Измерительное устройство к балансировочному станку Советский патент 1983 года по МПК G01M1/22 

с

:о Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано для балансировки изделий Б балансировочных станках-автоматах По основному авт.св. № 981834 из вестно измерительное устройство к балансировочному станку, предназначенное для формирования команды на ввод дополнительного отверстия при балансировке коленчатого вала и уче те этого отверст-ия в процессе измерения дисбаланса, содержащее генератор опорных сигналов, блок управления и два измерительных канала, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных датчика дисбаланса, первого сумматора, усилителя, второго сумматора и блока измерения, выполненного в виде подключенных первыми входами двух синх ронных детекторов, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами генератора опорных-сигнало двух измерительных проекций и двух пороговых элементов, первые измеритель проекций и пороговый элемент связаны с выходом первого синхронного детектора, а вторые - с выходо второго синхронного детектора, последовательно соединенных логическог элемента ИЛИ, два входа которого свя.заны с выходами пороговых элемен тов блока измерения, R5-триггера, второй вход которого- соединен с выходом блока управления, элемента временной задержки и логического элемента И, второй вход которого со динен с выходом логического элемента ИЛИ, а выход - с входом блока управления, двух фазоамплитудных ре гуляторов , входи которых подключены к выходам генератора опорных сигналов, последовательно соединенных третьего сумматора, входы которого подключены к выходам фазоамплитудны регуляторов и аналогового ключа, уп равляющий вход которого подключен к выходу триггера, а. выход - к второму входу второго сумматора, а второ выход датчика дисбаланса связан с вторым входом первого сумматора дру гого измерительного канала .l. Недостатком известного устройств является невысокая производительность балансировки, обусловленная тем, что команда на ввод дополнител негр отверстия может формироваться при уходе суг-лларного вектора дисбаланса из зоны противовеса, что прийодит к получению отрицательных зна чений проекций векторов и к выбраковке годных . Цель изобретения - повышение про иэводртельности балансировки. Поставленная цель достигается тем, что в измерительном устройстве к баланоиЕхэвочному станку каждый из измерительных каналов содержит третий и четвертый пороговые элементы, вход каждого из которых соединен с выходом одного из синхронных детекторов, второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами третьего и четвертого пороговых элементов, второй R9 -триггер, вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, второй элемент И, первый вход которого соединен с прямым выходом первогр RS -триггера, а второй - с инверсным выходом второго RS -т иггера, и третий элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй - с прямым выходом второго R5-триггера, а ВЫХОД- с входом блока управления. На фиг.1 приведена блок-схема измерительного устройства; на фиг.2 векторная диаграмма. Устройство содержит генератор 1 опорных сигналов, блок 2 управления и два измерительных канала 3 и 4, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных датчика 5(6) дисбаланса, первого сумматора 7(8), усилителя 9(10), второго сумматора 11(12) и блока 13(14) измерения, выполненного в виде подключенных первыми входами двух синхронных детекторов 15 и 16 (17 и 18), вторые входы которых соединены с соответствующими выходами генератора 1 опорных сигналов, двух измерителей 19 и 20 (21 и 22) проекций и четырех пороговых элементов 23 - 26 (27 - 30), первый измеритель 19 (21) .проекций, первый 23(27) и третий 25(29) пороговые элементы связаны, с выходами первого синхронного детектора 15(17), а второй измеритель 20 (22) проекций, второй 24(28) и четвертый 26(30) пороговые элементы - с выходом второго синхронного детектора 16(18), двух логических элементов ИЛИ 31 и 32 (33 и 34), два входа первого элемента 31 (33) связаны с выходами первого 23(27) и второго 24(28) пороговых элементов, а два входа второго элемента ИЛИ 32(34) - с выходами третьего 25(29) и четвертого 26(30) пороговых элементов, двух RS -триггеров 35 и 36 (37 и 38), S -вход первого триггера 35(37) соединен с выходом первого элемента ИЛИ 31 (33), -вход второго триггера 36(38) - с выходом второго элемента ИЛИ 32 (34), а R-входы обоих триггеров соединены между собой и с выходом блока 2 управления, и первого логического элемента И 39(40), элемента 41(42) временной задержки, второго элемента И 43(44) и третьего элемента ИЛИ 45(46), второй вход которого соединен с прямым выходом второго триггера 36(38), а выход - с входом блока 2 управления, двух фазоамплитудных регуляторов 47 и 48 (49 и 50)

входы которых подключены к выходам .генератора 1 опорных сигналов, посiледовательно соединенных третьего сумматора 51(52), входы которого подключены к выходам фазоамплитудных регуляторов 47 и 48 (49 и 50), и .аналогового ключа 53(54), управляющий вход которого подключен к выходу второго логического элемента И 43(44), а выход - к второму входу второго сумматора 11(12).10

На векторной диаграмме (фиг.2) указаны оси координат X и У, совпадающие с разрешенными на противовесе коленчатого вала направляющими сверления при .коррекции дисбаланса. 15 Вектор начального дисбаланса обозначен , проекция этого вектора на ось X - Ц5( , на ось У - (цч) , максимальная величина дисбаланса, устраняемая по осям крайних отверстий - 20 )У и V/M , вектор эквивалентный дисбалансу при высверливании дополнительного отверстия, . Сумма векторов и /(j,o обозначена Wp/ проекции этого вектора на оси коорди- 5 нат - „ и (/рч), вектор допустимого дисбаланса (o .

Измерительное устройство работает следующим образом.

Изделие, например коленчатый вал, подлежащий балансировке, устанавли- вается на опоры балансировочного . станка (не показаны) и приводится во вращение. Колебания опор станка в каждой плоскости коррекции, пропорциональные дисбалансу коленчатого 35 вала, воспринимаются и преобразуются датчиками 5 и 6 дисбаланса соответствующего измерительного канала 3 и 4 в электрический сигнал. С помощью сумматоров 7 и 8 дисбалансы приво- 40 дятся к заданным плоскостям коррекции, которые совпадают с противовесами коленчатого вала. Дальнейшая -. обработка сигналов происходит по идентичным измерительным каналам 3 45 и 4. С выхода первого сумматора 7(8) сигнал, пропорциональный дисбалансу коленчатого вала в плоскости коррекции, поступает на вход усилителя 9(10) сигнала датчика, где усиливает-JQ ся до необходимой величины, а затем - второго сумматора 11(12), и далее - в блок 13(14) измерения. Синхронные детекторы 15 и 16 (17 и 18) предназначены для раз- ложения сигнала, пропорционального дисбалансу, на проекции в прямоугольной системе координат. Управляющие напряжения для синхронных детекторов 15 и 16 (17 и 18), сдвинутые по фазе на 90 одно относительно другого, поступают от генератора 1 опорных сигналов. Выходные напряжения синхронных детекторов 15 и 16 (17 и 18), пропорциональные проекциям дисбаланса на направления свер- 65

ления X и У, измеряются и запоминаются измерителями 19 и 20 (21 и j22) проекций. Предположим, что начальный дисбаланс коленчатого вала в плоскости противовеса находится на кра.ю зоны коррекции и равен вектору W (фиг.2). Проекции - на оси X и У будут равны „у и W « соответственно. Как видно из векторной диаграммы, значениеW vi превышает значение дисбаланса, которы можно устранить сверлением отверсти максимальной глубины по оси У. Вf блоке 13(14) измерения срабатывает пороговый элемент 24(28), уровень срабатывания которого настраивается по значению V/y . Выходное напряжение порогового элемента 24 (28) поступае на вход элемента ИЛИ 31 (33), выходное напряжение которого поступит на 5-вход первого триггера 35(37) и ус.тановит его в единичное состояние. На прямом выходе триггера 35(37) появится высокий уровень напряжения , на инверсном выходе - низкий уровень напряжения О . Перед началом измерения триггеры 35 и 36 (37 и 38) должны быть уста.новлены в исходное нулевое состояние сигналом на R -входы из блока 2 управления. Высокий уровень напряжения с выхода первого триггера 35(37) по ступит на вход логического элемента И 39(40), на втором входе которого будет присутствовать высокий уровен напряжения с инверсного выхода второго триггера 36(38), находящегося в нулевом состоянии. На выходе элемента И 43(44) появится высокий уровень напряжения, который откроет аналрговый .ключ 53(54), и на вход второго сумматора 11 (12) поступит выходной сигнал третьего сумматора 51(52) , величина и- фаза которого настраивается при наладке с помощью фазоамплитудных регуляторов 47 и 48 (49 и 50), равный сигналу г эквивалентному дисбалансу от высверливания дополнительного отверстия. Таким образом, на выходе второго сумматора 11(12) получается сигнал, равный сумме векторов Wн и(,о, т.е. векторSl p . Этот сигнал поступает на входы синхронных детекторов 15 и 16 (17 и 18), на выходе которых получаем сигналы, пропорциональ ные Vp)(. и (/р , которые измеряются, и по значениям которых определяются глубины сверления отверстий по осям X и У. Из векторной диаграммы (фиг.2 видно, что проекция Wpx имеет отридательное значение и превы1иает значение допустимого дисбаланса /Wo/ / т.е. в случае коррекции дисбаланса по координате X в плоскости коррекции, останется дисбаланс, больший что недопустимо. в блоке 13(14 измерения срабатывает пороговый элемент 25(29), уровень срабатывания которого настраивается по значению минус / 5(7о/ т.е. отрицательному значению допустимого дисбаланса. Выходное -напряжение парогового элемента 25(29) поступает на вход второго элемента ИЛИ .32(34), на выходе которого появится высокий уройень, который поступает на 5-вход второго триггера 36(38) и устанавливает его в единичное состояние. Низкий уровень напряжения с инверсного выхода второго триггера 36(38) поступает на вход второго элемента И 43(44), на выходе которого появится также низкий уровень, который закроет аналоговый ключ 53(54), и на входы синхронных детекторов 15 и 16 (17 и 18) поступит сигнал, пропорциональный только дисбалансу коленчатого вала в плоскости коррекции, т.е. начальному дисбалансу Таким образом, команды на ввод дополнительного отверстия при коррекции и учете его при измерении не поступит. Высокий уровень с прямого выхода второго триггера 36(38) поступает на вход элемента ИЛИ 45 (46) , сигнал с выхода которого поступит на вход блока 2 управления и даст команду о. том,что ка измерительной позиции находится коленчатый вал, начальный дисбаланс которого не может быть снижен до уровня, допустимого в автоматическом режиме. Такая команда, если по ней зажечь, например, световой сигнал, позволяет следить оператору за обработкой бракованного коленчатого вала

