Способ настройки станка для балансировки коленчатых валов

(5 ЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(71) Минское станкостроительное производственное объединение им. Октябрьской революции(53) 620.1.05;531.382 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР В 530212, кл. С О 1 Н 1/22, 1975,2. Аппаратура для балансировки в двух плоскостях, Модели 2504 и 3905. Проспект фирмы Брюль и Кьер, Дания, Копенгаген, 1983.(54)(57) СПОСОБ НАСТРОЙКИ СТАНКА ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ, включающего опоры и измерительные каналы, заключающийся в том, что на опоры станка устанавливают эталонный коленчатый вал с четырьмя противовесами, имеющими каждый по две ортогональные оси коррекции, закрепляют на крайнем противовесе коленчатого вала контрольный груз, при вращении коленчатого вала разделяют вторую плоскость коррекции, переставляют контрольный груз на второй крайний противовес в той же осевой плоскости, чтои для первого крайнего противовеса,при вращении коленчатого вала разделяют первую плоскость коррекции,устанавливают цену деления измерительного канала второй плоскостикоррекции, переставляют контрольныйгруз на первый крайний противовес,при вращении коленчатого вала устанавливают цену деления измерительного канала первой плоскости коррекциии удаляют контрольный .груз, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности балансировки,на каждом из двух средних противовесов по осям коррекции, расположен.ным в первой осевой плоскости, закрепляют одновременно по контрольномугрузу и при вращении коленчатого вала устанавливают цену деления измерительного канала третьей плоскостикоррекции, снимают оба контрольных груза и аналогично устанавливаютцену деления измерительных каналовкаждой плоскости коррекции во второй осевой плоскости, ортогональнойпервой.11 б 3169 1Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в станках для балансировки коленчатых валов с тремя плоскостями коррекции, 5Известен способ настройки станка для балансировки роторов, заключающийся в том, что устанавливают поочередно в каждую из заданных плоскостей коррекции первого из партии 10 балансируемых роторов контрольный груз на известном радиусе и в известное угловое положение, для каждой плоскости измеряют зависимость показаний величины дисбаланса и та рируют измерительную систему станка 111 .Недостаток этого способа настройки заключается в тбм, что он не учитывает особенностей настройки д балансировочных станков с фиксирован ными системами координат, в которых работают станки для балансировки коленчатых валов с тремя плоскостями коррекции. 25Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ настройки станка для балансировки коленчатых валов, включающего опоры и измерительные каналы, заклю- З 0 чающийся в том, что на опоры станка устанавливают эталонный коленчатый вал с четырьмя противовесами, имеющими каждый по дне ортогональные оси коррекции, закрепляют на край-, 35 нем противовесе коленчатого вала контрольный груз, при вращении коленчатого вала разделяют вторую плоскость коррекции, переставляют контрольный груз на второй край ний противовес в той же осевой плоскости, что и для первого край-. него противовеса, при вращении коленчатого вала разделяют первую плоскость коррекции, устанавливают 45 цену деления измерительного канала второй плоскости коррекции, переста" вляют контрольный груз на первый крайний противовес, при вращении коленчатого вала устанавливают 50 цену деления измерительного канала первой плоскости коррекции и удаляют контрольный груз,В случае балаьсировки ротора в двух плоскостях коррекции и в поляр ной системе координат способ обес" печивает необходимую точность настройки балансировочного станка 121. Недостаток известного способа за ключается в том, что при настройке станков для балансировки коленчатых валов с тремя плоскостями коррекции не обеспечивается настройка измерения проекций дисбаланса в осевых плоскостях коррекции, что при " водит к снижению точности измерения и коррекции дисбаланса и, как следствие, к снижению точности балансировки.Целью изобретения является повышение точности балансировки.