Измерительное устройство к балансировочному станку

союз сонетснихсоцидлистичесиихщ.:Спуьлин за С ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Н АВТОРСН ИДЕТЕПЬСТВ г од каждо о.1 ом одно равления, тем, что,ти и произки, устройс екенной зав оединен с вых огическим эле которого соецивременной задом блока м элеме орого соедиического элеулируемых локон измеревиде соедиисточника пония проекции ненных после ыпалненвательно тоянного ток налогового ключа с гласующего усисвязан с вход кций цисбачанс орого аналогов рого связан с от ителя и инд инт го клкаторов егратора юча, вход про от одом интеграт ГосуддРстВенний номитет сссРпо д 1.:лдм изоБ кт 1 ний и отнрытий(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 761863, кл. С 01 М 1/22, 1978.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 3385148/25-28,кл. С 01 М 1/22, 27.01,82(прототип),(54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВОК БАЛАНСИРОВОЧНОМУ СТАНКУ, содержащее два входных блока, каждый из которых состоит из соединенных последовательно датчика дисбаланса, сумматора, второй вход которого соединенс выходом датчика дисбаланса другоговходного блока, и усилителя, четыресинхронных детектора, попарно связанных с выходом одного из усилителей, генератор опорных сигналов, каждый выход которого связан с вторымивходами попарно соединенных синхронных детекторов, два блока измеренияпроекций, каждый из которых выполненв виде регулируемого источника напряжения, двух сумматоров, первый входкаждого из которых подключен к выходу одного из синхронных детекторов,индикатора проекций дисбаланса средней плоскости коррекции, вход которого связан с соединенными между собой вторыми входами сумматоров, идвух индикаторов проекций крайних,80109А плоскостеи коррекции В из которых соединен с в из сумматоров, и блок у отличающееся с целью повышения точно водительности балансиро во снабжено элементом в держки, вход которого с дом блока управления, л ментом 2 И, первый вход нен с выходом элемента держки, а выход - с вхо управления, и логически том 4 ИЛ 11-НЕ, выход кот нен с вторым входом лог мента 2 И, каждый из рег источников напряжения б ра, а выход - с выходаки интегратора и первого аналогового ключа, ивключенными в каждый из блоков измерения проекций двумя компараторами,вход каждого из которых соединенс выходок соответствующего сумматора,логическим элементом 2 ИЛИ, каждыйвход которого соединен с выходомодного из компараторов и с одним иэ3 Ьвходов логического элемента 4 ИЛИ-НЕ,и логическим элементом 2 И-НЕ, первый вход которого соединен с выходомлогического элемента 2 Ш 1 И. выход -с управляющим входом первого аналогового ключа, а выход блока управ1096510 пения соединен с вторым входом логического элемента 2 И-НЕ и управляюИзобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в автоматических станках для балансировки коленчатых валов с тремя плоскостями коррекции. 1( числу таких коленчатых валов относятся и коленчатые валы с четырьмя противовесами, у которых два средних противо-веса расположены близко один от другого, т,е. большинство коленчатых 10 валов четырехцилиндровых рядных двигателей внутреннего сгорания.Иэгестно измерительное устройство к балансировочному станку, содержащее два измерительных канала, каждый 15 иэ которых содержит последовательно соединенные датчик дисбаланса, сумматор, связанный с датчиком дисбаланса другого канала, и усилитель, блок раэ ложения сигнала дисбаланса на проек ции, выполненный в виде четырех синхронных детекторов, второй вход которого соединен с генератором опорного сигнала, блок измерения проекций, .оединенный с выходом. блока разложе сия вектора дисбаланса, два модулятора первые входы которых соединены с вторым и третьим выходами блока разложения вектора дисбаланса, а вторые входы - с генератором опорного ЗО сигнала, потенциометр настройки и второй сумматор, входы которого соединены с выходами модуляторов, выход подключен к входу потенциометра настройки, а выход последнего - к третьему входу первого сумматора другого измерительного канала, Устройство предназначено для измерения дисбаланса коленчатых валов с четырьмя плоскостями коррекции 1 13. 40Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает требуемой точности измерения дисбаланса коленчатого вала с тремя плоскостями коррекции, так как, в случае двух рядом расположенных средних противовесов, выходной сигнал сумматоров каждого канала получается очень мащим входом второго аналогового ключав обоих блоках из ерения проекций. лым, что при большом уровне помехприводит к ошибкам при измерении и,как следствие, к ошибкам при балансировке коленчатых валов с тремяплоскостями коррекции. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является измерительное устройство к балансировочному станку, содержащее два входных блока, каждый иэ которых состоит из соединенных последовательно датчика дисбаланса, сумматора, второй вход которого соединен с выходом датчика дисбаланса другого входного блока, и усилителя, четыре синхронных детектора, попарно связанных с выходом одного из усилителей, генератор опорных сигналов, выходы которого связаны каждый с вторыми входами попарно соединенных синхронных детекторов, два блока измерения проекций, каждый из которых выполнен в виде регулируемого источника напряжения, двух сумматоров, первый вход каждого из которых подключен к выходу одного из синхронных детекторов, индикатора проекций дисбаланса средней плоскости коррекции, вход которого связан с соединенными между собой вторыми входами сумматоров и двух индикаторов проекций крайних плоскостей коррекции, вход каждого из которых соединен с выходом одного из сумматоров, и блок управления. Устройство обеспечивает измерение дисбаланса коленчатых валов с тремя плоскостями коррекции2 3.Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает требуемой точности и производительности балансировки, так как процесс измерения не автоматизирован и производится с помощью оператора. Помимо ошибок, возможных со стороны оператора в процессе измерения, устройство нельзя применить на автоматическом балансировочном оборудовании.Целью изобретения является повышение точности и производительности балансировки.Поставленная цель достигается тем, что измерительное устройство 5 к балансировочному станку, содержащее два входных блока, каждый из которых состоит из,соединенных последовательно датчика дисбаланса, сумматора, второй вход которого соединен с выходом датчика дисбаланса другого входного блока, и усилителя, четыре синхронных детектора, попарно связанных с выходом одного из усилителей, генератор опорных сигналов, 15 каждый выход которого связан с вторыми входами попарно соединенных синхронных детекторов, два блока измерения проекций, каждый из которых выполнен в виде регулируемого 20 источника напряжения, двух сумматоров, первый вход каждого из которых подключен к выходу одного иэ синхронных детекторов, индикатора проекций дисбаланса средней плоскости коррекции, вход которого связан с соединенными между собой вторыми входами сумматоров, и двух индикаторов проекций крайних плоскостей коррекции, вход каждого из которых соединен с 30 выходом одного из сумматоров, и блок управления, снабжено элементом временной задержки, вход которого соединен с выходом блока управления, логическим элементом 2 И, первый вход которого соединен с выходом элемента временной задержки, а выход - с входом блока управления, и логическим элементом 4 ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом логического 40 элемента 2 И, каждый из регулируемых источников напряжения блоков измерения проекции выполнен в виде соединенных последовательно источника постоянного тока, аналогового ключа 45 и согласующего усилителя, выход которого связан с входом индикаторов проекций дисбаланса, интегратора и второго аналогового ключй, вход которого связан с входом интегратора, а 50 выход - с выходами интегратора и первого аналогового ключа, и включенными в каждый из блоков измерения проекций двумя компараторами, вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего сумматора, логическим элементом 2 ИЛИ, каждый вход которого соединен с выходом одного из компараторов и с одним из входов логического злемента 4 ИЛИ-НЕ, и логическим элементом 2 И-НЕ, первый вход которого соединен с. выходом логического элемента 2 ИЛИ, выход - с управляющим входом первого аналогового ключа, а выход блока управления соединен с вторым вхопом логического элемента 2 И-НЕ, ц управляющим входом второго аналогового ключа в обоих блоках измерения проекций.На чертеже изображена фунциональная схема измерительного устройства к балансировочцому станку.