Устройство для балансировки при нестабильной частоте вращения Советский патент 1990 года по МПК G01M1/22 

Описание патента на изобретение SU1550346A1

31550346

Изобретение относится к измериельной технике, предназначено для змерения величины неуравновешенности ее углового положения и может ис- с пользоваться в различных отраслях наодного хозяйства для балансировки ашин и узлов в сборе с собственным приводом, например, поршневых двигателей или карданных валов непосредст- JQ венно на автомобиле.

Цель изобретения - повышение точности за счет исключения влияния погешностей изготовления посадочных поверхностей, приводящего к появлению 15 ополнительных динамических погреш- но стей.

На чертеже представлена блок-схема стройства.

Устройство содержит последователь- 20 но соединенные преобразователь 1, первый перестраиваемый фильтр 2, первый коммутатор 3, второй вход которого соединен с выходом преобразовате- ля 1, второй перестраиваемый фильтр 4,25 фазовый детектор 5, второй вход которого соединен с выходом первого коммутатора 3,- второй коммутатор 6, первый блок 7 памяти, регулируемый резистор 8, переключатель 9 и синхронизатор Ю,зо первый и второй переменные резисторы 11 и 12, связанные соответственно с первым перестраиваемым фильтром 2 и переключателем 9, выход которого соединен с управляющим входом второго перестраиваемого фильтра 4, и после довательно соединенные датчик 13 начала отсчета, блок 14 обработки, второй вход которого соединен с выходом второго перестраиваемого фильтра 4, третий коммутатор 15, второй вход которого соединен с третьим входом первого коммутатора 3, вторым входом второго коммутатора 6 и выходом синхронизатора 10, второй блок 16 памя- ти и блок 17 индикации.

Устройство работает следующим образом.

Непостоянство частоты вращения не только в процессе измерения, но и от пуска к пуску для различных экземпля ров балансируемых изделий не позволяет использовать фильтры с фиксированной частотой настройки для обработки сигнала преобразователя 1 из-за наличия фазовых сдвигов, зависящих от частоты сигнала, Для исключения этого явления в предлагаемом устройстве предусмотрено два рода работы - 35

- 50

55

с JQ

15

20 25 зо

35

50

55

ной и автоматический. При автомати- . ческой работе вначале осуществляется измерение и устранение фазовых сдви- гов (режим Тарировка), а затем определение величины неуравновешенности и ее углового положения (режим Измерение). Данные режима автоматически чередуются с частотой, задаваемой синхронизатором 10. Во избежание появления фазовых сдвигов при переходе из режима Тарировка в режим Измерение частоты сигналов в этих режимах должны быть равными. Неравенство этих частот, даже небольшое, вызывает существенные ошибки в определении углового положения неуравновешенности, что обусловлено значительной крутизной фазочастотной характеристики перестраиваемого фильтра 4. Тари- ровочный сигнал должен быть синусоидальным, поскольку в этом случае можно точно измерить фазовый сдвиг. Требование точного равенства частоты тарировочного сигнала частоте вращения вала при балансировке гов.орит о том, что первый должен быть сформирован из полезного сигнала преобразователя 1, т.е. путем фильтрации из него выделяется первая гармоническая составляющая и по ней производится настройка всего измерительного устройства. В процессе обработки первым перестраиваемым фильтром 2 тарировоч- ный сигнал получает фазовый сдвиг -по отношению к первой гармонической составляющей сигнала датчика 1, обусловленный фазочастотной характеристикой этого фильтра. Однако это не имеет значения, поскольку полученный сигнал служит только для измерения и устранения фазовых сдвигов в цепях измерительного устройства.

После тарировки осуществляется измерение углового положения и определение величины неуравновешенности. Операции Тарировка и Измерение следуют одна за другой и занимают короткий промежуток времени, .в течение которого частота вращения остается неизменной. Последнее условие является решающим при выборе частоты сигнала синхронизатора 10. В разработанном устройстве при частотах вращения порядка 2000-4000 об/мин она равнялась 1 Гц.

Таким образом, в режиме Тарировка сигнал с выхода перестраиваемого фильтра 2 поступает через коммутатор

3 на вход второго перестраиваемого фильтра 4. Этот фильтр аналогичен первому. Входной и выходной сигналы фильтра 4 поступают на входы фазового детектора 5. Его выходное напряжение пропорционально фазовому сдвигу, вносимому фильтром 4. На резонансной частоте этот фазовый сдвиг равен 180°. Выходное напряжение фазового детектора через коммутатор б и блок 7 памяти воздействует на регулируемый резистор 8, в качестве которого может использоваться, например, полевой транзистор, Изменением напряжения на затворе производятся изменение его сопротивления и перестройка резонансной частоты перестраиваемого фильтра 4. Параметры схемы фазового детек1550346

ности и ее угловом положении, полученной в процессе измерения в течение последующего процесса тарировки. В качестве коммутаторов использовались отдельные группы контактов одного реле. Г-образные RC-фильтры использовались как блоки 7 и 16 памяти. Это стало возможным благодаря отключению

их входов коммутаторами 6 и 12 и связи выходов этих Фильтров с каскадами с большим входным сопротивлением, Синхронизатор 10 представляет собой, например, мультивибратор, генерирующий сигнал с частотой 1 Гц, и питающий обмотку реле. Последнее и обеспечивает смену режимов Измерение и Тарировка. Чередование режимов работы измерительного устройства позво

Похожие патенты SU1550346A1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИИ РОТОРНЫХ МЕХАНИЗМОВ 1992
  • Скоков Виктор Алексеевич
RU2057309C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИИ РОТОРНЫХ МЕХАНИЗМОВ 1992
  • Скоков Виктор Алексеевич
RU2057310C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИИ РОТОРНЫХ МЕХАНИЗМОВ 1992
  • Скоков Виктор Алексеевич
RU2073835C1
ИМПУЛЬСНО-ДОПЛЕРОВСКАЯ МОНОИМПУЛЬСНАЯ РЛС 2011
  • Нестеров Юрий Григорьевич
  • Черепенин Геннадий Михайлович
  • Косоруков Владимир Васильевич
  • Шуренков Станислав Семенович
  • Валов Сергей Вениаминович
RU2497146C2
СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ЦЕЛЕЙ ИМПУЛЬСНОЙ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ СТАНЦИЕЙ И РАДИОЛОКАЦИОННАЯ СТАНЦИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2004
  • Подоплёкин Юрий Фёдорович
  • Симановский Игорь Викторович
  • Войнов Евгений Анатольевич
  • Ицкович Юрий Соломонович
  • Горбачев Евгений Алексеевич
  • Коноплев Владимир Алексеевич
RU2270461C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ РАДИОТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ 1994
  • Пантелеев Г.Д.
  • Назаров А.В.
  • Марьян А.В.
  • Колясников И.А.
  • Чубаков А.В.
RU2126139C1
РАДИОЛОКАЦИОННАЯ СТАНЦИЯ 1996
  • Баскович Е.С.
  • Куликов В.И.
  • Пер Б.А.
  • Подоплекин Ю.Ф.
  • Шполянский А.Н.
RU2099739C1
МОНОИМПУЛЬСНАЯ РЛС 2004
RU2267137C1
Способ двухцикловой балансировки роторов и устройство для его осуществления 1987
  • Малыгин Виктор Александрович
  • Радченко Виталий Васильевич
  • Пажитных Виктор Кузьмич
  • Политаев Николай Владимирович
SU1446506A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ ВРАЩАЮЩИХСЯ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕТАЛЕЙ МАШИН 1993
  • Груздев А.А.
  • Любимов А.В.
  • Хлызов С.А.
  • Казаченко Ю.С.
  • Никитин В.П.
RU2039957C1

Реферат патента 1990 года Устройство для балансировки при нестабильной частоте вращения

Изобретение относится к балансировочной технике. Цель изобретения - повышение точности за счет исключения влияния погрешностей изготовления посадочных поверхностей. Сигналы с преобразователя 1 и датчика 13 начала отсчета поступают на входы блока 14 обработки, а оттуда в блок 17 индикации. Измерения проводятся в ручном и автоматическомрежимах в положениях "тарировка" и "измерение". Переходы режимов осуществляются с помощью переменных резисторов 11 и 12, переходы положений - с помощью коммутаторов 3,6 и 15, управляемых синхронизатором 10. Информация при переходе из положения "измерение" в положение "тарировка" хранится в блоках 7 и 16 памяти. 1 ил.

Формула изобретения SU 1 550 346 A1

тора 5 и блока 7 памяти выбраны таким 20 ляет осуществить слежение за изменяюобразом, что происходит подстройка резонансной частоты перестраиваемого фильтра 4 до совпадения с частотой сигнала тарировки, После этого проис т

щеися частотой вращения и произвест измерение углового положения неурав новешенности и ее величины. Для обе печения работы устройства в автомат ческом режиме необходимо обеспечить