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу настройки станка для балансировки коленчатых валов, включающего опоры и измерительные каналы, заключающемуся в том, что на опоры станка устанавливают эгалонный коленчатый вал с четырьмя противовесами, имеющи" ми каждый по две ортогональные оси коррекции, закрепляют на крайнем противовесе коленчатого вала контрольный груз, при вращении коленчатого вала разделяют вторую плоскость коррекции, переставляют контрольный груз на второй крайний противовес в той же осевой плоскости, что и для первого крайнего противовеса, при вращении коленчатого вала разделяют первую плоскость коррекции, устанавливают цену деления измерительного канала второй плоскости3-коррекции, переставляют контрольный груз на первый крайний противовес,при вращении коленчатого вала устанавливают цену деления измери 1 ельного канала первой плоскости коррекции иудаляют контрольный груз, на каждомиэ двух средних противовесов по осямкоррекции, расположенным в первойосевой плоскости, закрепляют одновременно по контрольному грузу и привращении коленчатого вала устанавливают цену деления измерительногоканала третьей плоскости коррекции, снимают оба контрольных грузаи аналогично устанавливают цену деления измерительных каналов каждойплоскости коррекции по второй осевойплоскости, ортогональной первой.На чертеже изображена стрУктУР- ная схема измерительного устройства к станку для балансировки коленчатых валов с тремя плоскостями коррекции, настраиваемому по данному способу.1163169 зЭталонный коленчатый вал 1 с четырьмя противовесами, двумя крайними и двумя средкими, обобщенными как эквивалентный средний противовес, образующими три плоскости коррекции, на которых через Х и У обозначены оси коррекции, расположенные под углом 90 , подготовлен специально для настройки станка. Через оси коррекции и ось обработки коленчатого вала 1 проведены две перпендикулярные плоскости коррекции. Через а, Ь, с, й, е, Е обозначены точки, лежащие на противовесах коленчатого вала и на осях коррекции. В этих точках есть отверстия с резьбой для установкиконтрольный грузов (не показаны). Точки а,Ь,с расположены в осевой плоскости Х, а точки д, е, Г - в осевой плоскости У . Измерительные каналы нервой и второй плоскостей коррекции выполнены соответственно в виде последовательно соединенных датчика 2 (3) дисбаланса, суммато-; ра 4 (5), усилителя 6 (7) и фаэовращателя 8 (только для второй плос кости коррекции). Второй вход сумматора 4 соединен с выходом датчика 3, а второй вход сумматора 5 -.3с выходом датчика 2. Для разложения дисбаланса на проекции Х и Т каждый измерительный канал плоскости коррекции содержит две цепи, выполненные каждая в виде последовательно соединенных синхронного детектора 9 (10-12), сумма"ора 13 (14-16 ) и индикатора 17 (18-20) проекций дисбаланса. Измерительные каналы третьей плоскости коррекции для каждой осевой плоскости выполнены каждый в виде последовательно соединенных регулируемого .источника 21 (22) постоянного напряжения и индикатора 23 (24) проекций дисбаланса. Устройство содержит также генера-, тор 25 опорных сигналов, первый выход которого связан с вторыми входами синхронных детектороь 9 и 11 проекций а и Ь первой осевой плоскости, второй выход - с вторыми входами синхронных детекторов 10 и 12 проекций й и е второй осевой плоскости,. а выход каждого регулируемого источника 21 (22) связан также с вторыми входами суммато- ров 13 и 15 (14 и 16) соответствующей осевой плоскости. 4Способ настройки станка для балаксирозки коленчатых валов, включаю щего опоры и измерительные каналы, осуществляют следующим образом,На опоры станка устанавливаетсяэталонный коленчатый вал 1, который приводится во вращение (элементы механической системы станка и 6.привода вращения на схеме ке показа ны). На коленчатый вал 1 (изображенусловно) закрепляют поочередно накаждый из крайних противовесов контрольный груз. Колебания опор станка, пропорциональные дисбалансуот контрольного груза, воспринимаются и преобразуются в электрическийсигнал датчиками 2 и 3 дисбаланса.С помощью сумматоров 4 и 5, в состав которых входят потенциометры 20(не показаны), производится настройка цепи разделения плоскостейкоррекции, совпадающих с крайнимипротивовесами. Выходной сигнал сумматора 4 (5 ), пропорциональныйдисбалансу, приведенному к плоскости крайнего противовеса, усили-.вается и фильтруется от помех усилителем 6 ( 7) и раскладываетсяна проекции в прямоугольной систе- ЗО ме координат с помощью синхронныхдетекторов 9 (11) и 10 (12), науправляющие входы которых приходятсдвинутые на 90 один относительнодругого выходные напряжения геке ратора 25 опорных сигналов. Выходныенапряжения синхронных детекторов 912, пропорциональ.ые проекциям дисбаланса в кр,".