Балансируемьш коленчатый вал 1 с тремя противовесами, на которых через Х и У обозначены оси коррекции., устанавливается на опоры балансировочного станка (не показан). Через оси коррекции проведены две перпендикулярные осевые плоскости коррекции. Устройство содержит два входных блока 2 и 3, каждый из которых состоит из соединенных последовательно датчика 4 (5) дисбаланса, сумматора 6 (7), второй вход которого соединен с выходом датчика 5 (4) дисбаланса другого блока 3 (2), и усилителя 8 (9), четыре синхронных детектора 10 - 13, попарно (10 и 12, 11 и 13) связанных с выходом одного из усилителей 8 или 9, генератор 14 опорных сигналов, каждый выход которого связан с вторыми входами попарно соединенных синхронных детекторов 10 и 12, 11 и 13, два блока 15 и 16 измерения проекций, отнесенных к определенной осевой плоскости коррекции Х и У, каждый из которых выполнен в виде регулируемого источника 17 (18) напряжения, который содержит соединенные последовательно источник 19 (20) постоянного тока, аналоговый ключ 21 (22) и согласующий усилитель 23 (24), а также интегратор 25 (26) и второй аналоговый ключ 27 (28), вход которого связан с выходом интегратора 25 (26), а выход 0 входами интегратора 25 (26) и первого аналогового ключа 21 (22), двух сумматоров 29 (30) и 31 (32), вход первого из которых соединен с выходом синхронного детектора 10 (12), а вход второго - с выходом синхронного детектора 11 (13), индикатора 33 (34) крайней плоскости коррекции, вход которого соединен с выходом сумматора 29 (30), индикатора 35 (36) проекций средней плоскости коррекции, 109 б 510вход которого соединен с вторымивходами сумматоров 29 (30) и 31 (32)и с выходом согласующего усилителя 23 (24), второго индикатора 37(38) проекций крайней плоскости кор 5рекции, вход которого соединен с выходом сумматора 31 (32), двух компараторов 39 (40) и 41 (42), каждый изкоторых подключен к выходу сумматоров 29 (30) и 31 (32) соответственно, логического элемента 2 ИЛИ 43(44), каждый из входов которогасоединен с выходом одного из компараторов 39 (40) и 41 (42), и логическо 1 о элемента 2 И-НЕ 45 (46), первый вход которого соединен с выходомлогического элемента 2 ИЛИ 43 (44),а выход - с вторым входом первогоаналогового ключа 21 (22). Устройство содержит также блок 47 управленияи элемент 48 временной задержки,вход которого соединен с выходом блока 47 управления, с соединеннымимежду собой вторыми входами логических элементов 2 И-НЕ 45 и 46, и вторыми входами аналоговых ключей 27и 28, логический элемент 2 И 49,вход которого соединен с выходомэлемента 48 временной задержки, авыход - с входом блока 47 управления,ЗОи логический элемент 4 ИЛИ-НЕ 50, каждый из входов которого соединенс выходом одного из компаратаров 3942, а выход - с вторым входом логического элемента 2 И 49. 35Устройство работает следующим образом.Колебания опор станка, пропорциональные дисбалансу коленчатого вала 1Щ в ппоскости опоры, воспринимаютсяи преобразовываются в электрический сигнал датчикам 4 (5) дисбаланса, связанным с опорой балансиравочного станка. С помощью сумматоров б ипроизводится разделение плоскостей коррекции, совпадающих с крайними противовесами. Выходной сигнал сумматора б (7) усиливается и фильтруется от помех усилителем 8 (9) и раскладывается на проекции в прямоугольной системе координат с помощью синхронных детекторов 10 (11) и 12 (13) на управляющие входы которых приходят сдвинутые на 90 одно относительна другого выходные напряжения генератора 14 опорных сигналов. Выходные напряжения синхронных,цетекторов 10 13, пропорциональные проекциям дисбаланса н крайних плоскостях коррекции, измеряются и запоминаются индикаторами 33 и 37 проекций для осевой плоскости Х и индикаторами 34 и 38 проекций для осевой плоскости У, Каждый из индикаторов 33 - 38 представляет собой аналоговое запоминающее устройство со стрелочным прибором на выходе. Если в процессе измерения проекций дисбаланса в крайних плоскостях коррекции коленчатого вала, совпадающих с плоскостями крайних противовесов, получаются только положительные знаки проекций (направление обозначено знаком "+" на осе - вых плоскостях коррекции), т,е. дисбаланс может быть скорректирован в крайних противовесах, то задача балансировки в этом случае сводится к балансировке коленчатого вала с двумя плоскостями,коррекции, и коррекция дисбаланса такого коленчатого вала производится пс результатам измерения, запоминаемых индикаторами 33, 37, 34 и 38, Отрицательныепроекции, совпадающие с направлением среднего противовеса коленчатого вала, требуют пересчета сигналов, пропорциональных проекциям дисбаланса в крайних плоскостях коррекции, так как скорректировать отрицательную проекцию дисбаланса в крайней плоскости невозможно из-эа отсутствия материала. В случае получения на одном из индикаторов