Устройство для измерения несоосности валов Советский патент 1993 года по МПК G01B7/31 

ё

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для центровки валов, например, судовых энергетических установок. Целью изобретения является повышение производительности измерений/Сигналы с датчиков перемещений 5, установленных на передвижной втулке, которая смонтирована, на контролируемом валу, поступают на входы электронных блоков 8. Последовательно проходя через аналого-цифровые преобра зователи 12 и 13, ключи 14 и 15, счетчики 16 и 17 и селекторы-мультиплексоры 18 и 19, управляемые сигналами с сдвигового регистра 11, они поступают в арифметико-логический блок 20, где обрабатываются по заданному алгоритму. Результаты измерений индицируются на цифровом табло 9. 3 ил.

XI Ю

OJ

ю о со

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для центровки валов, например, судовых энергетических установок (СЭУ).

Известно устройство для измерения несоосности валов, выполненное в виде двух стальных лент с натяжным устройством, на одной из которых установлено две пары датчиков перемещений с первым электродом в двух взаимно перпендикулярных радиальных плоскостях симметрично оси вала, оси чувствительности которых имеют радиальное направление, и две пары датчиков перемещений с первым электродом, установленных в двух взаимно перпендикулярных радиальных плоскостях симметрично оси бала, бей чувствительности которых имеют осевое направление, на другой ленте установлены четыре микрометрических винта с вторыми (ответными) электродами в двух взаимно перпендикулярных радиальных плбскостях симметрично и необходимых для перемещения втооых. электродов перпендикулярно валу, оси чувствительности которых имеют радиальное направление, и четырех микрометрических винтов с вторыми (ответными}электр6дами, устанЬвлёйными в двух взаимно перпендикулярных радиальных плоскостях симметрично оси вала, необходимых для перемещения вторых электродов вдоль вала, оси чувствительности которых имеют осевое направление, а также переключателя, предназначенного для попарного подключения одноименных датчиков к измерительному прибору,

Недостатком известного устройства является низкая производительность измерений параметров несоосностй валов из-за попарного подключения одноименных датчиков к измерительному прибору и ручной обработки результатов измерений.

Наиболее близким к изобретению тех- ничеёкйм решением, принятым за прототип, является устройство, состоящее из технологического приспособления, выполненного в виде разъемного цилиндрического корпуса с двумя направляющими пазами, внутри которого размещена передвижная втулка, предназначенная для установки на один из центрируемых валов с возможностью перемещения вдоль оси вала, двух пар датчиков перемещений, установленных на передвижной втулке в двух взаимно перпендикулярных радиальных плоскостях симметрично оси втулки, оси чувствительности которых имеют радиальное направление, двух пар датчиков перемещений, установленных на передвижной втулке в двух взаимно перпендикулярных радиальных

плоскостях симметрично оси втулки, оси чувствительности которых имеют направление, перпендикулярное торцу втулки, микрометрических винтов, установленных в

корпусе и необходимых для перемещения втулки вдоль корпуса по направляющим пазам, а также переключателя, предназначенного для последовательного вывода показаний на измерительный прибор.

0 Недостатком известного устройства является низкая производительность измерений параметров несоосности валов, что приводит к потерям времени, связанными с выводом показаний каждого датчика пере5 ключателем последовательно на измерительный прибор и ручной обработкой результатов измерений.

Целью изобретения является повышение производительности измерений пара0 метров несоосностй валов.:

Цель достигается тем, что устройство содержит передвижную втулку, предназначенную для установки на один из центрируемых валов с возможностью перемещения

5 вдоль оси вала, две пары датчиков перемещений, установленных на передвижной втулке в двух взаимно перпендикулярных радиальных плоскостях симметрично оси втулки, оси чувствительности которых име0 ют радиальное направление, две пары датчиков перемещений, установленных на передвижной втулке в двух взаимно перпендикулярных радиальных плоскостях симметрично оси втулки, оси чувствительное™

5 которых имеют направление, перпендикулярное торцу втулки, и снабжено четырьмя электронными блоками, каждый из которых подключен входом к соответствующей паре датчиков перемещения, цифровым табло,

0 входами подключенным к выходам электронных блоков, каждый из электронных блоков выполнен в виде тактового генератора, подключенного к нему сдвигового регистра, двух цепей, каждая из которых содержит

5 последовательно подключенные аналого- цифровой преобразователь, ключ, счетчик, селектор-мультиплексор, первый и седьмой выходы сдвигового регистра подключены соответственно к вторым входам ключей

