УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ РОТОРОВ Советский патент 1974 года по МПК G01M1/38 

1

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано при разработке балансировочного оборудования.

Известно устройство для балансировки роторов при их вращении, содержащее опоры с соосными вкладышами для установки ротора, датчики дибаланса, связанные с опорами, датчик опорного импульса, оптический квантовый генератор (ОКГ), оптическую систему, снабжеппую поворотным зеркалом и линзой, фокусирующей луч ОКГ на новерхпость балансируемого ротора, и схему управления запуском ОКГ.

Недостаток известпого устройства состоит в том, что при его использовании на новерхности ротора образуются глубокие отверстия, в результате чего ие удовлетворяются требования к точности балансировки и чистоте поверхности ротора.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что оно снабжено нриспособлеHHCiM, обеспечивающим возвратно-поступательное, симметричное относительно плоскостп уравновешивания и параллельное оси вклалТ.ыщей онор иеремещение луча ОКГ в плоскости, проходящей через ось вкладышей, п кро.ме того, возвратио-поворотное, симметричное относительно илоскости, нроходящей через ось вкладышей, перемещенпе в плоскости уравновещнвания.

Прнспособление для возвратно-поступательного неремещения луча предлагаемого устройства выполнено в виде вибратора или электромагнита, связанного с фокуснруюineii линзой или с поворотным зеркалом, а приспособление для возвратно-новоротного перемеихения луча ОКГ выполнено в виде конденсатора для запоминания сигнала, характеризующего угловое иоложенне дисбаланса, и фазового модулятора, управляемого иапряженпем треугольной формы, включенных последовательно на вход схемы уиравлення запуском ОКГ. Кроме того, устройство снабжено подвижпой параллельно оси вкладьипей платформой, на которой размещены поворотпое зеркало п фокусирующая лппза онтическо системы, причем фокусируюнгая выполнена подвижной в па)1равленни се oirrimecKoii оси.

Эти отличия повышают точность балансировки, иозволяют использовать один ОКГ для уравновешивания ротора в двух плоскостях, улучшают качество поверхности балансируемого ротора и препятствуют образованию глубоких отверстий на его поверхностн.

Па фиг. 1 п 2 изображены схемы вынолнеппя приспособления для возвратно-поступательного, симметричного относнтельно нлоскостп уравновеппшання иеремеигения луча ОКГ в плоскостп, ироходяшей через ось вкла3

дышсй; па фиг. 3 - - запис1-пюсть тока питания вибратора или электромагнита от на фиг. 4 - иоперсчиый разрез балансировочного отверстия в плоскости, проходящей через ось вкладышей; па фиг. 5 - блокcxe ia уиравлепия иериодпчсским запуском OKI; па фи1 G--поисречиьп разрез балаиспровочиого отверстия в плоскос1Ч1 ypaiJiiOBeшивания; па фиг. 7 ---nonep04ni iii iia:5)e3 хсглажеппого балансировочного отверстия полученного повторпым воздействием: па ;-лесто снятпя дпсбалг-пса расфо успроваппь м лазернь м лучом.

Одним из вариантов выиолпсп1я приспособления для возвратно-поступательного, симметричпого относительно плоскости уразновешиваиия иеремеи1,еиия луча О КГ, является вибратор, содержащий :лагнит (фиг. 1) и катуплку 2, соединенную с фокзсируюиде лиизой 3. установленной на двух листоввтх реесорах 4.

Другой вариант ввпюлнения ириспособле1П1Я нредставляет co6of вибратор, содержащий магнит 5 (фиг. 2) и /катушку 6, соединенную с зеркалом 7, устаковлеиным с возможиотыо поворота в точке 8.

При нитапии катуигек 2 и 6 током с зависимостью, изображенпо); па фиг. 3. п частотой ниже частоты запуска ОКГ происходит снятие металла, ведуптее к образованию па поверхности ротора 9 балансировочного отверстия 10 (фиг. 4), расположенного в осевой илоскостн расположения дисбаланса, симметричного относительно плоскости уравновешивания и состояи1его из отдельных от1 ерстий коррекции, находящихся пепосре.тствсиио одно около другого или переходящих одно в другое.

С целью исиользованггя одного ОКГ для уравновешивания ротора в двух плоскостях предусматривается размеп1,еппе поворотного зеркала 7 и фокуеиру10И1,еГ; лпнзы 3 на нлатформе И, перемещаемой посредетвом гнтока 12 портння 13, расположеппого в ппевмоцилиндре 14, вдоль паправляюп его стержня 15 параллельно прОлДольной оеи ротора Э. На нанравляю1цем стержне 15 смонтированы два ограничителя 16, устанозлегапле таки.м образом, что лучи ОКГ достигают новерхности ротора в зоне плоскостей уравновешивания 17 и 18.