йких противовесах, измеряются и запоминаются индикатора ми 17 и 19 проекций для осевой плоскости коррекции Х и индикаторами 18и 20 - для осевой плоскости 1 . Каждыйиз индикаторов 17-20 проекций можетбыть реализован с помощью аналогово го запоминающего устройства конденсаторного типа и включенного на его.выход стрелочного прибора с нулемпосередине, ток через который регулируется с помощью переменного резисто ра. В индикаторах 23 и 24 проекцийтретьей плоскости корреции, выполняемых аналогично, может быть применен прибор с нулем на краю шкалы."Каждый нз источников 21 и 22 постоянного55 напряжения может быть реализован,например, с помощью потекциометра,подключенного к плюсовой и общимшикам источника питания. Таким об 1163169разом, выходное напряжение каждого из источников 21 и 22 может изменяться оператором станка от нуля до напряжения плюсовой шины источника питания.В автоматическом варианте схемы источники 2 и .22 могут быть реализованы, например, с помощью генератора линейно изменяющегося напряжения. Перед началом измерения необходимо установить в нуль потенциометры, регулируемых источников 21 и 22 постоянного напряжения или отключить источники от схемы. Знаки измеренных проекций дисбаланса определяются по направлению отклонения стрелки индикаторов 17,19,18 и 20 проекций дисбаланса, например, плюс - отклонение вправо, а минус- влево.Рассмотрим проекции, расположенные в общей осевой плоскости коррекции М , те. плоскости, проходящей через ось вращения и направления коррекции, обозначенные на коленчатом валу 1 через 1 11, Если на индикаторах 17 и 19 проекций, относящихся к осевой плоскости 1, получены положительные знаки проекций, положение регулятора источника 21 (или не подключают его к схеме), не изменяют, а считывают показания индикаторов 17 и 19 (18 и 20 для осевой плоскости 1) , останавливают вращение шпинделя станка и связанного с ним коленчатого вала 1 и производят коррекцию дисбаланса в его крайних противовесах согласно показаниям индикаторов проекций (т.е. задача сводится к измерению двух плоскостей коррекции), Если на одном из индикаторов (например, 19), относящихся к осевой плоскости К , получено отрицательное значение проекции, то начинают изменять выходное напряжение источника 21,вверх от нуля (полярность источника совпадает с полярностью положительной проекции на выходе синхронных детекторов). Так как выход источника 21 соединен с входами обоих сумматоров 13 и 15, то показания индикаторов 17 и 19 начнут изменяться: в индикаторе 17 положительная проекция возрастает, а в индикаторе 19 абсолютное значение отрицательной проекции умень" шается. Одновременно появляются но 4 Ф 3 Допустим, на опоры станка установлен эталонный коленчатый вал, дисбаланс которого меньше допустимого в 3-5 раз (при изменении дисбаланса приборы показывают "0"). Необходимая точность балансировки эталонного вала может быть получена методом обхода грузами. В противовесах коленчатого вала подготовлены места (нанример, отверстия с резьбой ) для установки контрольных грузов, которые совпадают с разрешенными осями коррекции дисбаланса в противовесах (точки а, Ь, с, Й, е, й ). Устанавливают контрольный груз в точку Ь. Дисбаланс, создаваемый контрольным грузом при установке каэания на индикаторе 23, относящемся к средней плоскости коррекцииосевой плоскости , В тот момент,когда показания индикатора 19 станут равны нулю, прекращают регулировку напряжения источника 21, Показания индикатора 17 будут равны сумме абсолютных значений отрицательнойи положительной проекции в осевойплоскости , а показания индикатора 23 будут равны удвоенной отрицательной проекции, так как масштабизмерения индикаторов 23 и 24 отличается от масштаба других индикаторов в два раза. Все индикаторы проек.ций градуируются в единицах коррекции. После аналогичных измеренийв осевой плоскости 1 останавливаютвращение коленчатого вала 1 и производят коррекцию дисбаланса в первой и третьей плоскостях коррекциидля координат 1 , а для координат 1согласно показаниям индикаторов 18,20 и 24, В случае получения на инди,каторах 17 и 19 двух отрицательныхпроекций, увеличивают выходное напряжение источника 21 до тех гор,пока большая по абсолютной величине из проек;ий (например, на индикаторе 19) не станет равной нулюи включают вращение балансируемогоколенчатого вала. Показания индикатора 17 будут в эом случае равныразности абсолютных значений проекций, а индикатора 23 - удвоенному значению проекции, большей поабсолютному значению (на индикаторе 19). Аналогично описанномуизмеряются проекции дисбаланса коленчатого вала в осевой плоскостикоррекциина противовес коленчатого вала, дол-,жен быть в 10-15 раз выше допускаемого