Измерительное устройство к балансировочному станку

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИКРЕСПУБЛИН 1 М МИТЕТ СССРИЙ.И ОТНРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ(71) Минское станкостроительное производственное объединение им.Октябрь. ской революции(53) 6201.05:53 1.382 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 1010485, кл, С 01 М 1/22, 1974.Авторское свидетельство СССР В 1010485, кл. С 01 М 1/22, 1981.Авторское свидетельство СССР В 1270595, кл. С 01 М 1/22, 1985. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К БАПАНСИРОВОЧНОМУ СТАНКУ(57) Изобретение относится к балансировочной технике, Цель изобретенияповышение производительности за счет создания условий автоматизации позиционирования по дополнительным осям коррекции. Сигнал дисбаланса с выхо" да вибродатчика 1 фильтруется с помощью схемы 6 фильтрации сигнала дисбаланса и переносится по спектру с помощью генератора 4 несущей частоты. Регистратор 7 значения дисбаланса осуществляет оценку необходимости и требуемых мест коррекции. По команде блока 10 управления подготавливаются сигналы, соответствующие дополнительным осям коррекции, и регистратор 3 фазы, подключенный к выходу коммутатора 18, поочередно выбирающего сиг- .налы соответствующих осей коррекции, отображает информацию, которая позволяет проводить позиционирование.3 ил.113Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в балансировочных станках, станках-автоматах и автоматических линияхпри балансировке в полярной системекоординат, когда дисбаланс ротора неможет быть скомпенсирован внесением. дисбаланса по одной оси коррекции,и имеется необходимость введения дополнительных осей коррекции.Цель изобретения - повышение производительности за счет создания условий автоматизации позиционирования4по дополнительным осям коррекции,, симметричным относительно центральной оси коррекции,На фиг. 1 изображена структурнаясхема предлагаемого устройства; нафиг. 2 - векторная диаграмма, на которой показан пример компенсации дисбаланса балансируемого ротора путемустранения материала сверлением поцентральной оси, противоположной вектору измеренного дисбаланса (О ),и двум дополнительным осям коррекции(дисбалансы, вносимые каждым из отверстий, обозначены соответственноЪ Р, и 5 ; символами + К и -обозначены углы между дополнительными ицентральными. осями коррекции на балансируемом роторе); на .Фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работуосновных элементов устройства (числа,стоящие у начала каждой из осей ординат временных диаграмм соответствуютпозиционному обозначению элементовструктурной схемы на фиг. 1).Устройство содержит вибродатчик 1датчик 2 фазы, регистратор 3 Фазы,генератор 4 несущей частоты фильтр 5нижних частот, схему 6 фильтрациисигнала дисбаланса, первый вход которой соединен с вибродатчком 1, второй вход - с выходом датчика .2 Фазыи регистратором 3 фазы, третий и четвертый входы соответственно - с первым и вторым выходами генератора 4несущей частоты и с первым и вторымвходами датчика 2 фазы, а выход - совходом фильтра 5 нижних частот, подключенные к выходу, фильтра 5 нижнихчастот, регистратор 7 значения дисбаланса и формирователь 8, укорачивающую цепочку 9:, вход которой соединенс выходом формирователя 8, блок 10управления, одновибратор 11, синхрон ный .одновибратор 12, первый 13 и второй 14 логические элементы 2 И-НЕ,пер 26927вые входы которых соединены соответственно с прямым н инверсным выхода 5 10 15 20 5 30 35 40 45 50 55 ми одновибратора 11, а вторые входы с выходом синхронного одновибратора 12, логический элемент 2 И 15 первый вход которого соединен с выходом укорачивающей цепочки 9, С-входом синхронного одновибратора 12 и БТ-входом одновибратора 11, а второй вход - свыходом блока 10 управления и БТ-входом синхронного одновибратора 12,первый 16 и второй 17 счетчики, СЕ-входы которых подключены соответственно к выходам логических элементов 2 И-НЕ 13 и 14, К-входы соединены с выходом логического элемента 2 И 15, а С-входы - между собой и с третьим выходомгенератора 4 несущей частоты, и коммутатор 18, входы которого связаныс выходами счетчиков 16 и 17 и формирователя 8, а выход - со вторымвходом регистратора 3 фазы.Генератор 4 несущей частоты можетбыть выполнен, например, в виде последовательно соединенных генератора19 импульсов, выход которого представляет собой третий выход генератора 4 несущей частоты, делителя 20частоты и счетчика 21 Джонсона, выходы которого представляют собой соответственно первый и второй выходыгенератора 4 несущей частоты,1Схема 6 фильтрации сигнала дисбаланса может быть выполнена, например,в виде двух последовательных цепочек,включающих каждая Фазовый детектор22(23), блок 24(25) памяти и амплитудный модулятор 2627), сумматора28, вход которого представляет собойвыход схемы 6 фильтрации сигнала дисбаланса, а входы подключены к. выходам амплитудных модуляторов 26 и 27, третьего 29 и четвертого 30 фазовых детекторов, выходы которых подключенысоответственно к управляющим входам фазовых детекторов 22 и 23, соединенные информационные входы которых представляют собой первый вход схемы 6 фильтрации сигнала дисбаланса,второй вход которой представляет собойсоединенные информационные входы фазовых детекторов 23 и 30, третий -управляющие входы фазового детектора29 и амплитудного модулятора 26, ачетвертый - управляющие входы Фазового детектора 30 и амплитудного модулятора 27.1326927 30 35 40 45 50 Формирователь 8 может быть выполнен, например, в виде нуль-компаратора.В качестве датчика 2 фазы можно использовать, например, вращающийся трансформатор (или сельсин, при условии питания его трехфазным напряжением несущей частоты) в режиме фазовращателя с включенным на выходе фильтром нижних частот.Синхронный одновибратор 12 может быть выполнен, например, на двух 0- триггерах и логическом элементе 2 И.В качестве регистратора 7 значения дисбаланса может использоваться, например, амплитудный детектор с включенным на выходе вольтметром постоянного тока или аналого-цифровым преобразователем, а регистратора 3 фазы - фазометр или фазовый дискриминатор (в автоматическом оборудовании).Коммутатор 8 может быть реализован в виде электронного или электро- механического переключателя.Устройство работает следующим образом. Измерение параметров дисбаланса осуществляют при вращении балансируемого ротора с частотой Й . При этом сигнал вибродатчика 1 подается на первый вход схемы 6 фильтрации сигнала дисбаланса, на второй вход которой поступает сигнал с выхода датчика 2 фазы, в качестве которого используется вращающийся трансформатор (или сельсин) в режиме фазовращателя.Режим фазовращателя обеспечивается питанием обмоток вращающегося трансформатора ортогональными сигналами несущей частоты И . Формирует эти сигналы генератор 4 несущей частоты д . Взаимный сдвиг фаз (90 ) сигналов на его первом и втором выходах обеспечивается включением на его выходе двухразрядного счетчика 21 Джонсона, подключенного к выходу делителя 20 частоты. Результирующий коэффициент И делителя частоты генератора 19 импульсов выбирается достаточно большим, чтобы обеспечить заданную точность поиска места коррекции. Например, при И =ф.= 360 , точность определения места коррекции не более 1 ф,Ортогональные сигналы несущей частоты ы поступают также на третий и четвертый входы схемы 6 фильтрациисигнала дисбаланса, которая обеспечивает фильтрацию сигнала вибродатчика1 и перенос его на несущую частоту Ы .Выделяющийся при этом на выходе схемы 5 10 15 20 25 6 фильтрации сигнала дисбаланса аналог последнего на несущей частотесодержит высшие гармоники из-за использования в описываемом примере выполнения устройства, генератора 4 несущей частоты с выходными сигналами прямоугольной Форма. Подавление этих гармоник производит фильтр 5 нижнихчастот, на выходе которого выделяется синусоидальный сигнал несущей частоты, амплитуда и фаза которого несутинформацию о значении и угле дисбаланса балансируемого ротора. Регистратор 7 значения дисбаланса осуществляет индикацию и (или) преобразование в дискретную форму амплитуды сигнала дисбаланса. Формирователь 8 преобразует синусоидальный сигнал дисбаланса в прямоугольные импульсы, которые при соответствующем положении коммутатора 18 используются в качестве опорного сигнала регистратора 3 фазы для отыскания на балансируемом роторе центральной оси коррекции. Опорные сигналы, соответствующие дополнительным осям коррекции, подаются на другие входы коммутатора 18 со счетчиков 16 и 17. Счетчики 16 и 17 тактируются по С- входам выходным сигналом генератора 19 импульсов. Так как коэффициент пересчета счетчиков 16 и 17 выбирается равным И, то генерируемые или прямоугольные импульсы (типа меандр) имеют частоту ь 1 . Их фаза задается короткими синхроимпульсами, которые поступают с выхода укорачивающей цепочки 9через логический элемент 2 И 15 на Квходы счетчиков 16 и 17. Поэтому, пока Логический элемент2 И 15 открыт единичным уровнем блока10 управления, фаза выходных сигналовсчетчиков 16 и 17 совпадает с фазойимпульсов на выходе формирователя 8. После окончания измерения парамет.ров дисбаланса схема 6 фильтрациисигнала переключается в режим хране"ния информации (не показана). Приэтом на ее выходе сохраняется сигналдисбаланса, перенесенный на несущуючастоту И ,Формула изобретения Измерительное устройство к балансировочному станку, содержащее вибро,цатчик, последовательно соединенные датчик фазы и регистратор фазы, генератор несущей частоты, фильтр нижних частот, соединенные с его выходом Формирователь и регистратор значения дисбаланса и схему фильтрации сигна-, ла дисбаланса, первый вход которой соединен с выходом вибродатчика,вто" рой - с выходом датчика Фазы, третийс первым выходом генератора несущей частоты и первым входом датчика Фазы, четвертый - с вторым выходом генератора несущей частоты и вторым входом датчика фазы, а выход - с входом Фильтра нижних частот, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью повы 5 132 Ь 9Одновременно (или после) блок 10управления устанавливает на выходенулевой уровень, запрещающий прохождение синхроимпульсов на К-входысчетчиков 16 и 17 и переводящий их 5в режим динамического хранения фазыгенерируемого сигнала. По этой жекоманде синхронный одновибратор 12генерирует одиночный импульс, длительность которого определяется периодом импульсов на его Г-входе и составляет один период ТЫ несущей частоты. Этот импульс поступает на первые входы логических элементов 2 И-НЕ13 и 14. На их вторые входы поступают прямой и инверсный импульсы одновибратора 11, длительность единичного уровня которых равна соответственТОно=2 и "ел и "2 20В результате на выходах логическихэлементов 2 И-НЕ 13 и 14 выделяютсяодиночные импульсы нулевого уровнякоторые блокируют счетчики 16 и 17по СЕ-входу (входу разрешения счета)на интервалы времени С и счто приводит к сдвигу Фаз их выходных сигналов относительно сигнала навыходе Формирователя 8 на углы а, и2 1 - И, = - б, соответственно,ЗОТаким образом, не более чем черездва периода несущей частоты послекоманды блока 10 управления на входах коммутатора 18 устанавливаютсясигналы, соответствующие центральной 35и двум дополнительным осям коррекциина балансируемом роторе.Коммутатор 18, управляемый вручнуюили автоматически, поочередно подклю-,40чает ко входу регистратора 3 фазыодин иэ трех сигналов осей коррекции.На другой вход регистратора 3 фазыподается сигнал с. датчика 2 Фазы,соответствующий текущему угловомуположению его ротора, и кинематически связанного с ним бапансируемогоротора. При установке ротора в положение, при котором место коррекциинаходится под устраняющей позицией,фазы сигналов на входе регистратора .3 фазы совпадают, что достигаетсяустановкой соответствующей фазы дис.баланса регулируемым фазовращателем,входящим в состав фильтра 5 нижнихчастот, при наладке станка, и он Формирует команду на останов вращенияротора (или выдает визуальную информацио). Балансировка роторов с использованием предлагаемого устройства осуществляется в следующей последовательности. Включают измерительное вращение, через интервал времени, достаточный для установления переходных процессов в схеме б фильтрации сигнала дисбаланса, ее переключают в режим хранения информации, а вращение выключают. По команде блока 10 управления осуществляют подготовку сигналов дополнительных осей коррекции. После этого регистратор 7 значения дисбаланса используется для оценки необходимости коррекций дисбаланса и определения требуемого числа мест коррекции (корректировка только по центральной оси .коррекции или по ,цополнительным осям, или по тем и другим).Затем коммутатором 18 поочередно выбираются сигналы соответствующих осей коррекции и, пользуясь выходной информацией регистратора 3 фазы, осуществляют прозиционирование балансируемого ротора местами коррекции под устраняющую позицию.Регулировку углаосуществляют изменением длительности импульсов, Формируемых одновибратором 11,Таким образом, использование предлагаемого устройства создает условия автоматизации процесса позиционирования балансируемого ротора по центральной и дополнительным осям коррекции и обеспечивает повышение точности и производительности этого процесса.13шения производительности за счет создания условий автоматизации позиционирования по дополнительным осям коррекции, оно снабжено соединенной с выходом формирователя укорачивающей цепочкой, блоком управления, одновибратором, синхронным одновибратором, первым и вторым логическими элементами 2 И-НЕ, первые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами одновибратора, а вто, рые - с выходом синхронного одновибратора, первым и вторым счетчиками, С-входы которых соединены с третьим 26927 8выходом генератора несущей частоты,а СЕ-входы - с выходами соответствуницих логических элементов 2 И-НЕ, коммутатором, входы которого соединеныс выходами обоих счетчиков и форми, рователя, а выход - с вторым входомрегистратора фазы, и логическим элементом 2 И, первый вход которого соединен с выходом укорачивакщей цепоч ки,ЯТ-входом одновибратора и С-входомсинхронного одновибратора, второй . -с.БТ-входом последнего и выходом блока управления, а выход - с К-входамиобоих счетчиков.326927 Составитель Ю. Кругледактор А.Ревин Техред Л.Олийнык ректор Л,Пилипе Заказ 3273/37 Тираж 776 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, Раушска