Если после введения центрального сверления ни одна из проекций дисбаланса не станет отрицательной и по величине больше допустимого дисбаланса, т.е. не сработают пороговые элементы 25 и. 26 (29 и 30), второй триггер 36(38) не установится в единичное состояние и низким уровнен с инверсного выхода через элемейт 43(44) И не закроет аналогового ключ ча 53(54) ,в блок 2 управления не посту пит команда о том, что вал не может быть обработан в автоматическом режиме, измерение будет работать по ;

обычному циклу, т.е. при коррекции будут просверлены два (или одно) отверстия по координатам X и У и дополнительное отверстие между осями X и У.

Предположим, что начальный дисбаланс коленчатого вала в плоскости противовеса находится вне зоны коррекции и равен вектору WHU (фиг.2) . Проекции X и У будут соответственно равны vivz видно из векторной диаграммы, прЬек ция нуа является отрицательной и превышает значение допустимого дисбаланса, т.е. дисбаланс этого вала не может быть снижен до допуска. В блоке 13(14) измерения срабатывает пороговый элемент 26(30), уровень срабатывания которого равен отрицательному значению допустимого дисбаланса. Выходное напряжение порогового элемента 26(30) поступает на вход второго элемента ИЛИ 32(34), на выходе которого появится высокий уровень, который, поступая на S -вход второго.триггера 36(38), установит его в единичное состояние. Низкий уровень с инверсного выхода второго триггера 36(38) поступит на вход второго элемента И 43(44), на выходе которого появится также низкий уровень, который, поступая на управляющий вход аналогового ключа 53(54), дает запрет на ввод дополнительного отверстия даже в том случае, когда значение проекции на ось X превысит

значение Wy дисбаланса, который можно устранить сверлением отверстия максимальной глубины по оси X. Одновременно, высокий уровень с прямого выхода в,торого триггера 36(38) поступает на вход третьего элемента

ИЛИ 45(46), сигнал с выхода которого поступит на вход блока 2 управления , и даст команду о том, что на измерительной позиции находится коленчатый

вал, начальный дисбаланс которого не может быть снижен до уровня допустимого дисбаланса в автоматическом режиме.

Изобретение позволяет повысить

производительность балансировки.

ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К БАЛАНСИРОВОЧНОМУ СТАНКУ пО авт св. 981834,0 т л и,ч а ю щ е е Ь я тем, что с целью повышения пройзводительности балансировки, каждый из измерительных каналов содержит третий и четвертый пороговые элементы, вход каждого из которых соединен с выходом одного из синхронных детекторов, второй элемену ИЛИ, входы которого соединены с выходами третьего и четвертого пороговых элементов , второй « -триггер, вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, второй элемент И, первый вход которого соединен с прямым выходом первого RS -триггера, а второй - с инверсным выходом второго 45-триггера, и третий элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй - о с прямым выходом второго RS-триг- 5S гера, а выход - с входом блока управСП ления .