ходит переключение в режим Измере- 25

ние. Выходной сигнал преобразователя попадание сигнала преобразователя в

1 поступает через коммутатор 3 непосредственно на вход перестраиваемого фильтра 4. Теперь случайные сдвиги фазы первой гармоники сигнала этого фильтра отсутствуют, и она проходит на вход блока 14 обработки. Туда же поступает импульс начала отсчета угла поворота вала с выхода датчика 13 начала отсчета. После совместной обработки этих сигналов по известным алгоритмам информация о величине неуравновешенности и ее угловом положении поступает через коммутатор 15 и блок 16 памяти в блок 17 индикации. Коммутатор 3 обеспечивает поступление на вход перестраиваемого фильтра 4 по очередно сигнала тарировки с выхода перестраиваемого фильтра 2 или информационного сигнала непосредственно с выхода преобразователя 1 в зависимо-„ сти от режима работы устройства для I балансировки. Коммутатор 6 необходим для исключения регулировки фильтра 4 в режиме измерения. Блок 7 памяти служит для запоминания величины выходного напряжения фазового детектора 5 и поддерживает его неизменным в течение интервала времени, соответствующего процессу измерения. Коммутатор 15 отключает выход блока 14 обработки от входа блока 16 памяти, который обеспечивает хранение информации о величине неуравновешенщеися частотой вращения и произвести измерение углового положения неуравновешенности и ее величины. Для обеспечения работы устройства в автоматическом режиме необходимо обеспечить

0

5

0

5

0

5

полосу пропускания перестраиваемых фильтров 2 и 4. Для этого и существует ручной режим работы. Б этом случае с помощью переключателя 9 к входу управления перестраиваемого фильтра 4 подключается второй переменный резистор 12, спаренный с первым переменным резистором 11. Этими резисторами осуществляется изменение резонансных частот перестраиваемых фильтров 2 и 4, которые остаются приблизительно равными во всем диапазоне перестройки, и настройка на частоту сигнала преобразователя 1. Этот момент контролируется по показаниям блока 17 индикации. В ручном режимз коммутаторы 6 и 15 включены и обеспечивают прохождение сигнала. Коммутатор 3 обеспечивает прохождение сигнала с выхода фильтра 2 на вход фичьт- ра 4. Это обеспечивается за счет соединения второго выхода переключателя 9 с входом синхронизатора 10.

После настройки с помощью переключателя 9 происходит переход в автоматический режим работы. При этом вместо второго переменного резистора R2 к управляющему входу фильтра 4 подключается регулируемый резистор 8 и цепь автоподстройки замыкается. Синхронизатор 10 начинает работать, и с помощью коммутаторов 3, 6, 15 произ- юдится чередование режимов Тарировка и Измерение, Это обеспечивает отслеживание изменяющейся частоты вращения, что приводит к увеличению точности измерения углового положения и величины неуравновешенности.

По сравнению с прототипом, предлагаемое устройство позволит осуществлять балансировку узлов и изделий в сборе с собственным приводом. Это исключает влияние погрешностей изготовления посадочных поверхностей на состояние уравновешенности движущихся деталей, которое проявляется в виде дополнительных динамических нагру- jc первым блоком памяти, регулируемым

зок, пропорциональных квадрату скоростей вращения. Это особенно важно в связи с непрерывным ростом частот вращения, что является одной из особенностей технического прогресса.

Формула изобретения

Устройство для балансировки при нестабильной частоте вращения, содер- 25 жащее преобразователь, блок индикации и соединенные датчик начала отсчета и блок обработки, отличающе0346

10

8

е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено последовательно соединенными первым перестраиваемым фильтром с первым переменным резистором, первым коммутатором, второй вход которого соединен с выходом преобразователя и входом первого перестраиваемого фильтра, вторым перестраиваемым фильтром, выход которого соединен с вторым входом блока обработки, фазовым детектором, второй вход которого.соединен с выходом первого коммутатора, вторым коммутатором,

0

5

резистором и переключателем с вторым переменным резистором, выход переключателя соединен с управляющим входом второго перестраиваемого фильтра, соединенным третьим коммутатором, вход которого соединен блоком обработки, и вторым блоком памяти, выход которого соединен с блоком индикации, и синхронизатором, вход которого соединен с выходом переключателя, а выход - с третьим входом первого коммутатора и вторыми входами второго и

третьего коммутаторов.

i

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1990 года SU1550346A1

Приборы и системы для измерения вибрации шума и удара/Под ред
В.В.Клюева, М.: Машиностроение, 1978, т
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Способ получения нерастворимых лаков основных красителей в субстанции и на волокнах 1923
  • Лотарев Б.М.
SU132A1
Там же, т
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Халат для профессиональных целей 1918
  • Семов В.В.
SU134A1
Прибор для нагревания перетягиваемых бандажей подвижного состава 1917
  • Колоницкий Е.А.
SU15A1

SU 1 550 346 A1

Авторы

Рапин Владимир Васильевич

Даты

1990-03-15Публикация

1988-05-10Подача