вторым входом делителя (2),При работе измерительного устройства на выходе регистратора выделяемый сигнал А(с) является не отображением истинного значения дисбаланса Эр(с) , а величиной, зависящей от частоты ы вращения ротора Таким образом, указанное измерительное устройство не поэволяет с высокой точностью определять параметры дисбаланса в условиях измене" ния частоты вращения ротора, а также критические частоты ротора, соотнетствующие максимальным значениям величины дисбаланса.Цель изобретения - повышение точности балансировки и расширение технологических воэможностей измеритель ного устройства.35 Цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено датчиком опорного сигнала, выход которого связан с входом формирователя импульсов, нуль-органом, вход которого соединен с выходом датчика дисбаланса, вторым накопителем, выполненным аналогично первому, ключ которого подключен входом к выходу дифференциального преобразователя, управляющим входом - ко второму выходу формирователя, а выходом - к третьему входу делителя, и двумя схемами управления реверсом, входы, которых связаны с выходом нуль-органа, а выходы - с управляющими входами счетчиков импульсов.Кроме того,устройстно дополнительно снабжено перестраиваемым .полосоным Фильтром, вход которого связан с выходом датчика дисбаланса, а выходс входами дифференциального пре образователя и нуль-органа, и двухканальным умножителем частоты, нходы которого соединены с соответствующими выходами формирователя, ныходы - с управляющими входами ключей, 25 а один иэ этих выходов связан также с управляющим входом полосового фильтра.На фиг.1 представлена блок-схема измерительного устройства, предназначенного для определения параметров дисбаланса ротора на фиг,2 - блок схема устройства для измерения величины и угла и-х гармоник сигнала дисбаланса; на фиг.3 - диаграмма работы устройства.Устройство содержит датчик 1 дисбаланса, выход которого соединен с входами дифференциального преобраэонателя 2 напряжения в частоту и нуль-органа 3. Выход преобраэонате ля связан с входами накопителей 4 и 5. Накопитель 4 выполнен в виде последовательно соединенных управляемого ключа 6 и счетчика 8 импульсов, а накопитель 5 - в виде последона тельно соединенных управляемого ключа 7 и счетчика 9 импульсов, причем управляющие входы счетчиков 8 и 9 соединены, соответственно, со схемами 10 или 11 управления реверсом, 5 О входы которых подключены к выходу нуль-органа 3. Цепь управления устройства состоит из последовательно соединенных датчика 12 опорного сигнала, формирователя 13 импульсов, преобразователя 14 временного интервала в код, делителя 15, атакже регистратора 16, причем два выхода Формирователя 13 импульсов связаны также с входами ключей б и 7 соответствующих накопителей, а дна вхо да делителя 15 соединены с выходами счетчиков 8 и 9 соответствующих накопителей.Измерительное устройство для определения и-х гармоник дисбаланса 5 дополнительно включает перестраиваемый полосовой фильтр 17, включенный между датчиком 1 дисбаланса и выходами преобразователя 2 и нуль- органа 3, и двухканальный умножитель 18 частоты, включенный между формирователем 13 импульсов и ключами б и 7, один вход умножителя 18 частоты соединен также с преобразователем 14 временного интервала в код, а другой выход - с управляющим входом перестраиваемого полосового Фильтра 17.Устройство работает следуюцим образом,При вращении ротора сигнал с датчика 12 опорного сигнала поступает на Формирователь 13 импульсов, на двух выходах которого образуются сигналы, сдвинутые между собой по фазе на 90 , один из которых поступают наОпреобразователь 14 временного интервала н код. На выходе преобразователя 14 образуется значение текущего периода вращения ротора.Сигнал с датчика 1 дисбаланса через дифференциальный преобразователь2 напряжения н частоту поступает на входы ключей б и 7 и далее на счетчики 8 и 9 соответствующих накопителей. Сигналы с выходов формирователя 13 импульсов поступают на управляющие входы ключей б и 7 накопителей. Схемы 10 и 11 управления реверсом каждого накопителя анализируют состояния счетчиков 8 и 9 и нуль-органа 3, выдавая соответствующие сигналы на оба входа счетчиков 8 и 9, переводя последние н режим сложения или вычитания. Коды с выходов счетчиков поступают поочередно на делитель 15 для деления на коды, поступаемые с пре. обраэователя 14 временного интервала и код. Полученные поочередно значения синфаэной и квадратурной составляющих дисбаланса на выходе делителя 15 передаются в регистратор 16.