0 первой и второй цепей, второй и шестой выходы - к вторым входам счетчиков первой и второй цепей соответственно, третий и пятый выходы - к вторым входам селекто- ров-мультиплексоров первой и второй це5 пей соответственно, четвертый выход - к второму входу арифметико-логического блока, выходы селекторов-мультиплексоров первой и второй цепей подключены соответственно к первому и третьему входам ариф- метико-логического блока, входы первой и

второй цепей образуют соответственно первый и второй входы электронного блока, а выход арифметико-логического блока образует выход электронного блока.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что снабжено четырьмя электронными блоками, каждый из которых подключен входом к соответствующей паре датчиков перемещений, цифровым табло, входами подключенным к выходам электронных блоков, каждый из электронных блоков выполнен в виде тактового генератора, подключенного к нему сдвигового регистра, двух цепей, каждая из которых содержит последбвательно подключенные аналого-цифровой преобразователь, ключ, счетчик, селектор-мультиплексор, первой и седьмой выходы сдвигового регистра подключены соответственно к вторым входам ключей первой и второй цепей, второй и шестой выходы - к вторым входам ключей первой и второй цепей, второй и шестой выходы - к вторым входам счетчиков перовой и второй цепей соответственно, третий и пятый выходы - к вторым входам селекто- рос-мультиплексоров первой и второй цепей соответственно, четвертый выход - к второму входу арифметико-логического блока, выходы селекторов-мультиплексоров первой и второй цепей подключены соответственно к первому и третьему входам арифметико-логического блока, входы первой и второй цепей образуют соответственно первый и второй входы электронного блока, а выход арифметико-логического блока образует выход электронного блока.

На.фиг, 1 изображена функциональная схема прибора; на фиг,2 - схема устройства для измерения несоосности валов, на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2.

Устройство состоит из технологического приспособления, выполненного в виде разъемного цилиндрического корпуса 1 с двумя направляющими пазами 2, внутри ко- торо го размещена передвижная втулка 3, предназначенная для установки на один из центрируемых валов 4 с возможностью перемещения вдоль оси вала 4, двух пар датчиков перемещений 5, установленных на передвижной втулке 3 в двух взаимно перпендикулярных радиальных плоскостях симметрично оси втулки, оси чувствительности которых имеют радиальное направление, двух пар датчиков перемещений 6, установленных на передвижной втулке 3 в двух взаимно перпендикулярных радиальных плоскостях симметрично оси втулки 3, оси чувствительности которых имеют направление перпендикулярное торцу втулки

3, микрометрических винтов 7. установленных в корпусе 1 и необходимых для перемещения втулки 3 вдоль корпуса 1, по направляющим пазам 2, четырех электрон- 5 н ых блоков 8, каждый из которых подключен к соответствующей паре датчиков перемещений 5 и б, цифрового табло 9, входами подключенного к выходам электронных блоков 8, каждый из электронных блоков вы0 полнен в виде тактового генератора 10, подключенного к нему сдвигового регистра 11, двух цепей каждая из которых содержит последовательно подключённые аналого- цифровой преобразователь 12 и 13, ключ 14

.5 и 15, счетчик 76 и 17, селектор-мультиплексор 18 и 19, первый и седьмой выходы сдвигового регистра 11 подключены соответственно к вторым входам ключей 14 и 15 первой и второй цепей, второй и шестой

0 выходы - к вторым входам счетчиков 16 и 17 первой и второй цепей соответственно, третий и пятый выходы - к вторым входам селекторов-мультиплексоров 18 и 19 первой и второй цепей соответственно, четвертый

5 ьыход - к второму входу арифметико-логического блока 20, выходы селекторов-мультиплексоров 18 и 19 первой и второй цепей подключены соответственно к первому и третьему входам арифметико-логического

0 блока 20, входы первой и второй цепей образуют соответственно первый и второй входы электронного блока, а выход арифметико-логического блока 20 образует выход электронного блока 8. На одном из центри5 руемых валов 4 с полумуфтой 21 крепится базовый элемент - диск 22, который после измерения параметров, переставляют на полумуфту 23 вала 24 (положение 22 ).

Устройство работает следующим обра0 зом.

. При подаче питания на устройство, аналоговый сигнал датчика перемещений 5 (6), пропорциональный измеряемому параметру несоосности валов поступает на аналого5 цифровой преобразователь (АЦП) 12(13), в котором преобразуется в дискретный и подается на ключ 14(15), при этом сдвиговый регистр 11 устанавливается в ноль и не работает, обеспечивая запрет на прием из0 меряемых параметров несоосности валов. Микрометрическими винтами 7 втулку 3 с датчиками перемещений 5 и 6 по направляющим пазам 2 перемещают в корпусе 1 к торцовой поверхности диска 22 на величину

