Устройство для автоматической балансировки вращающихся изделий

Устройство для автоматической балансировки вращающихся изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (" 596842 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 04.03.76 (21) 2330335/28 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.03.78, Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания0,93.73. (51) M. Кл.

& 01 М 1/38

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 620.1.05:

: 531.24(088.8) (?2} Авторы изобретения

В, П, Бложе, В-A A. Гапшис, А. A. Чепулис, Л. И. Кулис, Б. И. Минцерис, Г, И, Розман и А. А, Барадокас (71} Заявитель Вильнюсский филиап Экспериментального научно-исследовательского института металпорежущих станков (54) УСТРОЙСТВО Д,ЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ БАЛАНСИРОВКИ

ВРАЩАЮШИХСЯ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для автоматической балансировки вращающихся изделий, например шлифовальных кругов.

Известно устройство ?для aBToMaTHческой балансировки вратцающихся изделий, содержащее корпус, выполненный в виде статора электромагнитной системы, диск со скользящи. ми контактами. укрепленный на корпусе, и размещенные в корпусе винт, установленный иа нем якорь, ось и установленный на ней другой якорь, кинематически соединяемый с изделием f 1) .

Недостатком устройства является то. что оно не может обеспечить достаточно высокую точность и производительность при балансировке вследствие наличия скользящих контактов и несбалансированных подвижных элементов электромагнитной системы.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для автоматической балансировки вращающихся изделий, содержащее корпус, размещенную в корпусе кинематическую цепь с планетарными передачами, управляюшие маховички, соединенные с элементами планетарных передач и уравновешивающие грузы, связанные с выходными элементами цепи (2 .

Недостатком известного устройства является то, что оно также не обладает достаточной высокой точностью и производительностью при балансировке вследствие ручного управления движением уравновсшиваюших грузов.

Цель изобретения состоит в повышении точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снаожено диском с риской. установленным на корпусе с воз fo?KHocTblo вращения вокруг своей оси и связанным с кинематической цепью, двумя электродвигателями, роторы которых связаны с входными элементами цепи, блоком формирования квадратурных составлякнцих опорного снгна.iB и двумя блоками управления электродвигателей, выиотненными каждый а виде усилителя мощности, подключенного к статору электродвигателя, вращаюшегося трансформатора с двумя неподвижными обмотками, подключенными к блоку формирования, и с одной подвижной обмоткой, подключеHHQH ко входу усилителя, электроприво2о да поворота подвижной обмотки и синхронного детектора, подключенногo к выходу блока формирования и к электроприводу.

На фиг. 1 пре вставлено устройство вместе с блоком формирования и блоками управления. продольный разрез; на фиг. 2 — сече25 ние А — А фиг. I.

596842

5 за

Устройство содержит корпус l, размещенную в корпусе кинематическую цепь, с планетарными передачами, выполненную, например, в виде блока 2 сателлитов 3, 4, зубчатого венца 5, установленного в корпусе соосно оси его врашения 00, и входяшего в зацепление с сателлитом 4, блока 6 сателлитов 7, 8, блока 9 шестерен 10, 1 1, установленного в корпусе с возможностью поворота вокруг своей оси, параллельной оси вращения корпуса, размещенной в корпусе подвижной коробки 12, имеюшей зубчатый венец 13, входящий в зацепление с шестерней 10, жестко связанный с коробкой 12 блока 14 шестерен 15, 16, входящих в зацепление соответственно с сателлитами 8, 3, шестерни 17, установленной в коробке с возможностью вращения вокруг своей оси, параллельной оси вращения, шестерни 18, установленной в коробке с возможностью врашения вокруг своей оси, параллельной оси вращения, и входящей в зацепление с шестерней 17; входные элементы кинематической цепи, выполненные, например, в виде внешнего поводка 19, установленного в корпусе соосно от его вращения и шарнирно соединенного с блоком 2 сателлитов 3, 4, внутреннего поводка 20, установленного во внешнем поводке, шарнирно соединенного с блоком 6 сателлитов 7, 8 и несущего блока 14 шестерен 15, )6, выходные элементы кинематической цепи, выполненные, например, в виде шестерен 21, 22, установленных в корпусе с возможностью поворота относительно него вокруг оси вращения корпуса и входящих в зацепление каждая

-соответсвенно с шестернями 17, 18 и с шестернями 7, 17, уравновешиваюшие грузы 23, 24, соединенные с выходными элементами кинематической цепи, установленный на корпусе с возможностью вращения вокруг своей оси диск 25 с риской 26 и зубчатым венцом 27, связанный с кинематической цепью например, входящий в зацепление своим венцом 27 и шестерней 11, два электродвигателя 28, 29 роторы 30, 3! которых связаны соответственно с поводками !9, 20, блок 32 формирования квадратурных составляк>Ших опорного сигнала, выполненный, например, в виде двух датчиков (не указанных на рисунке) вырабатываюших синусоидальные ортогональные сигHdлы, два блока управления электродвигателей, ьыполненные каждый соответственно в виде усилителей 33 и 34 мощности, подключенных соответственно к статорам электродвигателей 28 и 29, вращающихся трансформаторов 35 и 36 каждый с двумя неподвижными обмотками 37, 38 и 39, 40, подключенными к блоку формирования, и с подвижными обмотками 41 и 42, подключенными ко входу усилителей 33 и 34, электроприводов 43 и 44 поворота подвижных обмоток 41 и 42, и синхронных детекторов 45 и 46, подключенных к выходу блока формирования и к электроприводам 43 и 44, два противовеса 47, 48, укрепленных на поводках 20, 19, и датчик 49, дисбаланса, соединенный со входами синхронных детекторов 45 и 46, Для правильной работы устройства корпус 1 должен быть установлен на изделии соосно оси его вращения, а числа зубцов эле20