дисбаланса. Включают вращениешпинделя станка и следят за показаниями индикаторов 17,19 18 и 20 проекций дисбаланса. Так как оси проекций могут не совпадать с осями коррекции, то помимо показаний на индикаторе 19, соответствующего точке Ъ,могут быть показания на индикаторе 20 и на индикаторах 7 и 18 отвлияния дисбаланса, создаваемогоконтрольным грузом, на левую опорубалансировочного станка. Потенциометром схемы разделения плоскостей 15коррекции, входящим в состав сумматора 4, устанавливают стрелки приборов индикаторов 17 и 19 в нулевоеположение, отключают вращение шпинделя станка и переносят контрольный 20груз из точки Ь в точку а, Аналогично описанному потенциометром,входящим в состав сумматора 5, устраняют влияние дисбаланса от контрольного груза на правую опору 25станка. Таким образом, схема разделения плоскостей коррекции настроена. Не снимая контрольного грузаон расположен в точке а), расфиксируют статор генератора 25 опор1ных сигналов и, медленно поворачивая его вокруг оси вращения рото:ра, добиваются максимума показанийиндикатора 17, минимума показаний(нуля ) индикатора 19 и фиксируютстатор в найденном положении. В результате оси измерительной системыкоординат совпадут с осями коррекции в левом противов.се коленчатоговала (оси Х и 1 через точки а и й 40соответственно). Далее переменнымрезистором, входящим в состав индикатора 17, устанавливают количест.во делений прибора, соответствующеепоставленному контрольному грузу, ф 5т,е. устанавливают цену деления покоординате Х в левом противовесеколенчатого вала (на этой координате лежит точка а. Останавливаютвращение коленчатого вала, переносят контрольный груз в точку Ь,включают вращение .коленчатого валаи с помощью фаэовращателя 8 добиваются максимума показаний индикатора 19 и минимума показаний (нуля) ин индикатора 20 и, таким образом, устраняют фаэовые ошибки по сравнениюс противоположным измерительным каналом) в измерительном кан,ле правой пло кости измерения, так как добиться полной идентичности фазовых характеристик в обоих измерительных каналах очек трудно из-за наличия в усилителях 6 и 7 избирательных фильтров и разных характеристик левон и правой опор станка. Фазовращатель 8 может быть реализован с помощью операционного усилителя, на входе которого установлен КС- фильтр первого порядка, изменяя параметры которого, например К, можно изменять фазу выходного напряожения от 0 до - 180 без изменения амплитуды. Затем с помощью переменного резистора, входящего в состав индикатора 19, устанавливают цену деления, аналогичную цене деления для точки а , по координате М для правого противовеса коленчатого, вала (на этой координате лежит точка Ь), отключают вращение коленчатого вала, снимают контрольный груз с правого противовеса коленчатого вала и устанавливают по одному грузу на каждый из двух средних противовесов 1 на чертеже они объединены в один) в точку с, лежащую на координате Х, и по методике, описанной выше с помощью источника 21, измеряют параметры сигнала, пропорционального поставленным грузам, По окончании измерения на всех индикаторах, кроме индикатора 23, будет нулевые показания. Переменным резистором, входящим в состав индикатора 23, устанавливают. такое же количество делений прибора индикатора 23, как и для индикаторов 17 и 19, Цена деления будет в этом случае в два раза больше, чем для крайних противовесов коленчатого вала, Таким образом, на индикаторах, относящих к осевой плоскости коррекции ции М , цена деления будет выставлена. Затем снимают оба контрольных груза и, поочередно закрепляя контрольный груз в точках, д, е, Г, расположенных в осевой плоскости коррекции 1 , сначала в каждом из крайних противовесов, а за-ем одновременно по одному контрольному грузу на каждый из двух средних противовесов в каждом случае выставляют цену деле. ния соответствующего инд;кагора 18, 20 и 24 измерения проекции, ана"- логичную единицам коррекции в осевой плоскости Х .Составитель П. БараноТехред А.Кикемезей ктор Т. Ку ктор липенко е 89 Заказ 4095/4 ТирНИИПИ Госупо делам13035, Кос исно комитета СССРоткрытийушская наб., д.4 арственногзобретенийва, Ж,ал ППП атент жгород, ул. Проектная, 4 9 1163169 10Таким образом,послепроведения всех лов.Операция настройки(илипроверки науказанных опЕрацийетанок для балансира- стройки)выполняется оператором станка вки коленчатыхвалов будет настроен в случае нарушений в работе станка или и подготовлен для балансировки при профилактических работах через оппартии однотипных коленчатых ва-ределенный интервалвремени.