Устройство для балансировки роторов Советский патент 1987 года по МПК G01M1/02 

Изобретение относится к баланси- j ровочной технике, а именно к балансировке роторов в машиностроении.

Цель изобретения - повышение точности и производительности баланси- ровки за счет измерения колебаний . балансируемого ротора в целом, колебаний его относительно люльки балансировочного устройства и за счет исключения повторных пусков ротора.

На фиг. изображена схема устройства; на фиг. 2 и 3 - оптическая схема устройства в работе.

Устройство для балансировки роторов содержит лкшьку 1, подвешенную на упругом подвесе 2, индуктивные датчики 3 и 4, механически соединен- ные с люлькой станка, блок 5 отстройки плоскостей коррекции, усилитель 6 и индикатор 7, соединенные с ин- дуктивными датчиками и между собой, оптический блок, включающий лазерный источник 8 света и оптический каналу состоящий из поворотного зеркала 9, измерительного зеркала 10, жестко связанного с первым торцом люльки, оптического затвора I1, светодели- тельного элемента 12, фокусирующей линзы 13, диафрагмы 14 и фотоприемника 15, установленного в плоскости анализа светоделительного элемента, дополнительные оптические каналы, первый из которых состоит из измерительного зеркала 16, жестко связанного с валом балансируемого ротора 17 вблизи первого торда люльки, оптического затвора 18, светоделительного элемента 19, фокусирующей линзы 20, диафрагмы 21 и фотоприемника 22, второй канал состоит из измерительно го зеркала 23, жестко связанного с центральной частью вала балансируемого ротора, оптического затвора 24, . светоделительного элемента 25, фокусирующей линзы 26, диафрагмы 27 и фотоприемника 28, третий канал состоит из измерительного зеркала 29, жестко связанного с валом балансируемого ротора вблизи второго торца люльки, оптического затвора 30, све- тоделительного элемента 31, фокусирующей линзы 32, диафраг 33 и фото приемника 34, четвертый канал состои из измерительного зеркала 35, жестко

связанного со вторым торцом люльки станка, оптического затвора 36, светоделительного элемента 37, фокусирующей линзы 38, диафрагмы 39 и фотос0

5 . 0 5 0 0

5

приемника 40, общее олорное зеркало

41,жестко связанное с платформой интерфереметра, оптический затвор

42,решающий блок 43 (микроЭВМ), связанный входом с выходами фотоприемников, блок 44 индикации, связанный

с выходом решающего устройства.

Устройство для балансировки роторов работает cлeдyюшJ м образом.

При вращении с угловой скоростью W балансируемого ротора 17, установленного в подшипниках 45 на люльке 1, подвижная система устройства - люлька, ротор, подшипники, совершают колебания относительно своего центра масс. При этом балансируемый ротор перемещается в пределах зазоров в подшипниках относительно люльки станка и совместно с люлькой таким образом, что размах колебаний в местах установки измерительных зеркал оптических каналов является различным. Числовые значения параметров этих колебаний .определяются видом и величиной неуравновешенности балансируемого ротора и его конструктивными особенностями. Индуктивные датчики 3 и 4 вьщают сигналы, которые, пройдя блок отстройки плоскостей коррекции 5 и усилитель 6, попадают на индикатор 7, последний выдает сигнал, пропорциональный амплитуде колебаний люльки в местах подсоединения к ней индуктивных датчиков. Наряду с этим луч лазера распределяется светоделительными элементами 12, 19, 25, 31 и 37 по оптическим каналам и направляется на измерительные зеркала 10, 16, 23, 29 и 35, колеблющиеся с различными амплитудами. На опорное зеркало 41 попадает луч лазера, прошедший через светоделители луча. Отраженные от всех указанных зеркаллучи собираютсясветоделительными элементами 37, 31,25, I 9 и 12 в направлении соответствующих фотоприемников 40, 34, 28, 22 и 15, проходя при этом соответствующие фокусирующие линзы 38, 32, 26, 20, 13, собирающие отраженные лучи в одну точку, и соответствующие диафрагмы 39, 33, 27, 21 и 14. На основании эффекта Допплера фотоприемники выдают электрические сигналы, пропорциональные разностной виброскорости отражателей света в двух плечах интерферометра - опорном и измерительном, т.е. в двух оптических каналах.

В процессе балансировки возможно проведение нескольких вариантов измерений относительно перемещений различных измерительных отражателей и, следовательно, элементов подвижной системы устройства. Обработка снимаемых с фотоприемников сигналов в решающем блоке 43 дает количественную картину о колебании подвижной системы и балансируемого ротора. Блок 44 индикации показывает необходимую информацию, например, значения главного вектора и главного момента дисбалансов, значения корректирующих масс, необходимые для устранения дисбалан- сов, значения остаточных дисбалансов и значения параметров в различных местах системы.

Формула изобретения

20

Устройство для балансировки роторов, содержащее люльку на упругом подвесе, связанные с ней индуктивные датчики и оптический блок, включающий лазерный источник света и оптический 25 канал, состоящий из светоделительного

, Q 5

0

5

элемента, предназначенного для деления светового потока на два луча, опорный и измерительный опорное и измерительное зеркала, установленные в соответствующих световых лучах, последнее зеркало установлено на первом торце люльки, линзы и фотоприемника, установленного в плоскости анализа светоделительного элемента и связанного с решающим блоком, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности и производительности балансировки, оно снабжено затворами и по крайней мере четьфьмя дополнительными оптическими каналами с общим опорным зеркалом и светодели- тельными элементами, установленными последовательнъ по ходу опорного луча, дополнительные измерительные зеркала установлены соответственно: первое - на втором торце люльки, второе и третье предназначены для установки на валу ротора вблизи первого и второго торцов люльки, а остальные - на валу ротора между ними, и во всех каналах установлены затворы.

Изобретение относится к балансировочной технике. Целью изобретения является повьш1ение точности и производительно сти балансировки. При вращении балансируемого ротора 17 в лншьке 1 устройства производится измерение вибрации в точках, где установлены измерительные зеркала 10, 16, 23, 29, 35 оптических каналов, включающих светоделительные элементы 12, 19, 25, 31, 37 луча лазера, линзы 13, 20, 26, 32, 38, фотоприемники 15, 22, 28, 34, 40 и затворы И, 18, 24, 30, 36. Измерения проводятся одновременно только в одном из каналов, причем ведутся относительные измерения вибраций от двух измерительных зеркал. Возможнь: измерения вибраций относительно опорного зеркала 41. Включение определенных оптических каналов осуществляется затворами. Сигналы с фотоприемников обрабатываются в решающем блоке 43. 3 ил. S С/)

Составитель С. Тимофеев Редактор М. Недолуженко Техред И.Попович Корректор Патай

Заказ 767/43Тираж 777Подписное

ВНИИПИ Государствениого комитета СССР

по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2

qtruff.3