25 зс

55 ьо

4 ментов устройства 3, 4, 5, 7, 8, 15, 16, 17 и 22 должны быть равны соответственно z+ а, z, z-а, z, z+a, z, z, и z-а, где а — любое целое число.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы датчика дисбаланса 49 и блока 32 формирования соответственно поступают на синхронные детекторы 45 и 46, на выходах каждого получается постоянное напряжение, пропорциональное проекциям вектора дисбаланса. Из синхронных детекторов напряжения поступают в электроприводы 43 и 44, которые врашают свои роторы и жестко с ними связанные подвижные обмотки 41 и 42 в переменных магнитных полях, созданных сигналами блока формирования в неподвижных обмотках 37, 38 и 39, 40 вращающихся трансформаторов 35 и 36.. Так, например, при положительном значении напряжения на выходе синхронного детектора 45 ротор электропривода 43 поворачивает са против часовой стрелки, и в подвижной обмотке 41 генерируется напряжение с частотой, равной сумме частот вращения диска 25 и подвижной обмотки 41. Это напряжение через усилитель мощности 33 подается на статор электродвигателя 28, ротор которого начинает вращаться быстрее шпинделя, и посредством кинематической цепи поворачивает уравновешивающие грузы 23, 24 и диск 25 по часовой стрелке. Если напряжение, поступающее из синхронного детектора 45, является отрицательным, то поворот грузов 23, 24 и диска 25 происходит против часовой стрелки. Врашение в кинематической цепи передается следующим образом.

При повороте ротора 30 сателлиты 3 и 4 обкатывают соответственно шестерню и венец 16 и 5. В результате разности числа зубьев получается дополнительный проворот шестерни 16 и коробки 12 относительно шпинделя. Так как между шестернями 15 и 22 имеется самоторможение, то с поворотом шестерни 16 и коробки 12 поворачиваются шестерни 22, 21 и грузы 24 и 23. Одновременно синхронно с коробкой 12 поворачивается диск 25 с риской 26 посредством блока 9 шестерен 10, 1!.

При положительном значении напряжения на выходе синхронного детектора 46 ротор электропривода 44 врашается против часовой стрелки и в подвижной обмотке 42 генерируется напряжение с частотой, равной сумме частот вращения диска 25 и подвижной обмотки 42.

Это напряжение через усилитель мощности 34 подается на статор электродвигателя 29, ротор которого начинает вращаться быстрее шпинделя, и посредством кинематической цепи обеспечивается смешение грузов 23 и 24 относительно друг друга в противоположные стороны.

Если напряжение, поступающее из синхронного детектора 46, является отрицательным, то происходит сближение грузов 23 и 24. Врашение в кинематической цепи в этих случаях передается следующим образом. При повороте ротора 31 сателлиты 7 и 8 обкатывают соответственно шестерни 22 и !5. В результате разности числа зубьев получается дополнитель596842

Фор,и ула изобретения

25

29 д

Фиг. 2

ЦИИИПИ Заказ 1!1ZI4! Тираж 10t2 Подписное

Филиал ППП Патент»., г. Ужгород, vл. Проектная, ный проворот шестерни 22 относительно шестер»и 15 и коробки 12.

Таким образом, при повороте колеса 22 в коробке 12 происходит поворот шестерни 17, 18 и 21 Причем шестерня 21 поворачивается в противоположную сторону от шестерни 22.

Так как шестерни 22 и 21 жестко связаны с грузами 24 и 23, то последние соответственно раздвигаются или сдвигаются.

Необходимо заметить, что с поворотом tpyзов изменяются составляющие общего вектора дисбаланса и тем самым напряжения на выходе синхронных детекторов. Так, в процессе уравновешивания напряжение»а выходе син-хронного детектора 45 изменяется по величине, не меняя знака, полученного в начале процесса уравновешивания, а напряжение на выходе синхронного детектора 46 может изменяться, как по величине, так и по знаку.

С уменьшением напряжения в синхронных детекторах, уменьшается разность частот во вращающихся трансформаторах и уменьшается скорость перемещения грузов. Если подвижные обмотки не вращаются, т. е. изделие уравновешено, то частота генерируемого тока в подвижных обмотках равна частоте вращения шпинделя. Самопроизвольный проворот грузов гарантируется кинематической цепью, имеющей режим самоторможения при ведомых поводках 19, 20, вследствие чего нет необходимости в специальных узлах торможения и фиксации.

Одновременное перемещение центра тяжести грузов по двум координатам позволяет значительно уменьшить время балансировки, а перемещение со скоростью, пропорциональной составляющим вектора дисбаланса, создает условия для точной балансировки.

Устройство для автоматической балансировки вращающихся изделий, содержащее корпус, размещенную в корпусе кинематическую цепь с планетарными передачами и уравновешивающие грузы, связанные с выходными элементами цепи, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено диском с риской, установленным на корпусе с возможностью вращения вокруг своей оси и связанным с кинематической цепью, двумя электродивгателями, роторы которых связаны с входными элементами цепи, блоком формирования квадратурных составляющих опорного сигнала и двумя блоками управления электродви-aTQaeA, выполненными каждый в виде усилителя мощности, подключенного к статору электродвигателя, вращающегося трансформатора с двумя неподвижны ми обмотка м и, подключенными к блоку формирования, и с одной подвижной обмоткой, подключенной ко входу усилителя, электропривода поворота подвижной обмотки и синхронного детектора, подключе»»ого к выходу блока формирования и к электроприводу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 2336429, кл. 73 — 469

1943.

2. Патент CILIA ¹ 3177738, кл. 74 — 573, 1965.