Измерительное устройство к балансировочному станку

/ ьноее им. ОкГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Минское станкостроител производственное объединени тябрьской революции(53) 620.1,05.531.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Р 1096509, кл. С 01 М 1/22, 1982.Авторское свидетельство СССР 9 981334, кл. С 01 М 1/22, 1981. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К БАЛАНСИРОВОЧНОМУ СТАНКУ(57) Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в станках для динамической балансировки роторов, Целью изобретения является повьппение точности измерения дисбаланса за счет измене" ния масштаба его проекций. Сигналы с синхронных детекторов через мас- . штабные усилители и аналоговые ключи, управляемые регистром сдвига, связанным с генератором тактовых импульсов и устройством временной задержки, поочередно поступают на компаратор, с выхода которого сигнал поступает на 0-входы триггеров, также связанные с регистром сдвига. В зависимости от величины сигнала на выходе масштабных усилителей триггеры Формируют логические сигналы, пос" тупающие на вход логического элемента 5 И-НЕ, выход которого через логичес- кий элемент 2 И связан с вторыми входамиФ масшатбных усилителей. При малом значении дисбаланса на выходе логического элемента 5 И-НЕ появляется логический сигнал, определяющий изменение коэффициента передачи масштабных усилителей, о чем сигнализирует све" тоднод. 3 ил.10 15 55 Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в станках для динамической балансировки роторов.Цель изобретения - повышение точности измерения дисбаланса за счет изменения масштаба проекций дисбаланса.На фиг. 1 приведена функциональная схема Йзмерительного устройства к балансировочному станку; на фиг.2 - функциональная схема масштабного усилителя; на фиг. 3 - временные диаграммы работы элементов измерительного устройства. Устройство содержит генератор 1 опорных сигналов, два измерительных канала 2 и 3, каждый из которых выполнен в виде соединенных последовательно датчика 4 (5) дисбаланса, сумматора 6 (7), второй вход которого соединен с выходом датчика 5 (4) другого измерительного канала 3 (2), и усилителя 8 (9), двух синхронных детекторов 10 и 11 (12 и 13), первые входы которых соединены между собой и с выходом усилителя 8 (9), а второй вход синхронных детекторов 10 и 12 (11 и 13) соединен с первым (вторым) выходом генератора 1 опорных сигналов, двух масштабных усилителей 14 и 15 (16 и 17), подключенных своими первыми входами соответственно к выходам синхронных детекторов 10 и 11 (12 и 13), двух измерителей проекций 18 и 19 (20 и 21), подключенных соответственно на выход мас,штабных усилителей 14 и 15 (16 и 17), и двух аналоговых ключей 22 и 23 (24 и 25), первый вход каждого из которых подключен соответственно к выходу масштабного усилителя 14 и 15 (16 и 17), генератор 26 тактовых импульсов, регистр 27 сдвига, С-вход которого соединен с выходом генератора 26 тактовых импульсов, а каждый иэ четырех выходов - соответственно с вторым входом аналоговых ключей 22-25, двухпороговый компаратор 28, вход которого подключен к соединенным между собой выходам аналоговых ключей 22-25, четыре триггера 29-32, 0-входы которых соединены между собой и с выходом двухпорогового компаратора 28, а С-вход каждого из триггеров 29-32 соединен с соответствующими выходами регистра 27 сдвига, первый логический элемент 2 И 33, вы 20 25 30 35 40 45 50 ход которого подключен к соединенным между собой К-входам триггеров 29-32,элемент 34 временной задержки, выход которого соединен с К-входом регистра 27 сдвига, блок 35 управления, выход которого соединен с входам элемента 34 временной задержки и первым входом первого логического элемента2 И 33, переключатель 36 режима работы, первый выход которого соединенс вторым входом первого логическогоэлемента 2 И 33, переключатель 37масштаба, вход которого соединен свторым выходом переключателя 36 режима работы, логический элемент 5 И-НЕ 38, первые четыре входа которого соединены соответственно с выходами триггеров 29-32, а пятый вход -с вторым входом первого логического элемента 2 И 33, второй логической элемент 2 И 39, первый вход которого соединен с выходом логического элемента 5 И-НЕ 38, а второй вход - с выходом переключателя 37 масштаба, инвертор 40, вход которого соединенс выходом второго логического элемента 2 И 39 и с соединенными между собой вторыми вхоцами масштабных усилителей 14-17, два светодиода 4 1и 42, подключенные