5 относительного нулевого зазора (фиг.2), нажимают на кнопку Пуск, после чего устройство вступает в работу: сбрасывается содержимое счетчиков 16 и 17, открываются ключи 14 и 15 и через них величины параметров несоосности валов с датчиков перемещений 5 и 6 через АЦП 12 и 13 записываются в счетчики 16 и 17, затем записанные величины параметров несоосности валов через селекторы-мультиплексоры 18 и 19 поступают на вход в арифметико-логический блок 20, в котором обрабатываются согласно формулам

(Ai-Ai4-(A2-A21)(1) (Bi-Bif)-(B2-B21) (2)

(Аз-Аз1)-(А4-А4 / (3) ((B4-B41)/| (4)

где . ft - допуск на центровку, в случае идеальной центровки /г 0; Ai, Аг, 81, 82 - соответственно величина торцовых и радиальных параметров несоосности в плоскости B-Bi до передвижения втулки (положение диска 22); AI , Аг , Bi , 62 - соответственно величина торцовых и радиальных параметров несоосности в плоскости B-Bi после передвижения втулки к диску в положение 221; Аз; А4,1 Вз, В4 - соответственно величина торцовых и радиальных параметров несоосности в плоскости A-Ai до передвижения втулки (положение диска 22); Аз1; А41; Вз1, В41 - соответственно величина торцовых и радиальных параметров несоосности в плоскости А-А после передвижения втулки к диску в положение 221. При этом на табло 9 высвечиваются одинаковые величины измеряемых параметров несоосности валов, равные относительному нулевому зазору, поскольку устройство установлено на валу 4, на котором надета полумуфта 21 с диском 22 (вал 4

Формула изобретения Устройство для измерения несоосности валов, содержащее передвижную втулку, предназначенную для установки на один из центрируемых валов с возможностью перемещения вдоль вала, две пары датчиков перемещений, установленных на передвижной втулке в двух взаимно перпендикулярных радиальных плоскостях симметрично оси втулки, оси чувствительности которых имеют радиальное направление, две пары датчиков перемещений, установ- ленных на передвижной втулке в двух взаимно перпендикулярных радиальных плоскостях симметрично оси втулки, оси чувствительности которых имеют направление, перпендикулярное торцу втулки, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности измерений, оно снабжено четырьмя электронными блоками, каждый из которых подключен входом к сопринят за базу для датчиков перемещений 5 и 6), а замеры величин Ai1, Aa , Bi.1- Ва1 и Аз , А41, Вз1, В41 не производились. После перестановки диска 22 на полумуфту 23 вала

24 (положение 221) втулку 3 с датчиками перемещения 5 и 6 вновь перемещают винтами 7 вдоль корпуса 1 по направляющим пазам 2 до получения между рабочей поверхностью одного из датчиков перемещений 6

и поверхностью диска 221 относительно нулевого зазора, после чего прекращают перемещение втулки 3 и измеряют параметры несоосности между рабочими поверхностями полумуфты 23 в радиальном направлении (величины ЕЙ1, Ва1, Вз1, В41) и диска 221 в торцовом направлении (величины Ai1, A21, Аз1, А41). По величине относительного изменения параметров несоосности определяют несоосность валов 4 и 24, при этом в конце

очередного цикла работы сдвигового регистра 11 величина (Ai-Ai1)-() запишется в арифметико-логическом блоке 20 и отобразится на табло 9. Таким образом, периодически на табло 9 будут высвечиваться

результаты несоосности валов (частота вывода показаний несоосности валов зависит от работы задающего тактового генератора

Ж-. . . : ,: - - --. .

В качестве датчиков перемещений 5 и б могут быть использованы индуктивные или емкостные датчики перемещений, обладающие достаточной чувствительностью и точностью

ответствующей паре датчиков перемещений, цифровым табло, входами подключенным к выходам электронных блоков, каждый из электронных блоков выполнен в виде тактового генератора, подключенного к нему сдвигового регистра, двух цепей, каждая из которых содержит последовательно подключенные аналого-цифровой преобразователь,ключ, счетчик, селектор-мультиплексор, первый и седьмой выходы сдвигового регистра подключены соответственно к вторым входам ключей первой и второй цепей, второй и шестой входы - к вторым входам счетчиков первой и второй цепей соответственно, третий и пятый выходы - к вторым входам селекторов-мультиплексоров первой и второй цепей соответственно, четвертый выход - к второму входу арифметико-логического блока, выходы селекторов-мультиплексоров первой и второй цепей подключены соответственно к первому и третьему входам арифметико-логического блока, входы первой и второй цепей образуют соответственно пер

г

м

НА, С 307

ПЯ2

Ш2

До лереддижения Втуми

-В

Фиг2

вый и второй входы электронного блока, а выход из арифметико-логического блока образует выход электронного блока.