Способ измерения дисбаланса ротора и устройство для его осуществления

Способ измерения дисбаланса ротора и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСА НИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ии 405!39

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.01.76 (21) 2315413/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.78. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 25.04.78 (51) М. Кл. - G 01M 1/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДЕ(620.1.05:531. .24 (088.8) (72) Авторы изобретения

П. В. Коротков, H. Jl. Степанов, В. А. Карасев и E. И. Горошко

Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСБАЛАНСА РОТОРА

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Предлагаемые способ и устройство относятся к области балансировочной техники, а именно к технике измерения дисбаланса вращающихся роторов.

Известен способ измерения дисбаланса ротора, при котором величина неуравновешенности прочитывается по шкале индикатора, а угловая координата определяется путем сравнения фаз электрического сигнала от неуравновешенности с опорным сигналом генератора (11.

Известно также устройство для осуществления этого способа, содержащее блок измерения, генератор опорного сигнала с поворотным статором, который в процессе измерения вращается до момента совпадения фаз сигнала блока измерения и генератора, после чего угол дисбаланса считывается с градусной шкалы генератора.

Недостаток способа заключается в том, что измеренные величины дисбаланса не запоминаются из-за отсутствия в устройстве блока запоминания, что затрудняет дальнейшую автоматическую обработку результатов измерений.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ, при котором вектор дисбаланса измеряют и электрически запоминают в измерительной прямоугольной системе координат, а значения составляющих дисбаланса для одной точки коррекции считывают по соответствующим стрелочным приборам и градусной шкале, связанной с ротором (2).

Устройство для осуществления этого способа содержит блоки измерения и запоминания дисбаланса по проекциям в прямоугольной системе координат, генератор сигнала несущей частоты, модуляторы несущей сигналами

1о проекций и блок индикации дисбаланса, выполненный в виде градусной шкалы на шпинделе для отыскания угла и величины коррекции на индикаторе.

Недостатком этого способа является то, что

15 вектор дисбаланса запоминается в пространстве в измерительной системе координат и остается неподвижным, как бы «оторванным» от ротора, поэтому далее он отыскивается в механической системе координат на роторе путем совмещения соответствующих делений шкалы с указателями, выражающими в пространстве направление осей измерительной системы координат.

Устройство для осуществления способа выдает информацию о дисбалансе только для одной точки коррекции на роторе.

Однако, в ряде случаев для роторов с ограниченной или дискретной зоной коррекции необходимо иметь информацию о дисбалансе

30 для любых точек коррекции в виде проекций

605139 вектора дисбаланса на Оси, проходящих через выбранные точки.

Такая информация необходима, например, lIpH балансировке кры.1ьчаток ступиц тормозных барабанов, роторов турбогенераторов и т. д., для чего измеренныи вектор дисбалансов требует дополнительного автоматического псресчста из ОднОЙ сисгехlы координат в другую, определяемуlo осями коррекции на роторе. 1О

Целью изобретения являегся aalu? IarH !Сский пересчет дисбаланса из измеригслы1ОЙ системы координат в отсчетную.

=?та цель достигается тем, что измерен:1ый

Вектор Дисбаланса элекгр11чсски псреносЯТ В 15 отсчетную прямоугольную систему координат, связанную с ротором и согласованную с измерительной системои координат, угол расположения этого вектора àä" þò в отсчетнои ciicтеме координат путем поворота ротора относительно осеи отсчетнои системы координат и электрически проектиру1от вектор íà этп оси.

В предложенном способе вектор д icoa?iaHса после запоминания В измери1 ельнои cHc 1 еме координат «привязывается» непосредственно к ротору и при повороте ротора векгор, поворачиваясь вместе с ним, раскладывается на проекции В ОтсчетнОЙ системс HoopjIHHBT, Определяющей в просгранстве положение указателей мест коррекции на роторе. 1акой перенос вектора из измерителы;ой системы координат в отсчетную, его «привязка» к ротору и электрическое проектирование

Ia Оси ОтсчетнОЙ сисrc?!û координат стали возможными благодаря тому, что блок индикации в устройстве для осуществления предJIai aeìoro спОсоэа Выполнен .и В де cHH) снокосинусного Враща1ощегося трансформа1ора, механически связанно о с ротором и подключенного двумя Входами к выходам модуляторов, и двух синхронных детекторов, подключенных к выходам трансформатора.

1-1а чертеже изоора?кена блок-схема устроиства для Осуществления спосооа измерения дисбаланса ротора. 5 стройство содержит балансируемый ротор

1, блок измерения, состоящий из датчика 2 дисбаланса, генератора 8 опорного сигнала и блока 4 измерения дисбаланса в прямоугольной системе координат, на вход которого поступают сигналы от датчика 2 дисбаланса и генератора 3 опорного сигнала. bJIOH запоминания дисбаланса по проекциям состоит из двух элементов б и 0> входы которых соединены с выходом блока 4 измерения дисбаланса.