соответственнок входу и выходу инвертора 40,Вторые входы логических элементов 33 и 39 подключены к положительной схеме источника питания (не показан) через резисторы 43 и 44, Переключатель 36 режима работы имеетдва положения: "Автоматическйй" и"Ручной" и изображен на фиг. 1 в положении "Автоматический". Каждый измасштабных усилителей 14-17 выполнен (фиг, 2) в виде операционногоусилителя 45, вход и выход которогоявляются соответственно первым входом и выходом масштабного усилителя,резистора 46, подключенного к входуи выходу операционного усилителя 45,и аналогового ключа 47, первый входи выход которого соединен соответственно с входом и выходом операционного усилителя 45, а второй входявляется вторым входом масштабногоусилителя. Устройство работает следующим образом.Колебания опор станка, пропорциональные дисбалансу балансируемого ротора н плоскости опоры, воспринимаются и преобразовываются в электри 3 12591 ческий сигнал датчиком 4 (5) дисбаланса, связанным с опорой балансировочного станка.С помощью сумматоров 6 и 7 проводится разделение плоскостей коррекции, Выходной сигнал сумматора 6 (7) усиливается и фильтруется от помех усилителем 8 (9) и раскладывается на проекции в прямоугольной системе координат с помощью синхронных детек О торов 10 и 11 (12 и 13), на управляющие входы которых приходят сдвинутые на 90 одно относительно другого выходные напряжения генератора 1 опорных сигналов. 15Выходные напряжения синхронных детекторов 10-13, пропорциональные проекциям дисбаланса в плоскостях коррекции, измеряются и запоминаются измерителями 18-21 проекций, каж лый из которых представляет собой аналоговое запоминающее устройство со стрелочным прибором с нулем посередине шкалы.После разгона балансируемого ро тора и окончания успокоения подвески станка блок 1 управления Формирует команду на начало измерения. В этот момент ( на Фиг. 3) на выходе блока 1 управления появляется импульс, 30 который поступает на первый вход логического элемента 2 И 33 и на вход элемента 34 временной задержки.Так как на втором входе логического элемента 2 И 33 есть высокий уровень от источника питания (через резистор 43), то на выходе логического элемента 2 И 33 также появится высокий уровень напряжения, который поступит на К-входы триггеров 29-32 П- типа и установит их в нулевое состояние. В этот момент на выходе эле-. мента 38 5 И-НЕ будет "Лог.1", все аналоговые ключи 47 будут замкнуты и коэффициент передачи масштабных усилителей 14-17 будет равен 1. По окончании времени, отведенного на измерение, положительным фронтом импульса с выхода элемента 34 временной задержки, поступившим .на К-вход регистра 27 сдвига, в первый разряд регистра 27 записывается единица ("Лог,1"), а в остальные разряды - нули ("Лог.0). 55Регистр 27 сдвига может быть реализован, например, на пяти последовательно соединенных триггерах УК-типа. Каждьм последующим импульсом с выхода генератора 36 тактовых импульсов на С-вход регистра 27 сдвига единица в первом разряде регистра 27 будет перезаписываться во второй разряд, затем в третий, затем в четвертый.При этом будут поочередно включаться аналоговые ключи 22-25, поочередно подключая к входу двухпорогового компаратора 28 выходы масштабных усилителей 14-17. Один из порогов компаратора 28 настраивается на поло" жительное значение проекций, при которой необходимо перейти на более точный масштаб, а другой порог - на такое же отрицательное значение,Это вызвано тем, что при измерении проекций дисбаланса в прямоугольной системе координат на каждом из измерителей 18-21 проекций могут быть получены как положительные значения проекций, так и отрицательные,Если каждая из проекций дисбаланса в процессе измерения получилась менее, например, 1/3 от шкалы прибора, то можно переходить на более точный масштаб, при котором коэффициент передачи каждого их масштабных усилителей 14-17 увеличивается в три раза (может быть выбран и другой масштаб, например, 5). При поочередном подключении к входу компаратора 28 выходовмасштабных усилителей 14-17 такжепоочередно на С-вход каждого из триггеров 29-32 поступают импульсы с выхода соответствующего разряда регистра 27 сдвига.Если при каждом подключении соответствующего масштабного усилителя 14-17 каждая из проекций будет меньше порога срабатывания компаратора 28, то в каждом случае на выходе компаратора 28 будет высокий уровень, который поступит на соединенные между собой 0-входы триггеров 29-32, и в каждом случае соответствующий триггер установится в единичное состояние. Если на выходах всех триггеров 29-32 появится высокий уровень, то на выходе элемента 5 И-НЕ 38 появится низкий уровень и на выходеэлемента 2 И 39 - также низкий уровень, который поступит. на .