Способ автоматической балансировки тел вращения
Патент 577419
Авторы
Классы МПК
Способ автоматической балансировки тел вращения
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
О П И С А Н И Е (и ьтите -ИЗОБРЕТЕ Н Ия
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (5l) M. Кл2
& 01 М 1/38 (22) Заявлено 07.07.76(21) 2385868/25-28 с присоединением заявки № .— (23) Приоритет—
Государственный комитет
Совета Иинистров СССР оо делам иэооретений и открытий (43) Опубликовано25.10.77,Бюллетень № 39 (53) УДК 620,1,05:
;531,24 (088.8) (45) Дата опубликования описания 09.11.77 (72) Авторы изобретения В. М. Суминов, П. Н, Баранов и E. Б, Зайченкова
Московский авиационный технологический институт им. К. Э, Циолковского (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ БАЛАНСИРОВКИ ТЕЛ
ВРАЩЕНИЯ
Изобретение относится к технологии приборостроения и может быть использовано для автоматической балансировки лучом лазера малогабаритных тел вращения, например роторов гиромоторов, в процессе их вращения, Известен способ для динамического уравновешивания световым лучом малогабаритных роторов гиромоторов, в котором луч оптического квантового генератора (ОКГ), работающего в режиме свободной генерации, взаимодействует с поверхностью вращающегося ротора, что приводит к выносу массы, а следовательно, к уравновешиванию в процессе вращения (1), е
Вследствие соизмеримости длительности импульса генерации ОКГ и периода врашения ротора след на поверхности приобретает каплевидную или бомбообраэную форму. След данной формы имеет низкое качество поверх-щ ности и, как следствие, невысокую точность и производительность уравновешивания.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ автомати. еской балансировки лучом лазера малогаба-д ритных тел вращения, в котором осуществляется перемещение или вращение луча лазера с частотой, отличающейся от частоты врашения ротора на незначительную величину f2j.
При балансировке луч лазера взаимодействует с материалом ротора через оптическую фокусируюшую систему, вращающуюся соосно с балансируемым ротором в направлении его врашения. След от воздействия врашаюшегося луча лазера с материалом ротора имеет форму глухого отверстия при балансировке даже на рабочих частотах, что выгодно отличает данный способ от других.
Незначительное различие между частотами вращения ротора и врашаюшейся оптической системы .Ьf, т.е. проскальзывание, необходимо для совмещения положения фокуса обьекктива оптической системы с тяжелым" мес том ротора. Балансировка тел вращения производится в момент совмещения их в oIIpe» деленной точке пространства, находяшейся в плоскости измерения дисбаланса, Однако измерение величинь и угла дисбаланса;в данном случае производится в неподвижной системе координат, а информация о положении
577419
3 тяжелого места ротора и вращающейся оптической системы снимается с датчиков, установленных на неподвижном основании. Эти совпадения регистрируются только в том сручае, когда они происходят .в плоскости установки датчиков. Считая, что эа совпадение принимается любое совмещение по времени импульсов синхронизации (вплоть до касания фронтами), число их совпадений за единицу времени определяется по формуле 30 где К - число совпадений за единицу времени (1 /сек};
Ь1 - . разность частот вращения (1 /сек);
T Т - соответственно длительность
Pt Ваа ймпульсов синхронизации, характеризующих положение тяжело го места ротора и фокуса объек. тива ВОС (МС); Ер - .период вращения ротора, 25
Недостатком способа является малая величина шага совпадений, за единицу времени которое, как правило, не превышает 0,05
1/сек, Для увеличения К необходимо или увеличивать длительность импульсов синхро- 30 низации, что вызывает угловую погрешность определения дисбаланса, ипи увеличивать af, что снижает качество следа и уменьшает удаляемую эа импульс массу.
32ля повышения точности и производитель- 5 ности балансировки датчики дисбаланса вращают. синхронно с оптической системой и определяют сигнал дисбаланса в системе координат, связанной с оптической системой.
Балансированное тело и оптическую сис- 40 тему разгоняют до частот вращения -f и f
2 и поддерживают постоянными эти частоты, Происходит их взаимное вращение с частотой
Af = f — .f . Это значит, что фокус объектива оптической системы и "тяжелое" место 45 ротора делаю один оборот друг относительно друга эа время Т з-.,Так как датчик
4 дисбаланса установлен на вращающейся оптической системе, он вращается синхронно с ним и при отсутствии собственной вибрации сигнал датчика дисбаланса имеет синусоидальную форму. При этом амплитуда и фаза сигнала характеризуют величину и угол дисбаланса в системе координат, связанной с оптической системой.
Сигналами с датчиков дисбаланса управляют энергией и моментом запуска лазера оптического квантового генератора.
В связи с тем, что сигнал дисбаланса определяют в системе координат, связанной с оптической системой, балансировка осущест вляется при совпадении тяжелого места ротора с фокусом объектива вращающейся оптической системы в любой точке пространства и число совпадений эа единицу времени возрастает, что повышает точность и производительность балансировки.
Формула изобретения
Способ автоматической балансировки тел вращения закшочаюшийся в том, что осущест1 вляют удаление неуравновешенных масс лазерным лучом, который вращают с помощью оптической системы, управляют энергией светового импульса и моментом запуска лазера сигналами с датчиков дисбаланса и поддержи вот постоянными частоты вращения балансируемого ротора и оптической системы сигналами с датчиков угла, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и производительности балансировки, датчики дисбаланса вращают синхронно с оптической системой и определяют сигнал дисбаланса в системе координат, связанной с оптической системой.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Суминов В..М. и. др. Уравновешивание вращающихся тел лучом лазера" M., "Машиностроение, 1974, с. 112-113.
2. Патент Франции ¹ 1589411, кл, &01 М
1970.
Составитель P. Гайнутдинова
Редактор Т. Шагова Техред С. Eega Корректор А. Кравченко
Заказ 3659/31 Тираж 1101 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5
Филиал ППП "Патент". г. Ужгород, ул, Проектная, 4