Балансирующее устройство Советский патент 1990 года по МПК G01M1/36 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для балансировки высокоскоростных роторов в условиях эксплуатации.

Цель изобретения - повышение точности балансировки высокоскоростных роторов путем исключения внешней радиальной силы, уменьшения дискреты управляющего воздействия и повышение надежности путем уменьшения количества элементов управления.

На фиг. 1 схематически представлено предлагаемое устройство, разрез; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - схема управления.

Устройство содержит ось 1 с размещенными на ней с возможностью вращения по посадочной поверхности 2 кольцевыми корректирующими массами 3, Привод вращения выполнен на пьезоэлемеНтах 4-7 и 8 - 11, размещенных в глухих прорезях 12, выполненных в посадочной поверхности. Вместо пьезоэлементов можно использовать магнитострикционные и другие материалы и элементы, способные импульсно расширяться при управляющем воздействии. Глухие прорези образуют упругодефор- мируемые элементы 13, Бесконтактный узел питания состоит из генераторной и при- емной обмоток 14 и 15, размещенных в маг- нитопроводах 16 и 17, взаимодействующих в трансформаторном, режиме. Приемная обмотка соединена с входом блока управления, состоящего из четырех резонансных контуров 18 - 21, настроенных на частоты 50, 65, 80, 100 Гц, двух схем 22 и 23 и триг- герных ключей, соединенных своими выходами с пьезоэлементами. Напряжение на генераторную обмотку подается от системы .24 автоматического управления, содержащей на выходе четыре генератора и соединенной своим входом с датчиком 25 вибрации.

Устройство работает следующим образом,

В зависимости от параметров дисбаланса, фиксируемых датчиком 25 вибрации, система 24 автоматического управления выдает одну из четырех частот 50, 65, 80 или 100 Гц на генераторную обмотку 14, Магни- топроводы 16 и 17 образуют замкнутую магнитную систему, в результате чего в приемной обмотке 15 в трансформаторном режиме наводится напряжение, подающееся на вход блока управления и поступающее на резонансные контуры 18 - 21. в одном из которых, настроенном на частоту возбуждения, возникает ток. Электрический сигнал поступает на один из входов, например а, схемы 22 триггерных ключей. При этом с выхода схемы выдается непрерывный ряд

импульсов на пьезозлементы в прямом порядке: 4-5-6-7-4-.... Если сигнал приходит на вход б схемы 22, то импульсы выдаются в обратном порядке: 7-6-5-4-7-... . В первом случае кольцевая корректирующая масса 3 вращается по часовой стрелке, а во втором - против. Подача импульса электрического сигнала на пьезозлемент вызывает его расширение. Упругодеформируемый элемент отгибается и смещает корректирующую массу радиально в Пределах зазора. Следующий импульс смещает корректирующую массу на 90°, а непрерывный ряд импульсов создает обратное движение посадочной поверхности, В результате

кольцевая корректирующая масса начинает вращаться в направлении, противоположном направлению следования импульсов. Поворачивая попеременно кольцевые корректирующие массы в направлении снижеНИИ вибрации, осуществляют процесс балансировки до заданного значения остаточного дисбаланса. При радиусе 50 мм и диаметральном зазоре О, Т мм четыре последовательных импульса сообщают корректирующей массе поворот на 0,3°,

Применение пьезоэлектрического привода в виде пластин, размещенных в глухих пазах, позволяет повысить точность балансировки высокоскоростных роторов,

Формула изобретения 1, Балансирующее устройство, содержащее ось, размещенные на ней с возможностью вращения на посадочной

поверхности кольцевые корректирующие массы, привод их вращения и блок управле- ния, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, блок управления размещен на оси, в посадочной поверхности

выполнены глухие прорези, а устройство снабжено пьезоэлементами, размещенными в последних и предназначенными для взаимодействия с выходами блока управления,

2. Устройство по п, 1, отличающее- с я тем, что, с целью повышения .надежности, оно снабжено бесконтактным узлом питания привода с генераторной обмоткой, установленной с зазором относительно оси,

и приемной обмоткой, размещенной на осм и предназначенной для взаимодействия с входом блока управления.

АЧчччЧЧЧ

Х

16

АЧчччЧЧЧ

А

Изобретение может быть использовано для балансировки высокооборотных шлифовальных кругов и позволяет повысить точность балансировки путем исключения внешнего воздействия и уменьшения управляющей дискреты перемещения. Устройство содержит ось 1 с размещенными на ней с возможностью вращения по посадочной поверхности кольцевыми корректирующими массами 3. Привод вращения сделан на пьезоэлементах 4,5,6,7, размещенных в глухих прорезях, выполненных в посадочной поверхности. Бесконтактный узел питания состоит из генераторной и приемной обмоток, взаимодействующих в трансформаторном режиме. Приемная обмотка соединена с входом блока управления, размещенного на оси и состоящего из четырех резонансных контуров, настроенных на разные частоты, и триггерных ключей, соединенных своими выходами с пьезоэлементами. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фиг.1

2«

Фиг.З