Измерительное устройство к балансировочному станку

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК СЮ 1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ АВТОРСХОМУСВ ьман о Ок)во ССС81 СТВОавт.е сяройзвоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОЗИРИС(71) Минское станкостроительпроизводственное объединениетябрьской революции(54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙК БАЛАНСИРОВОЧНОМУ СТАНКУ пбсв.9 981834,о т л и,ч а ю щ етем, что, с целью повышения пдительности балансировки, кажды из измерительных каналов содержит .гтретий и четвертый пороговые элементы, вход каждого из которых соецинен с выходом одного из синхронных детекторов, второй элемен ИЛИ, входы которого соединены с выходами третьего и четвертого пороговых элементов, второй ЙВ-триггер, вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, второй элемЕнт И, первый вход которого соединенс прямым выходом первОго .Р -триггера, а второй - с инверсным выходом второго 1-триггера, и третий элемент .ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй - .р с прямым выходом второго Р 5-триг- Е гера, а выход - с входом блока управления.С.Изобретение относится к технологии маШиностроения и может быть использовано для балансировки иэделий в балансировочных станках-автоматах.По основному авт.св. Р 981834 из: вестно измерительное устройство к балансировочному станку, предназначенное для Формирования команды на ввод дополнительного отверстия при балансировке коленчатого вала и учете этого отверстия в процессе изме рения дисбаланса, содержащее генератор опорных сигналов, блок управления и два измерительных канала, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных датчика 15 дисбаланса, первого сумматора, усилителя, второго сумматора и блока измерения, выполненного в виде подключенных первыми входами двух синхронных детекторов, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами генератора опорных сигналов, двух измерительных проекций и .двух пороговых элементов, первые измеритель проекций и пороговый элемент связаны с выходом первого синхронного детектора, а вторые - с выходом второго синхронного детектора, носледовательно соединенных логического элемента ИЛИ, два входа которого связаны с выходами пороговых элементов блока измерения, к 5 -триггера, второй вход которого соединен с выходом блока управления, элемента временной задержки и логического элемента И, второй вход которого сое-З 5 динен с выходом логического элемента ИЛИ, а выход - с входом блока управления, двух фазоамплитудных регуляторов, входы которых подключены к выходам генератора опорных сигна лов, последовательно соединенных третьего сумматора, входы которого подключены к выходам Фазоамплитудных регуляторов и аналогового ключа, управляющий вход которого подключен к 45 выходу триггера, а.выход - к второму входу второго сумматора, а второй выход датчика дисбаланса связан с вторым входом первого сумматора другого измерительного канала ) 1). 50Недостатком известного устройства является невысокая производительность балансировки, обусловленная тем, что команда на ввод дополнительного отверстия может формироваться при уходе суммарного вектора дисбаланса из зоны противовеса, что приводит к получению отрицательных значений проекций векторов и к выбраКОВке годных изщЗлийЦель изобретения - повышение про изводртельности балансировки.Поставленная цель достигается тем, что в измерительном устройстве к балансировочному станку каждый из измерительных каналов содержит тре тий и четвертый пороговые элементы, вход каждого из которых соединен с выходом одного из синхронных детекторов, второй элемент ИЛИ, вхсды которого соединены с выходами третьего и четвертого пороговых элементов, второй16 -триггер, вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, второй элемент И, первый вход которого соединен с прямым выходом первого 1 Б -триггера, а второй - с инверсным выходом второго Й 5 -триггера, и третий элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй - с прямым выходом второго Й 5 -триггера, а выход - с входом блока управления.На фиг.1. приведена блок-схема измерительного устройства; на фиг.2 векторная диаграмма.Устройство содержит генератор 1 опорных сигналов, блок 2 управления и два измерительных канала 3 и 4, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных датчика 5(6) дисбаланса, первого сумматора 7(8), усилителя 9(10), второго сумматора 11(12) и блока 13(14) измерения, выполненного в виде подключенных первыми входами двух синхронных детекторов 15 и 16 (17 и 18), вторые входы которых соединены с соответствующими выходами генератора 1 опорных сигналов, двух измерителей 19 и 20 (21 и 22) проекций и четырех пороговых элементов 23 - 26 (27 - 30), первый измеритель 19(21).