проекций, относящихся к общей осевой плоскости коррекции, например Х, отрицательного значения проекций дисбаланса, что соответствует, например, отрицательной полярности напряжения на выходе синхронного детектора 10 и 11, срабатывает один из компараторов 39 или 41, порог срабатывания которых равен отрицательному напряжению, определяемому остаточным дисбалансом балансируемого коленчатого вала, и настраивается при наладке станка. При срабатывании одного из компараторов 39 или 41 на одном из входов логического элемента 2 ИЛИ 43 появляется высокий уровень напряжения, который с выхода логического элемента 2 ИЛИ 43 поступает на первый вход логического элемента 2 И-НЕ 45. На второй вход этого элемента поступает высокий уровень с выхода блока 47 управления, который формирует команду на начало измерения, По командес выхода блока 47 управления закрывается аналоговый ключ 27, который шунтирует выход интегратора 25, Одновременно, при наличии двух высоких уровней на входе логического элемен та 2 И-НЕ 45, на его выходе появляется низкий уровень напряжения, который поступает на управляющий вход аналогового ключа 21, открывает его, и источник 19 постоянного тока оказывается подключенным к интегратору 25.Известно, что если ток заряда интегратора 25 постоянен во времени, то напряжение на его выходе возрастает по линейному закону, а время его нарастания - пропорционально постоянной времени цепи заряда. Таким образом, при подключении интегратора 25 к источнику 19 постоянного тока, напряжение на входе согласующего усилителя 23 возрастает от нуля (интегратор до этого был зашунтирован) по линейному закону. На вторые входы сумматоров 29 и 31 поступает положительное напряжение, значение которого нарастает во времени.В результате появления положительного по знаку напряжения на вторых входах сумматоров 29 и 31 показания индикаторов 33 и 37 проекций начина- З 0 ют изменяться. Отрицательная проекция начинает уменьшаться по абсолютной величине, а положительная - возрастать (рассматривается случай, когда по результатам измерения в край- з них плоскостях коррекции в осевой плоскости Х получаются разнополярные проекции). Одновременно появляются показания на индикаторе 35 проекций средней плоскости коррекции. В тот 40 момент, когда уровень сигнала отрицательной проекции становится меньше по абсолютной величине порога срабатывания компаратора, на выходе последнего появляется низкий уровень 45 напряжения (логический "О"), а на выходе логического элемента 2 ИНЕ 45 - высокий уровень (логическая "1"), который закрывает аналоговыйключ 21, Истчник 19 постояяног.; гокл оклзыв,.ется отключенным от птсграторл 25, и нлрастлние нлпряжс нпяположительной полярности нл вто 1 ягвходах суммлторов 29 и 31 прекрлшлется. В этот момент времени индиклтор,который ранее показывлл положитсль -ную проекцию, покажет суммуабсолютных значений положительной и отрицательной проекций, а индикатор 35средней плоскости коррекции - удвоенное значение отрицательной проекции,что соответствует пересчету дисбаланса в крайних плоскостях коррекциина дисбаланс "крайняя - средняя"плоскости коррекции. При отсутствииотрицательных значений на индикаторах 33, 34, 37 и 38 на выходе логического элемента 4 ИЛИ-НЕ 50 появляется высокий уровень, который поступает на вход логического элемента 2 И 49. По истечении выдержки гремени, определяемой элементом 48 вре:;егной задержки и необходимой дляизмерения параметров дисбаланса, навторой вход логического элемента 2 И 49 поступает также высокийуровень, и с выхода логического элемента 2 И 49 на вход блока 47 управления поступает команда об окончанииизмерения параметров дисбаланса коленчатого вала. Одновременно снимается команда с выхода блока 47 управления, аналоговые ключи 27 и 28 открываются, разряжая интеграторы 25(26), а входы всех интеграторов 3338 проекций отключаются (эти связина схеме не показаны), сохраняя показания до следующего цикла балансировки.Таким образом, полностью автоматизирован процесс измерения дисбаланса коленчатых валов с тремя плоскостями коррекции и процесс пересчетадисбаланса на нужные плоскости коррекции. Это позволит повысить точность и производительность балансировки коленчатых валов с тремя плоскостями коррекции,Составитель П.Барановицика Техред И.Астапов К Редактор ктор А.Зимокос аж 8 3815/30ВНИИПИ Г 3 113035, Мос Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4Э филиал ударственного елам изобретен ЖРаушск Подписноеомитета СССРй и открытийая наб д. 4/