Кроме того, сигнал с датчика 1 дисбаланса фильтруется управляемым от умножителя 18 частоты полосовым фильтром 17 и далее поступает на преобразователь 2 напряжения в частоту и нуль-орган 3. Так как ключи 6 и 7 .накопителей управляются от умно- жителя 18 частоты, то тем самым осуществляется определение синфазной и квадратурной составляющих и-й гармоники дисбаланса, выделяемой фильтром 17, При этом с выхода преобразователя 14 временного интервала в код поступает на делитель 15 текущее значение периода Ти, по значению которого может быть определено значение частоты и-й гармоники,11ОЭи ТНа диаграмме работы измерительного устройства (Фиг,З) у - сиг 748156 6нал с выхода датчика 1 дисбаланса;1(С) - сигнал с выхода дифференциального преобразователя 2 напряжения в частоту; Н(С) - сигнал с выхода нуль- органа 3, п,(С) и п(С.) - сигналы с выхОдов Формирователя 13 импульсов, сдвинутые между собой на 90 о; Я(С) и Б (С) - значения интегралов измеря 2емого сигнала за соответствующие интервалы времени, получаемые в счетчиках 8 и 91 а(С) =и О(С): .105,(С),- - 5 г(С),Т(С)синфазная и квадратурная составляющие на выходе делителя 15. Из диаграммы видно, что дС ду дС д у = сопзС. Принимая д Я ,ьС .ду = 1, имеем Б =ХдЯ =1 п т.е. для определения интеграла Я эа интервал времени Т, равный половине периода, достаточно просуммировать число импульсов за этот интервал. 20 Формула изобретения 35 1. Измерительное устройство балансировочного станка, содержащее датчик дисбаланса, дифференциальный преобразователь напряжения в частоту и накопитель, выполненный в виде управляемых ключа и счетчика импульсов, цепь управления, включающую последовательно соединенные Формирователь импульсов, преобразователь 40 Предлагаемое устройство обеспечивает возможность определения параметров дисбаланса и и-х гармоник 25 сигнала дисбаланса в широком диапазоне частот вращения ротора, Устранение погрешностей измерения дисбаланса обеспечивает повышение точности балансировки и расширение тех нологических воэможностей балансировочного оборудования.,временного интервала в код, делительи регистратор, выход формирователяимпульсов соединен с управляющимвходом ключа, а выход счетчика импульсов - со вторым входом делителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности балансировки и расширения технологических возможностей, оно снабженодатчиком опорного сигнала, выход ко"торого связан с входом формирователяимпульсов, нуль-органом, вход которого соединен с выходом датчика дисбаланса, вторым накопителем, выполненным аналогично первому, ключ которого подключен входом к выходудифференциального преобразователя,управляющим входом - ко второму выходу формирователя импульсов, а выходом - к третьему входу делителя,и двумя схемами управления реверсом,входы которых связаны с .выходом нульоргана, а выходы - с управляющимивходами счетчиков импульсов.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем,что, с цельюопределения и-х гармоник сигналадисбаланса, оно дополнительно снабжено перестраиваемым полосовым фильтром, вход которого связан с выходомдатчика дисбаланса, а выход - с входами дифференциального преобразователя и нуль-органа, и двухканальнымумножителем частоты, входы которогосоединены с соответствующими выходамиформирователя, выходы - с управляющими входами ключей, один из выходов связан также с управляющим входом полосового фильтра,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 222710, кл. С 01 М 1/22, 1965.2. Авторское свидетельство СССР М 476456, кл. 6 01 Н 3/12, 2973 (прототип) .748156 г,3 Составитель П.БараноРедактор М.Батанова Техред Н, Бабурка Корректор Н.Гри 113035, Москва, Ж, Раушская на Заказ 4222/27 Тираж 1019 ЦНИИПИ ГосУдарственного комитета СС по делам изобретений и открытий одписно у дфилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектн