БАЛАНСИРОВОЧНЫЙ СТАНОК Российский патент 1995 года по МПК G01M1/04 

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в дорезонансных горизонтальных балансировочных станках.

Известен балансировочный станок, содержащий опорную сойку с опорным мостиком, несущим на себе балансируемый ротор, колебания которого измеряются с помощью вибродатчика, а упругие элементы опорного мостика образуют с ним и опорной стойкой единое целое [1].

Наиболее близким к предлагаемому является балансировочный станок, содержащий станину, установленные на ней привод вращения для балансируемого ротора, опорные планки, связанный с последними динамометрический элемент, выполненный в виде опорного мостика и основания, связанных посредством упругих перемычек, направляющие, связанные с опорными планками и установленные перпендикулярно станине, опоры для установки балансируемого ротора, преобразователи колебаний, связанные с динамометрическим элементом, и привод перемещений [2].

Изготовление в известном балансировочном станке нижней части опорной стойки, выполненной в качестве динамометра, бесшовно из одного куска металла обеспечивает наибольшую линейность при наименьшем демпфировании, повышая тем самым точность измерения дисбаланса. Однако в известном станке направляющие для перемещения опор для установки балансируемого ротора и привод перемещения последних размещены на опорном мостике динамометрического элемента, что увеличивает паразитную массу колебательной системы станка и, соответственно снижает точность измерения дисбаланса. Необходимость выполнения направляющих и динамометрического элемента бесшовно из одного куска металла значительно повышает металлоемкость и усложняет конструкцию известного станка. Наличие подвижных стыков в колебательной системе станка между опорами и направляющими для их перемещения вносит дополнительные погрешности в преобразователь колебаний, снижая точность измерения дисбаланса. Кроме того, в известном станке упругие перемычки динамометрического элемента образованы пазами, имеющими сложную геометрическую форму (П-образную), что увеличивает габариты этого элемента и повышает трудоемкость его изготовления, повышая тем самым металлоемкость известного станка и снижая его технологичность. Необходимость выполнения в известном станке нескольких упругих перемычек с высокой точностью, определяемой расчетной собственной частотой подвески, также снижает технологичность и усложняет конструкцию известного станка.

Целью изобретения является повышение точности балансировки за счет уменьшения паразитной массы колебательной системы станка и исключения подвижных стыков между опорами балансируемого ротора и преобразователями колебаний, а также снижение металлоемкости и упрощение конструкции за счет новой компановки элементов опорных стоек и геометрической формы пазов, образующих упругие перемычки.

Это достигается тем, что в известном балансировочном станке, содержащем станину, установленные на ней привод вращения для балансируемого ротора, опорные планки, связанный с последними динамометрический элемент, выполненный в виде опорного мостика и основания, связанных посредством упругих перемычек, направляющие, связанные с опорными планками и установленные перпендикулярно станине, опоры для установки балансируемого ротора, преобразователи колебаний, связанные с динамометрическим элементом, и привод перемещений, направляющие жестко закреплены на опорных планках, динамометрические элементы установлены на направляющих с возможностью перемещения вдоль них и фиксации, опоры для установки балансируемого ротора жестко закреплены на опорном мостике динамометрического элемента, а привод перемещений установлен на опорных планках и кинематически связан с основанием динамометрического элемента. Кроме того, упругая перемычка расположена симметрично относительно плоскости, проходящей через ось симметрии опор для установки балансируемого ротора, а преобразователи колебаний размещены между опорным мостиком и основанием динамометрического элемента.

На фиг. 1 изображен предлагаемый балансировочный станок, общий вид; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1.

Балансировочный станок содержит станину 1, установленные на ней привод 2 вращения балансируемого ротора 3 и опорные стойки 4. Каждая опорная стойка 4 состоит (см.фиг. 2) из опорной планки 5, жестко закрепленных на ней вертикальных направляющих 6, на которых подвижно установлен динамометрический элемент 7. Перемещение динамометрического элемента 7 по направляющим 6 осуществляется с помощью привода 8, выполненного в виде винтового домкрата, установленного на опорной планке 5 и кинематически связанного с динамометрическим элементом 7, а фиксация последнего относительно стоек 6 осуществляется посредством болтов 9. Динамометрический элемент 7 выполнен из целого куска металла в виде опорного мостика 10 и основания 11, связанных посредством упругой перемычки 12, образованной двумя встречными горизонтальными разомкнутыми пазами 13. На опорном мостике 10 жестко закреплена роликовая опора 14 для установки балансируемого ротора 3 таким образом, что оси симметрии опоры 14 и перемычки 12 размещены в одной вертикальной плоскости, проходящей через ось балансируемого ротора 3. В пазах 13 между опорным мостиком 10 и основанием 11 динамометрического элемента 7 размещены преобразователи 15 колебаний, в качестве которых могут быть использованы, например, датчики силы. На опоре 14 шарнирно закреплена предохранительная скоба 16, предназначенная для фиксации ротора 3 на опорах 14 в процессе его балансировки.

Станок работает следующим образом.

Балансируемый ротор 3 устанавливают на роликовые опоры 14, с помощью приводов 8 перемещают элементы 7 с опорами 14 по вертикальным направляющим 6 до совмещения оси ротора 3 с осью выходного вала привода 2 и фиксируют элементы 7 относительно направляющих 6 с помощью болтов 9, затем закрывают скобы 16, соединяют ротор 3 с приводом 2 и включают последний. Под действием дисбаланса ротор 3 вместе с опорами 14 и опорными мостиками 10 совершает маякообразные колебательные движения относительно оси симметрии упругих перемычек 12 в плоскости, перпендикулярной к оси ротора 3. Вертикальная составляющая указанных перемещений воздействует на преобразователи 15 колебаний, размещенные в пазах 13 и регистрируется с помощью прибора, установленного на пульте управления станка (не показан). При этом благодаря уменьшению паразитной массы колебательной системы станка за счет размещения направляющих 6 и привода 8 на опорных планках 5 стоек 4 и отсутствию подвижных стыков между опорами 14 и динамометрическими элементами 7 уменьшаются погрешности, вносимые в преобразователи колебаний, что повышает точность измерения дисбаланса. По окончании процесса балансировки привод 2 выключают, открывают скобы 16 и снимают отбалансированный ротор 3.

Таким образом, использование изобретения позволяет повысить точность балансировки роторов за счет уменьшения паразитной массы колебательной системы станка и отсутствия подвижных стыков между опорами для установки ротора и динамометрическими элементами. Размещение вертикальных направляющих не на динамометрических элементах, а на опорных планках стоек и упрощение конфигурации пазов, образующих упругие перемычки, позволяет значительно уменьшить габариты заготовок динамометрических элементов, изготовляемых из целого куска металла, и упростить их геометрическую форму, что снижает металлоемкость станка и упрощает его конструкцию.

Использование: в дорезонансных горизонтальных балансировочных станках. Цель: повышение точности балансировки, снижение металлоемкости и повышение технологичности станка. Сущность изобретения: станок содержит станину, привод вращения балансируемого ротора, опорные планки. Опорные планки содержат основание с вертикальными направляющими, динамометрический элемент, подвижно установленный на направляющих, привод его перемещения и роликовые опоры для установки балансируемого ротора, жестко закрепленные на динамометрическом элементе. Динамометрический элемент выполнен из целого куска металла в виде опорного мостика и основания, связанных посредством упругих перемычек. Упругие перемычки расположены симметрично относительно плоскости, проходящей через ось симметрии опор для установки балансируемого ротора. В пазах размещены преобразователи колебаний ротора в электрические сигналы, поступающие на измерительный прибор на пульте управления станком. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. БАЛАНСИРОВОЧНЫЙ СТАНОК, содержащий станину, установленные на ней привод вращения для балансируемого ротора, опорные планки, связанный с последними динамометрический элемент, выполненный в виде опорного мостика и основания, связанных посредством упругих перемычек, направляющие, связанные с опорными планками и установленные перпендикулярно к станине, опоры для установки балансируемого ротора, преобразователи колебаний, связанные с динамометрическим элементом, и привод перемещений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения конструкции, направляющие жестко закреплены на опорных планках, динамометрические элементы установлены на направляющих с возможностью перемещения вдоль них и фиксации, опоры для установки балансируемого ротора жестко закреплены на опорном мостике динамометрического элемента, а привод перемещений установлен на опорных планках и кинематически связан с основанием динамометрического элемента. 2. Станок по п.1, отличающийся тем, что упругая перемычка расположена симметрично относительно плоскости, проходящей через ось симметрии опор для установки балансируемого ротора, а преобразователи колебаний размещены между опорным мостиком и основанием динамометрического элемента.