ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К БАЛАНСИРОВОЧНОМУ СТАНКУ Российский патент 1997 года по МПК G01M1/22 

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано при разработке измерительных систем балансировочных станков и комплектов.

Целью изобретения является повышение производительности балансировки за счет исключения операции нанесения светоконтрастных меток, равномерно распределенных по окружности балансируемого изделия, и оптимизации процессов измерения параметров дисбаланса за счет возможности изменения числа меток за период вращения.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Измерительное устройство к балансировочному станку содержит последовательно соединенные фотодатчик 1, блок 2 управления, блок 3 измерения периода вращения, блок 4 определения дисбаланса и, по крайней мере, один блок 5 предварительной обработки. Устройство содержит так же элемент 6 задержки и последовательно соединенные генератор 7 стабильной частоты, управляемый делитель частоты 8, счетчик 9, регистр 10, второй счетчик 11, формирователь импульсов 12, элемент ИЛИ 13, выход которого соединен со вторым входом второго счетчика 11, а второй вход с вторым входом первого счетчика 9 и выходом элемента 6 задержки. Выход генератора 7 стабильной частоты подключен к третьему входу второго счетчика 11, выход которого соединен со вторым входом блока 2 управления, выход элемента 6 задержки подключен ко второму входу регистра 10 и выходу фотодатчика 1, а второй вход управляемого делителя частоты 8 является входом установки числа фазовых меток. Второй вход блока 2 управления соединен со вторыми входами блоков 3 измерения периода вращения и 4 определения дисбаланса, третий вход которого подключен ко второму выходу блока 2 управления, а четвертый к выходу блока 5 предварительной обработки.

Устройство работает следующим образом.

С помощью блока 5 предварительной обработки сигнал дисбаланса подвергают усилению по мощности, напряжению, нормируют и подают на блок 4 определения дисбаланса, где его преобразуют в код, анализируют и определяют параметры дисбаланса. Кодовый выход блока 4 используют для управления коэффициентом передачи блока 5 предварительной обработки при нормиравании сигнала дисбаланса. Управление работой всего устройства осуществляется по синхронизирующим импульсам фотодатчика 1, оптически связанного с контрастной меткой на роторе, служащей началом отсчета угла дисбаланса. Импульсы вырабатываемые фотодатчиком 1 (фиг. 2a) поступают в блок 2 управления, формирующий импульсы управления блоком 3 измерения периода вращения и блоком 4 определения дисбаланса. Полученные в блоке 4 определения дисбаланса данные с дисбалансах (отсчеты) должны быть однозначно связаны с углом дисбаланса, определяемым относительно светоконтрастной метки, нанесенной на балансируемое изделие, по которой фотодатчик 1 вырабатывает импульс один раз за период вращения. Для получения необходимого из соображения точности числа отсчетов сигналов дисбалансов за один период, необходимо иметь возможность формировать внутри одного оборота ротора конечное число N фазовых меток и выбирать по усмотрению балансировщика. Для этого каждый импульс с фотодатчика 1, поступающий через элемент 6 задержки на счетчик 9, обнуляет его и счетчик 9 начинает заполняться импульсами генератора 7 стабильной частоты, поделенными в N -раз управляемым делителем 8. Число N фазовых меток устанавливается балансировщиком на втором входе делителя 8.

Таким образом, счетчик 9 заполняется импульсами с частотой
f_сч f_ч/N,
где f_сч импульсы поступающие на счетчик 9 (фиг.2б);
f_ч импульсы генератора 7 стабильной частоты (фиг. 2в).

Количество K этих импульсов за период T между импульсами фотодатчика 1 K T•f_сч, зафиксированное счетчиком 9, очередным импульсом датчика 1 переписывается в регистр 10, откуда задержанным импульсом с выхода элемента 6 задержки через элемент ИЛИ 13 переписывается в реверсивный счетчик 11, после чего начинается уменьшение на единицу содержимого этого счетчика 11 с частотой поступления импульсов f_ч с генератора 7. После обнуления счетчика 11 формирователь 12 вырабатывает импульс, поступающий через элемент ИЛИ 13 на счетчик 11 для новой записи кода с регистра 10 и процесс повторяется. Таким образом счетчик 11 вырабатывает выходной сигнал через каждые K импульсов частоты генератора 7 стабильной частоты и их количество M за один период определится как
M L/K,
где L число импульсов f_ч в периоде вращения балансируемого изделия L= T•f_ч. Подставив значение K и L,
получим
M=(T•f_ч)/(T•f_сч) f_ч/f_сч.

С другой стороны, f_ч/f_сч=N и, следовательно, M=N.

Таким образом число импульсов, выработанное счетчиком 11 равно числу, установленному на управляемом делителе 8. Следовательно, изменяя число на входе в управляемый делитель 8, на выходе счетчика 11 получаем то же число равномерно распределенных по периоду вращения импульсов фазовых меток, с помощью которых с требуемой точностью определяют параметры дисбалансов.

Изобретение относится к балансировочной технике. Цель изобретения - повышение производительности за счет исключения операции нанесения на ротор меток и оптимизации измерений по числу меток. Первый счетчик 9 подсчитывает число импульсов с выхода управляемого делителя 8 частоты, обнуляясь по приходу через элемент 6 задержки импульса с фотодатчика 1. Содержимое поступление в регистр 10, а затем переводится во второй счетчик 11, соединенный с блоком 2 управления, блоком 3 измерения периода вращения и блоком 4 определения дисбаланса. Изменяя коэффициент деления управляемого счетчика 8 частоты, можно оптимизировать процесс измерения. 2 ил.

Измерительное устройство к балансировочному станку, содержащее последовательно соединенный фотодатчик, блок управления, блок измерения периода вращения, блок определения дисбаланса, второй вход которого соединен с вторым входом блока управления, и блок предварительной обработки, выход которого соединен с третьим входом блока определения дисбаланса, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено элементом задержки и последовательно соединенными генератором стабильной частоты, управляемым делителем частоты, второй вход которого является установочным, первым счетчиком, регистром, второй вход которого соединен с входом элемента задержки и выходом фотодатчика, вторым счетчиком, второй вход которого соединен с выходом генератора стабильной частоты, а выход с вторым выходом блока управления и блока измерения периода вращения и четвертым входом блока определения дисбаланса, формирователем импульсов и элементом ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки и вторым входом первого счетчика, а выход с третьим входом второго счетчика.