вторые входы масштабных усилителей 14-17, открыв при этом аналоговые ключи 47. Коэффициент передачи масштабных усилителей 14-17 увеличится в три раза59119 б соответствующим выходом генератораопорных сигналов, и двух измерителейпроекций, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиза счет автоматического переключениямасштаба измерения, оно снабжено четырьмя масштабными усилителями, первый вход каждого из которых соединенс выходом соответствующего синхронного детектора, а выход - с входом 51 О одного из измерителей проекций, четырьмя аналоговыми ключами, вход каждого из которых соединен с входом одного из измерителей проекций, регистром сдвига, каждый из выходов которого соединен с вторым входом одного из аналоговых ключей, а К-вход с выходом элемента временной задержки, генератором тактовых импульсов, выход которого соединен с С-входом регистра сдвига, первым логическим элементом 2 И, первый вход которого соединен с выходом блока управления и входом элемента временной задержки, двухпороговым компаратором, вход которого подключен к соединенным между собой выходам аналоговых ключей, четырьмя триггерами, 0-входы которых соединены между собой и с выходом двухпорогового компаратора, К-входы соединены между собой и с выходом первого логического элемента 2 И, а С-вход каждого - с соответствующим выходом регистра сдвига, логическим элементом 5 И-НЕ, четыре первых входа которого соединены с выходами соотвтствующих триггеров, вторым логическим элементом 2 И, первый вход которого соединен с выходом логического элемента 5 И-НЕ, переключателем режима работы, первый выход которого соединен с пятым входом логического элемента 5 И-НЕ н с вторым входом первого логического элемента 2 И, переключателем масштаба, вход которогоосоединен с вторым выходом переключателя режима работы, а выход - с вторым входом второго логического элемента 2 И, инвертором, вход которого соединен с выходом второго логичесИзмерительное устройство к бапансировочному станку, содержащее блок управления, элемент временной задержки, генератор опорных сигналов и два измерительных канала, каждый из которых выполнен в виде соединенных последовательно датчика дисбаланса, сумматора, второй вход которого соединен с датчиком дисбаланса другого измерительного канала, и усилителя, двух синхронных детекторов, первые входы которых соединены между собой и с выходом усилителя, второй вход каждого детектора. соединен с 55 5 12(коэффициент усиления может регулироваться изменением резистора 46 иподбирается в зависимости от соотношения начального и остаточного измеряемых дисбалансов), и показанияна всех измерителях 18-21 проекцийувеличатся в три раза. Измерение параметров дисбаланса можно в этомслучае произвести точнее. Светодиоды 41 и 42 индицируют масштаб (х 1и хЗ соответственно), в котором произведено измерение параметров дисбаланса.При установке переключателя 36режима работы в положение "Ручной",при котором оба контакта переключателя 36 окажутся замкнутыми, автоматический выбор масштаба производиться не будет, так как на пятом входеэлемента 5 И-НЕ 38 будет все времянизкий уровень. Масштаб измеренияв этЪм случае можно выбрать оператору с помощью переключателя 37 масштаба, в зависимости от положениякоторого на втором входе логическогоэлемента 2 И 39 будет высокий или низкий уровень,Соответственно изменяется уровеньи на выходе логического элемента2 И 39, изменяя коэффициент передачимасштабных усилителей 14-17.Таким образом, в зависимости отзначения измеряемого дисбаланса устройство обеспечивает автоматическийили ручной выбор масштаба измеренияи его индикацию, что повышает точность измерения параметров дисбаланса. Формула изобретения 15 20 25 30 35 40 45 50 кого элемента 2 И и соединенными между собой вторыми входами масштабных усилителей, и первым и вторым светодиодами, соединенными соответственно с выходами второго логического элемента 2 И и инветора,1259119 Вь 2 дача.еормеренир 1 ЮОсЮиидмереииЯ Составителц Ю,КругловТехред И.Попович Корректор М.Максимишин тор Н.Марголин Заказ 5112 дписн 5ф доизводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектн 9 ТиражВНИИПИ Государственногопо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Ра 778 комитета СС открытий ушская наб