проекций, первый 23(27) и третий 25(29) пороговые элементы связаны с выходами первого синхронного детектора 15(17), а второй измеритель 20(22) проекций, второй 24(28) и четвертый 26(30) пороговые элементы - с выходом второго синхронного детектора 16(18), двух логических элементов ИЛИ 31 и 32 (33 и 34), два входа первого элемента 31(33) связаны с выходами первого 23(27) и второго 24(28) пороговых элементов, а два входа второго элемента ИЛИ 32(34) - с выходами третьего 25(29) и четвертого 26(30) пороговых элементов, двух К 6 -триггеров 35 и 36(37 и 38), В -вход первого триггера 35(37) соединен с выходом первого элемента ИЛИ 31(33), Я -вход второго триггера 36(38) - с выходом второго элемента ИЛИ 32 (34), аК -входы обоих триггеров соединены между собой и с выходом блока 2 управления, и первого логического элемента И 39(40), элемента 41(42) временной задержки, второго элемента И 43(44) и третьего элемента ИЛИ 45(46), второй вход которого соединен с прямым выходомвторого триггера 36(38), а выход - с входом блока 2 управления, двух фазоамплитудных регуляторов 47 и 48 (49 и 50)входы которых подключены к выходам ,генератора 1 опорных сигналов, пос,ледовательно соединенных третьего сумматора 51(52), входы которогоподключены к выходам фазоамплитудных регуляторов 47 и 48 (49 и 50), и .аналогового ключа 53(54), управляющий вход которого подключен к выходу второго логического элементаИ 43(44), а выход - к второму входувторого сумматора 11(12) . 10На векторной диаграмме (фиг,2) указаны оси координат Х и У, совпадающие с разрешенными на противовесе коленчатого вала направляющими сверления при .коррекции дисбаланса. 15 Вектор начального дисбаланса обозначен Ф, проекция этого вектора на ось Х - Ф на ось У - Фц, максимальная величина дисбаланса, устраняемая по осям крайних отверстий Ии Ф/, вектор, эквивалентный дисбалансу при высверливании дополнительного отверстия, -Ъ). Сумма векторов %и и Ф 9,0 обозначена Жр, проекции этого вектора на оси координат - 6 и Ф, вектор допустимогодисбаланса -Юр .Измерительное устройство работает следующим образом.Изделие, например коленчатый вал, подлежащий балансировке, устанавливается на опоры балансировочного станка (не показаны) и приводится во вращение. Колебания опор станка в каждой плоскости коррекции, пропорциональные дисбалансу коленчатого З 5 вала, воспринимаются и преобразуются датчиками 5 и 6 дисбаланса соответствующего измерительного канала 3 и 4 в электрический сигнал, С помощью сумматоров 7 и 8 дисбалансы приво дятся к заданным плоскостям коррекции, которые совпадают с противовесами коленчатого вала. Дальнейшая обработка сигналов происходитпо двум идентичным измерительным каналам 345 и 4. С выхода первого сумматора 7(8) сигнал, пропорциональный дисбалансу коленчатого вала в плоскости коррекции, поступает на вход усилителя 9(10) сигнала датчика, где усиливает- о ся до необходимой величины, а затем - на вход второго сумматора ,11(12), и далее - в блок 13(14) измеренияСинхронные детекторы 15 и 16 (17 и 18) предназначены для разложения сигнала, пропорционального дисбалансу, на проекции в прямоугольной системе координат. Управляющие напряжения для синхронных детекторов 15 и 16 (17 и 18), сдвинутые по фазе на 90 ф одно относительно ф другого, поступают от генератора 1 опорных сигналов. Выходные напряжения синхронных детекторов 15 и 16 (17 и 18), пропорциональные проекциям дисбаланса на направления свер" 65 ления Х и У, измеряются и запоминаются измерителями 19 и 20 (21 и , 22) проекций. Предположим, что начальный дисбаланс коленчатого валав плоскости противовеса находится на краю зоны коррекции и равен вектору Юн (фиг. 2) . Проекции %, на оси Х и У будут равны% и % соответственно. Как видно из вектор. ной диаграммы, значение Мну, превышает значение Ф дисбаланса, который можно устранить сверлением отверстия максимальной глубины по оси У. Вблоке 13(14) измерения срабатывает пороговый элемент 24(28), уровень срабатывания которого настраивается по значению Ф . Выходное напряжение порогового элемента 24(28) поступает на вход элемента ИЛИ 31(33), выходное напряжение которого поступит на5-вход первого триггера 35(37) и ус.тановит его в единичное состояние. На прямом выходе триггера 35(37) появится высокий уровень напряжения 1, на инверсном выходе - низкий уровень напряжения10 ф, Перед началом измерения триггеры 35 и 36 (37 и 38) должны быть установлены в исходное нулевое состояние сигналом на Р -входы из блока 2 управления. Высокий уровень напряжения 11 с выхода первого триггера 35(37) по. ступит на вход логического элемента И 39(40), на втором входе которого будет присутствовать высокий уровень напряжения с инверсного выхода второго триггера 36(38), находящегося в нулевом состоянии. На выходе элемента И 43(44) появится высокий уровень напряжения, который откроет аналоговый, ключ 53(54),.