Устройство для автоматической балансировки Советский патент 1992 года по МПК B23B19/02 

Изобретение относится к машиностроению и может найти широкое применение для автоматической балансировки шпиндельных узлов с дисбалансом.

Известно устройство для автоматической балансировки шпиндельного узла шлифовального станка с двумя корректирующими дисками, расположенными на шпинделе.

Корректирующие диски в процессе ба- лзнсировки шпиндельного узла поворачиваются вокруг оси шпинделя с помощью электродвигателя и червячных передач. Угол расхождения корректирующих дисков, устанавливаемый системой измерения и автоматического управления, компенсирует неуравновешенность шпиндельного узла.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и системы управления процессом балансировки,

Наиболее близким является устройство для автоматической балансировки шпиндельных узлов, снабженное тремя корректирующими дисками, поворот которых вокруг оси шпинделя осуществляется за счет сил торможения дисков фрикционными, гидравлическими, пневматическими или электромагнитными устройствами, Балансировка с помощью данного устройства ведется методом случайного поиска с помощью датчика для измерения амплитуды вибраций шпинделя, функционально связанного с устройством торможения.

Недостатком данного устройства является нестабильность процесса балансировки, так как устройство торможения воздействует на корректирующие (с целью мх поворота по командам от датчика) односторонне, что приводит не только к повороту дисков, но и к возникновению неуравновешенных сил и, как результат, к смещению шпинделя в радиальном направлении. В свою очередь это формирует новый сигнал от датчика вибраций на тормозное устройство, после чего процесс поиска состояния уравновешенности повторяется.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства для автоматической балансировки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство торможения дисков выполнено п виде симметричной гидростатической опоры, состоящей из двух (или более) противоположно установленных сегментных подпятников, сопрягаемых с корректирующими дисками.

Автоматическое управление балансировкой осуществляется за счет изменения зазора в сопряжении гидростатическая опора - корректирующий диск при радиальной

вибрации шпинделя. При уменьшении зазора происходи поворот дисков силами торможения до тех пор, пока дисбаланс не будет уравновешен.

На чертеже изображено устройство авториатической балансировки, разрез.

Устройство для автоматической балансировки содержит корректирующие (неуравновешенные) диски 1 и 2. которые

установлены с помощью подшипников 3 на шпинделе 4 и закреплены посредством гайки 5. Угловое положение дисков 1 и 2 относительно шпинделя 4 зафиксировано при помощи регулировочных винтов 6, пружин 7

и шариков 8, входящих в лунки на боковых поверхностях дисков 1 и 2. Устройство торможения дисков выполнено в виде гидростатической опоры, состоящей из двух расположенных противоположно секций сегментных подпятников 9 и 10. В подпятниках выполнены карманы 11 и подводящие каналы 12. Периферийные поверхности А дисков 1 и 2 имеют различный рельеф.

Устройство работает следующим образом.

При вращении шпиндельного узла с дисбалансом ось шпинделя 4 вместе с корректирующими дисками 1 и 2 под действием центробежных сил смещается в сторону неуравновешенности (например, вниз), при этом зазор д между дисками 1 и 2 и под- пят пиком 10 уменьшается, а зазор между дисками 1 и 2 и подпятником 9 увеличивается, что приводит к появлению

на дисках тормозных сил, которые значительно со стороны уменьшения зазора, с противоположной стороны они малы, так как зазор имеет большую величину. При превышении этими силами усиления фиксации дисков 1 и 2 последние проворачиваются относительно друг друга за счет разности в силах торможения дисков, обусловленной различным рельефом на периферийных поверхностях А дисков. При достижении корректирующими дисками положения, в котором дисбаланс заготовки уравновешен, смещение оси шпинделя 4 и дисков 1 и 2 уменьшается, а величина гидростатического зазора увеличивается. При увеличении зазора д величина тормозных сил уменьшается и не превышает сил фиксации дисков, что обеспечивает постоянное угловое положение корректирующих дисков 1 и 2 при вращении уравновешенного шпиндельного

5 узла

(с как амплитуды контролируемых радиальных вибраций шпинделя малы (составляют сотые доли мм), а оборотная частота вращения шпинделя велика, давление в кар

манах 11 обоих подпятников меняется не-Формула изобретения значительно. Вследствие этого усилия дав-Устройство для автоматической балан- ления жидкости на корректирующие дискисировки, содержащее корректирующие дис- со стороны противоположных кармановки, предназначенные для размещения на практически одинаковые. Эффект от приме-5 шпинделе с возможностью поворота, меха- нения изобретения заключается в том, чтонизм фиксации корректирующих дисков от- оно позволяет повысить надежность работыносительно шпинделя, а также устройство балансирующего устройства в автоматиче-торможения корректирующих дисков с упеком режиме за счет устранения отжимаравлением, отличающееся тем, что, с шпинделя при силовом воздействии на кор-10 целью повышения надежности работы, уст- ректирующие диски и упрощает систему уп-ройство торможения выполнено в виде гид- равления балансировкой за счетростатической опоры, состоящей из двух исключения датчика измерения вибраций ипротивоположно расположенных сегмент- функциональной связи датчика с устройст-ных подпятников, вом торможения.

Использование: изобретение относится к машиностроению и может найти широкое применение для автоматической балансировки шпиндельных узлов с дисбалансом. Устройство для автоматической балансировки содержит корректирующие (неуравновешенные) диски 1 и 2, которые установлены с помощью упорных подшипников 3 на шпинделе 4 и закреплены посредством гайки 5. Угловое положение дисков 1 и 2 относительно шпинделя 4 зафиксировано при помощи регулировочных винтов 6, пружин 7 и шариков 8, входящих в лунки на боковых поверхностях дисков 1 и 2. Устройство торможения дисков 1 и 2 выполнено в виде гидростатической опоры, со- стоящей из двух подпятников 9 и 10. имеющих карманы 11 и подводящие каналы 12. Периферийные поверхности А дисков 1 и 2 имеют различный рельеф. 1 ил. Ё VI ч чэ 4 О 4 77