1С ератор 7 сигнала несущей частоты соединен с входами соединенных между собой моJr) ляторов 8 H 9 Hec)III,OH cH! I-IBJIB;vIH 1 1роекциЙ, Вторые входы модуляторОВ 8 и 9 соединены с выходами элементов 0 и 6 соответственно.

Блок индикации дисбаланса образован синусно-косинусным Вращающимся трансформаторо:1 10 (СКВ1), механически связанным с ротором 1 и подключенным двумя входами к

Выходам моду ляторов 8 и 9, и дВу мя ciiiixpoi!- 1)5 ными детекторами 11 и 12, подключенными к выходам СКВТ. Выходы синхронных детекторов 11 и 12 соединены с указателями 13 и 14 проекций дисбаланса соответственно.

У стройство работает (для одной из плоскостей измерения) следующим образом.

Информация о дисбалансе G ротора 1 поступает с датчика 2 в блок 4 измерения. Туда же поступает опорный сигнал от генератора 3, механически связанного с вращающимся ротором и определяющего направление осей измерительной (например, прямоугольной) системы координат.

Вектор дисбаланса раскладывается в измерительной системе координат на проекции и запоминается по этим проекциям в элементах

5 и 6. С помощью генератора 7 сигнала несущей частоты эти проекции модулируются в модуляторах 8 и 9 и подводятся к роторным (статорным) обмоткам СКВТ. Ротор СКВТ механически связан с балансируемым ротором, а егo статорные (роторные) обмотки определяют в пространстве направление осей ноьой, отсчетной системы координат, в которую и переносится запомненный вектор дисбаланса.

После синхронного детектирования в детекторах ll и 12 постоянные напряжения, выражающие проекции вектора в отсчетной системе координат, поступают на указатели 13 и 14 проекций дисбаланса. 11оказания этих указателей определяют величину дисбаланса для точек коррекции на роторе, расположенных против соответствующих указателей..

3а счет механической связи СКВТ с баланспруемым ротором угловое положение вектора дисбаланса В отсчетной системе координат и его проекции определяются угловым положением ротора. 1 аким образом, происходит

aHro?JIa1.ическиЙ i!epee IeT aHa IeHHsr Дисбаланса на проекции для произвольного положения ротора огносительно указателей. Г1оложение указателей согласовывают с измерительной и отсчетной системами один раз при настройке всей измерительной системы.

Предлагаемый способ по сравнению с известными обеспечивает свободу выбора точек коррекции на роторе, позволяет исключить операцию привязки измерительной системы координат к механической системе координат на роторе при наладке станка, позволяет исключить субьективную операцию отсчета угла дисбаланса и отыскания этого угла на роторе, обеспечивает автоматический пересчет проекций вектора дисбаланса в произвольно

Выбранной системе координат па ротОрс.

Бсс это создает в балапсировочпой технике ряд поло?кительных эффектов, например повышение производительности балансировки за счет свободы выбора точск коррекции на роторе, сокращение времени измсрения путем исключения операции электр 1ческого измерения ггл а Дисбал alica, p aclIIHpPHHe уHHBepcaJIbHQС111 станков благодаря балансировке изделий

605139

Формула изобретения г

1

5>

Составитель P. Гайнутдинова

Тсхрсд Н. Рыбкина Корректоры: T. Добровольская и О. Тюрина

Редактор Г, Борисова

За каз 584/3 Изд. № 404 Тираж 1122

1-1ПО Государственного комитста Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раугпская наб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 с ограниченной или дискретной зоной коррекции, облегчение труда опера-ора.

1. Способ измерения дисбаланса ротора, заключающийся в том, что измеряют и электрически запоминают вектор дисбаланса в измерительной прямоугольной системе координат, а значения составляющих дисбаланса для двух точек коррекции, лежащих на осях коррекции ротора, считывают по проекциям вектора в отсчетной системе координат, оси которой совпадают с осями коррекции, о тл и ч ающийся тем, что, с целью автоматического пересчета дисбаланса из измерительной системы координат в отсчетную, измеренный век: тор дисбаланса электрически переносят в отсчетную прямоугольную систему координат, связанную с ротором и согласованную с измерптел гпой системой координат, угол расположения этого вектора зада1от в отсчетной спстеме координат путем поворота ротора относительно осей отсчетной системы координат и электрически проектируют вектор на эти оси.

2. Устройство для осуществления способа

5 по п, 1, содержащее блоки измерения и запоминания дисбаланса по проекциям в прямоуголш1ой системе координат, генератор сигнала несущей частоты, модуляторы несущей сигналами проекций и блок индикации дисбаланI0 са, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок индикации дисбаланса выполнен в виде синусно-косинусного вращаю:цегося трансформатора, механически связанного с ротором и подключенного двумя входами к выходам модуляторов, 15 и двух синхронных детекторов, подключенных к выходам трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Теория и практика балансировочной тех20 ники. Под ред. Щепетильцикова. М,, «Машиностроение», 1973, с. 81.

2. Патент ФРГ № ) 18475, кл. 42k 33, 1963.