и на вход второго сумматора 11(12) поступит выходной сигнал третьего сумматора 51(52), величина и фаза которого настраивается при наладке с помощью фазоамплитудных регуляторов 47 и 48 (49 и 50), равный сигналу %о, эквивалентному дисбалансу от высверливания дополнительного отверстия. Таким образом, на выходе второго сумматора 11(12) получается сигнал, равный сумме векторовФН и%о т.е. вектор Жр, Этот сигнал поступает на входы синхронных детекторов 15 и 16 (17 и 18), на выходе которых получаем сигналы, пропорциональные Фрк и Фрз, которые измеряются, и по значениям которых определяются глубины сверления отверстий по осям Х и У. Из векторнойдиаграммы (фиг.2, видно, что проекция Юримеет отрицательное значение и превышает значение допустимого дисбаланса /Юо / т.е. в случае коррекции дисбаланса по координате Х в плоскости коррекции, останется дисбаланс, больший /ф что недопустимо. В блоке 13(14) измерения срабатывает пороговый эле 103094мент 25(29), уровень срабатывания обычному циклу, т.е. при коррекциикоторого настраивается по значению будут просверлены два (или одно)минус / Ю /, т,е. отрицательному зна- отверстия по координатам Х и У и дочению допустимого дисбаланса. Выход- полнительное отверстие между осяминое напряжение порогового элемента Х и У,25(29) поступает на вход второго 5 Предположим, что начальный дисбаэлемента ИЛИ,32(34), на выходе кото" ланс коленчатого вала в плоскостирого появится высокий уройень, кото- противовеса находится вне зоны коррый поступает на 5 -вход второго рекции и равен вектору Жн (фиг.2) .триггера 36(38) и устанавливает его Проекции Ян на оси Х и У будут сов единичнОе состояние. Низкий уро- .10.ответственно равны Юн и Ю/я. Каквень напряжения с инверсного выхода видно из векторной диаграммы, прдеквторого триггера 36(38) поступает ция Мну является отрицательной ина вход второго элемента И 43(44), превышает значение допустимого дисна выходе которого появится также баланса, т.е. дисбаланс этого валанизкий уровень, который закроет 15 не может быть .снижен до допуска. Ваналоговый ключ 53(54), и на входы блоке 13(14) измерения срабатываетсинхронных детекторов 15 и 16 (17 и пороговый элемент 26(30), уровень18) поступит сигнал, пропорциональ- срабатывания которого равен отрицаный только дисбалансу коленчатого тельному значению допустимого дисбавала в плоскости коррекции, т.е, О ланса. Выходное напряжение пороговоначальному дисбалансу Жщ Таким об-, го элемента 26(30) поступает на входразом, команды на ввод дополнительНо- второгО элемента ИЛИ 32(34), на выго отверстия при коррекции и учете ходе которого появится высокий уроего при измерении не поступит. Высо- .вень, который, поступая на 8 -входкий уровень с прямого выхода второго 25 второго, триггера 36(38), установиттриггера 36(38) поступает на вход его в единичное состояние, Низкийэлемента ИЛИ 45(46), сигнал с выхода уровень с инверсного выхода второгокоторого поступит на вход блока 2 триггера 36(38) поступит на вход втоуправления и даст команду о том,что ого элемента И 43(44), на выходена измерительной позиции находится которогопоявится также низкий уроколенчатый вал, начальный дисбаланс Зо вень, который, поступая на управляюкоторого не может быть снижен до щий вход аналогового ключа 53(54),уровня, допустимого в автоматическом дает запрет на ввод дополнительногорежиме, Такая команда, если по ней отверстия даже в том случае, когдазажечь, например, световой сигнал, . значение проекции на ось Х превыситпозволяет следить оператору за обра- З 5 значение Ю дисбаланса, который можботкой бракованного коленчатого зала но устранить сверлением отверстияЕсли после введения центрального максимальной глубины по оси Х. Односверления ни одна из проекций дисба- временно, высокий уровень с прямоголанса не станет отрицательной и по выхода второго триггера 36(38) посвеличине больше допустимого дисба тупает на вход третьего элементаланса, т.е. не сработают пороговые ИЛИ 45(46), сигнал с выхода которогоэлементы 25 и. 26 (29 и 30), второй поступит на вход блока 2 управлениятриггер 36(38) не установится в и даст команду о том, что на измериединичное состояние и низким уровнем тельной позиции находится коленчатыйс инверсного выхода через элемент 45 вал, начальный дисбаланс которого43(44) И не закроет аналогового клю не может быть снижен до уровня доча 53(54),в блок 2 управления не посу пустимого дисбаланса в автоматичеспит команда о том, что вал не может ком режиме.быть обработан в автоматическом ре-Изобретение позволяет повыситьжиме, измерение будет работать по, производительность балансировки.1037094 Составитель В. НиколаеТехредМ. Костик,орректор А. Зимокосо дактор Н. Лазаренк одписное филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 5992/42 Тираж 873.ВНИИПИ .Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушск