Измерительное устройство к балансировочному станку

Соиаэ СоаетскинСоциалистическихРеспублик ОП ИСАЙИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кд (01 М 1/22 РюудвретеенныХ каинтет СССР нв делан нэебнетеннХ и отерытнХ(088.8) Дата опубликования описания 17.12.82 Л. В. Завадский, И, Н. Стел 1 ман, Г, А. Шигалев и В. И, Шестаков3Изобретение относится к баланснровочной технике и может быть использовано в балансировочных станках-автоматах.Известно измерительное устройство кбаланскровочному станку, содержащее5генератор опорных сигналов, блок управления и два измерительных канала, важдый из которых-выполнен в внде последовательно соединенных датчика дисбаланса, сумматора, усилителя и блока измерения, второй вход которого связан сгенератором опорного сигнала, а выходыблока юмерения н датчика дисбалансасоединены со вторым и третьим входамисумматора другого измернтел 1 ного канала 1..Недостатком устройства является пониженная проюводвтельност 1 балансировки, обусловленная необходимостью ново- гого балансировочного цикла для дополнительного сверлення между проекциямидисбаланса по осям прямоугольных ко ординат,2Наиболее близким к изобретению по технической сущности является юмернтельное устройство к балансировочному станку, содержащее генератор опорных сигналов, блок управления и два нзмернтельных канала, каждый из которых выполнен в виде последовательно соедн 1 теаных датчика дисбаланса, первого сумматора, усилителя, второго сумматора к блока измерения, выполненного в виде подключенных первыми входами двух синхронных детекторов, вторые входы кото рых соединены с соответствующими выходами генератора опорных сигналов, двух измерителей проекпий н двух пороговых елементов, ю которых первые юмерител 1 проекций и пороговый влемент связаны с выходом первого синхронного детектора, а вторые - с выходом второго синхронного детектора, третьего сумматора и двух фазоамплитудных регуляторов, входы которых подключены к выходам генератора опорных снгналев, выходы - ко вхо-; дам третьего сумматора, а второй выход3 981 834 4датчика дисбаланса связан со вторымвхошщ первого сумматора другого измерительного канала. Третий сумматор свя-зан с входом блока измерения 2,Недостаток данного устройства состоит в том, что оно не позволяет учитыватьдополйительиое сьерление между осямипроекций, требует дополнительного цЛлабалансировки, а, следовательно снижаетпроизводительность.Целью изобретения является повышение производительности балансировки,Поставленная цель достигается тем,что в измерительном устройстве к балансировочному станку, содержащем генератор опорных сигналов, блок упрьвления и два измерительных канала, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных датчика дисбаланса, первого сумматора, усилителя,второго сумматора и блока измерен,выполиенного в виде подключенных первыми входами к выходу второго сумматора двух синхроииых детекторов, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами генератора опоройных сигналов, двух измерителей проекций и двух пороговых элементов, из которых первые измеритель проекций ипороговый элемент связаны с выходомпервого синхронного детектора, а ыьрые измеритель проекции и пордаговыйэлемент - с выходом второго синхронного детектора, третьего сумматора и двухфазоамплитудных регуляторов, входы которых подключены к выходам генерято"ра опорных сигналов, выходы - ко входам третьего сумматора, а второй выходдатчика дисбаланса связан со вторым вхо.дом первого сумматора другого нзмертельного канала, каждый измерительныйканал снабжен соединеннымн последовательно логическиМ элементом ИЛИ, двавхода которого соединены с выходамнпороговых элементов, триггером, второйвход которого связан с выходом блокауправления, элементом временной задержки и логическим элементом И, второйвход которого соединен с выходом логического элемента ИЛИ, а выход - совходом блока управления, и аналоговымключом, вход которого связан с выходомтретьего сумматора, управляющий вход.с выходом триггера, а выход - со вть,рам входвю второго сумматора.55 На фиг, 1 приведена структурная схема измерительного устройства; на фиг, 2- векторная диаграмма балансировки. Устройство содержит генератор 1опорных сигналов, блок 2 управления и два измерительных канала 3 и 4, каждый из которых выполнен в виде после % довательно 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 пер э вымн входами двух синхронных детекторов 15 и 16(17. и 18), вторые входы которых соединены с соответствующимивыходами генератора 1 опорных сигналов, двух измерителей 19 и 20 (21 и 22) проекций и двух пороговых элементов 23 и 24 (25 и 26), первые измеритель 19 (21) проекций к пороговый элемент 23 (25) связаны с выходом первого синхронного детектора 1 5 И (17), а вторые 20(22), 24(26) - свыходом второго синхронного детектора 16(18), последовательно соединенных логического элемента 27(28) ИЛИ, два входа которого связаны с выходами по роговых элементов 23 и 24 (25 и 26),блока 13 (14) измерения, триггера 29(30), второй вход которого соединен с выходом блока 2 управления, элемента 31(32) временной задержки и логи ческого элемента 33/34/ И, второй входкоторого соединен с выходом логического элемента 27(28) ИЛИ, а выход - со входом блока 2 управления, двух фазоамплитудных регуляторов 35 н 36 (37 и 38)., входы которых подключены к выхэдам генератора 1 опорных сигналов, последовательно соединенных третьего сумматора 39(40), входы которого подклю чены к выходам фазоамплитудных регуляторов 35 и 36(37 и 38), н аналогового ключа 41 (42), управляющий вход которого подключен к выходу триггера 29 (30), а выход - ко второму входу второго сумматора 11 (12), а второй выход датчика 5(6) дисбаланса связансо вторым входом первого сумматора8 (7) другого измерительного канала. В приведенной на фиг. 2 векторной диаграмме, нанесенной на противовес 43 коленчатого вала, указаны оси координат Х н У, совпадающие с разрешенными на противовес направлениями сверления при коррекции дисбаланса, Вектор начального дисбаланса обозначен В, проекция этого вектора на ось Х обозюченаф Х, проекция ось Ящ . имальная величина дисбаланса, устраняемая по осям крайних отверстий - Х и У, Вектор5 9818эквивалентный дисбалансу при высверливании дополнительного отверстия, -,О,Сумма векторов Ви и З.о обозначена5 Р. Проекции этого вектора на оси координат обозначены Фрх и Фр.5Измерительное устройство работает.следующим образом,Коленчатый вал, подлежащий балансировке, устанавливается на опоры балансировочного станка (условно не показаны) и приводится во вращение, Колебания опор станка в каждой плоскости коррекции, пропорциональные дисбалансу коле нвала, воспринимаются и преобразуются датчиком 5 (6) дисбаланса соответствующего измерительного канала 3 (4).С помощью первого сумматора 7 (8) дис-.балансы приводятся к заданным плоскоотям коррекции, которые совпадают с цротивовесамн 43 коленчатого вала. Дальней- йшая обработка сигналов происходит раздельно по левому 3 и правому 4 измерительным каналам, которые полностьюидентичны. С выхода первого сумматора7 (8) сигнал, пропорциональный дисбалан-су коленчатого вала в плоскости коррекции, поступает на вход усилителя 9(10)сигнала датчика, где усиливается до необходимой величины, а затем на вход второго сумматора 11 (12) и далееВ блок Зй13 (14) измерении. Синхронные детекто-,ры 15 и 16.(17 и 18) блока 13 (14)азмерения предназначены для разложениясигнала, пропорционального дисбала нсу,на проекции в прямоугольной системе кккоординат. Управляющие напряжения длясинхронных детекторов 15 и 16 (17 и .18), сдвинутые под углом 90 ф друг относительно друга, поступают от генератора 1 опорных сигналов. Выходные на ф,пряжения синхронных детекторов 15 и116 (17 и 18), пропорциональные проекциям дисбаланса на направления сверления Х и У, измеряются и запоминаютсяизмерителями 19 и 20 (21 и 22), Пре положим, что начальный дисбаланс колен-.чатого вала в плоскости противовесаравен вектору Ф (см. фиг. 2). Проекции Ми на оси Х и У равны Ж нх и ЮиуКак виано из векторной диаграммы, значение %и превышает значение ЧЧу диобалаиса, который можно устранить сверлением отверстия максимальной глубиныпо оси У, В атом случае при примененииизвестных измерительных устройств требовалось бы проводить два цикла балансировки или браковать коленчатый валпо начальному дисбалансу, если коррекшя в соседних противовесах запрещена. 34 6Но так как технологией балансировки этого коленчатого вала предусмотрено дополнительное свердение отверстия по центру противовеса 43 (см. фнг. 2), то в предлагаемом измерительном устройстве предусмотрен вариант измерения дисбаланса такого коленчатого вала. В блоке 13 (14) измерения срабатывает, пороговый элемент 24 (26), уровень сра батывания которого настраивается по значению И , т.е, максимальной разрешенной глубине сверления по оси У.Выходное напряжение порогового элемента 24 (26) поступает на вход логичеокого элемента 27 (28) ИЛИ, иыходное напряжение которого поступает на вход К 3-триггера 29(30) и на его выходе . появляется сигнал "1" (перед началом измерения триггер должен быть установ . лен в 0 сигналом:.на вторые входы от блока 2 управления). Выходной сигнал триггера 29 (30) открывает аналоговый ключ 41 (42) н на вход второго 1 сумматора 11 (12) поступает выходной сигнал третьего сумматора 39 (40), величина и фаза которого настраиваются при наладке с помощью фазоамплитудных регуляторов 35 и 36 (37 и 38) и равнысигналу Ж ,оэквивалентному дисбалан-су от высверливания дополнительного от-верстия. Так как выходные напряжениягенератора 1, поступающие на входы фазо"амплитудных регуляторов 35 и 36 (37 ;и 38), синусоидальные и сдвинуты под углом 90 о, то подбором их параметров : несложно получить сигнал, равный Э О. Таким образом, на выходе второго сумматора 11 (12) получаем сигнал, равный сумме векторов ЮН и% о, т.е. вектору йр. Этот,сигнал поступает на входы синхронных детекторов 15 и 16 (17 и 18), на выходе которых получаем сигна 1 лы, пропорциональные Вр иФР, которые измеряются и по значениям которых определяются глубины сверления отверотий по осям Х и У. Значения пооекций,полу,ченные на юмерителях 19 и 20(21 и 22) проекций,а также состояние триггера 29 (30) в конце измерения передаются ив корректирующую позицию автомата (эти связи на чертеже условно не указаны), где и производится сверление дополнительного отверстия на полную глубину и крайнихотверстий по результатам измерения.Таим образом, дисбаланс Вн скорректирован за одни цикл балансировки. Еслизначение начального дисбаланса меньше,ВН, указанного на фиг. 2, и ни одна изпроекций его на оси Х и У не превыпает1834 7 98 значений Ъ и Ъ, т.е. не сработают пороговые элемвнты 23 и 24 (25 и 26), то измерение работает по обычному циклу, Значение проекщсй измерено с помощью измерителей 19 и 20 (21 и 22) проекций, команда на учет дополнительного отверстия не поступит и дисбаланс также скорректирован за один цикл балансировки, Если после вычитания В р проекции В РМ ар 3 будут бол значен и Я или Ж , то в этом случае после вычитания Вна втором сумматоре 1 1 (12), на измерители 19 и 20 (21 и 22) проекций и на входы пороговых элементов 23 или 24 (25 или 26) поступает сигнал выше порога срабатывания, т.е. пороговые элементы 23 или 24 (25 или 28) (или оба вместе) останутся вклк- ченными. Сигнал с выхода логического элемента 27 (28) ИЛИ поступает на вход логического элемента 33/34/ И. На вто,рой вход этого элемента приходит сигнал с выхода триггера 29(30) через элемент 31 (32) временной задержки. При наличии двух входных сигналов на выходе логического элемента 33(34) И появляется сигнал, который поступает на вход блока 2 управления и дает команду на запрет обработки бракованного коленчатого вала, так как дисбаланс этого коленчатого вала не может быть уменьшен до заданного значения вавтоматическом режиме.Предлагаемое измерительное устрой ство к балансировочному станку позволяет повысить производительность балансировочного автомата за счет балансировки за один цикл коленчатых валов, начальный дисбаланс которых превышает значения, которые можно скорректировать сверлением двух отверстий в прямоугольной системе координат. Коррекция диобаланса таких коленчатых валов производится обычно на неавтоматизированных станках, требует значительного времени для балансировки. Автоматизация цикла балансировки таких коленвалов повышает производительность., формула и з о б р е т е н и яИзмерительное устройство к балансировочному станку, содержащее генератор ойорных сигналов, блок управления,идва измерительных канала, каждый из которых выполнен в виде последовательносоединенных датчика дисбаланса, первого5 сумматора, усилителя, второго сумматораи блока измерения, выполненного в видеподключенных первыми входами к выходувторого сумматора двух синхронных детекторов, вторые входы которых соеди 16 нены с соответствующими выходами генератора опорных сигналэв, двух измерителей проекций и двух пороговых элементов, из которых первые измерительпроекций и пороговый элемент связаны15 с выходом первого синхронного детектора,а вторые измеритель проекций и пороговый элемент - с выходом второго синхронного детектора, третьего сумматора идвух фазоамплнтудных регуляторов, вхо 26 ды которых подключены к выходам генератора опорных сигналов, выходы - ковходам третьего сумматора, а второйвыход датчика дисбаланса связан со вторым входом первого сумматора другого25 измерительного канала, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышенияпроизводительности балансировки, каждыйизмерительный канал снабжен соединенными последовательно логическим элезо .ментом ИЛИ, два входа которого соединены с выходами пороговых элементов,триггером, второй вход которого связанс выходом блока управления, элементомвременной задержки и логическим эле 35ментом И второй вход которого соединен1с выходом логического элемента ИЛИ, авыход - со входом блока управления, ианалоговым ключом, вход которого связанс выходом третьего сумматора, управляющий вход - с выходом триггера, а выход - со вторым входом второго сумматора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР%:761863, кл, ( 01 М 1/22, 1978. 2. Авторское свидетельство СССР М 658418, кл. Я 01 М 1/22, 1977981834 Составитель П. Баранов,етор Н. Горват Техред А. Ач Корректор А. Фереид атентф, г. ужгород ул, Проек вал я аз 9698/60 Тираж 887 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р