Предпочтительный вариант зынолнеиня приспособления для возвратно-поворотного иеремещення луча ОКГ в плоскост уравновешивания представляет собой электронное ycTpoiicTBO управления иериодичеекил: запуском ОКГ. содержащее датчик неуравновешенности 19 (фиг. 5), напряжение которого пол.аетея к измерительному устройству 20, работающему по известиому принципу иреобразования частоты, датчик 21 опорного импульса, в качестве которого использован фотоэ; емент, вырабатывающий сигнал ири нрохождении нод ним контрастной Л1еткп 22, панесенной на ротор 9, измернтельный прибор

сгоиппое паприжение. про;;орииоиа;1ьиое угло;к)му 11о,тоже1; 1;Ю дисбаланса, силптель 26, с почти бесконечно болгтигп входным сопротивлеппе 1 i: гспсратор пилообразных колебаний 27. с |;гховым напряжением, равным MaKciiMajiijHOMX постоянному напряжению, которое быть на выходе усилителя 26. Устройство содержит также комнаратор 28, сиадаюии;;; (Ьроит выходиого ианряжеиия которого нронорнионален но времени угловому положе ино .1аиса по отпошеиню к метке 22, дпф(|;оре :1и1руюн:ее звено, еоетояи1ее из копденеатора 29 п еопротпвления 30, на выходе которого носле диода 31 вырабатывается .1ательнь Й импульс, паходящнйся но lia правильном j.;ecTe но отношению к yiMOBOMy положепию днсбаланса и моностабильньп жд;/ш,и1 мультивибратор 32, постоянная времен; которого регулируется наиряженисм треугольной формы , вырабатываемым генератором 33. Кроме того, устройство имеет диф4}ереицирук;чиее звено, состоящее нз коил.енсатора 34 :: сонроти15. 35, на выходе которого после диода 36 получают импульсы упраз.гепия запуском ОКГ 37, обладающие ()пред,е/1е1гным сдвиге-,: фазы но отношению к положению дисбаланса, величина которого онределяетея основной постоянной времени .мультивибратора 32, причем, изменяя ее, Aio/KHO юстировать угловое положеиие целей установки с таким расчетом, что срабатыва| пе ОКГ происходит в тот момент времеии, когда тяжелое место ротора иаходится на траектории лучей ОКГ.

Ге ерато 1 33 выно/тяет фазовую модулящло имнул сг управления запуском ОКГ сим метр FHino вокруг Т5:желого места ротора т-ким образом, что отдсл1Л1ые отверстия коррекц1 И рас тола1а1отся в плоскостп уравновеишБаппя j; ccirrope симметрично относительно осевой плос1-:сстп 1)асположеппя чиебаланса (фпг. G).

Д;:я ; учн1о;л1я качества поверхности балансируемого ротора фокусирующая линза пр;;длагаемого устройстза вьпюлнена иодвижпой г папра ;:1епии ее опт - ческой оси. При ул1е 1ьп1епии дисбаланса, паиример, до 10% ;:ервопача,11)ПОГ() значения, фокусирующая лппза 3 передвигается на расстояние 38 (фиг. 7) так, что лазерные лучи расфокусируются, при этом оплавлепный кратер сжигается, а при точном но фазе расположении импульсов ОКГ происходит и доуравиовешиза Кг: ротора.

ЭлектрОУиое устроГкггво управлеиня нериодпческпм запус; ом ОКГ (фпг. 5) может быть пспол)э3оваио ;;,,ля управлеиия лазерным лучом в вариантах, изображеииых на фиг. 1 н 2, при этом необходимо отрегулировать амплитуду генератора 33 иа пуль, что приводит к

образованию на поверхности ротора балансировочных отверстий (фиг. 4). В том случае, если амплитуда генератора 33 ке равна нулю, вследствие суперпозиции на поверхности ротора образуются несколько лежащих одно около другого отверстий в направлении периферии ротора (фиг. 6), имеющих в сечении осевой плоскостью форму, из0б;раженную на фиг. 4.

Предмет изобретения

1. Устройство для балансипоБки роторов при их вращении, содержащее опоры с соосными вкладышами для установки ротора, датчики дисбаланса, связанные с опорами, датчик опорного импульса, оптический квантовый генератор (ОКГ), оптическую cиcтe ry, снабженную поворотным зеркалом и линзой, фокусирующей луч ОКГ на поверхиост балансируемого ротора, и схему управления запуском ОКГ, отличающееся тем, что, с целью повышения точности балансировки, опо снабжено приспособлением, обеспечивающим возвратно-поступательное, симметричное относительно плоскости уравновешивания и параллельное оси вкладышей опор перемеп1енпе луча ОКГ в плоскости, проходящей через ось вкладышей, и возвратно-поворотное, сшметричное относительно нлоскости, проходящей

через ось вкладышей, неремеихение Б плосKOCTJ уравновешивания.

2.Устройство но н. 1. отличающееся тем, что приснособлег1ие для возвратно-постунательного нере ле дения луча ОКГ В15нюлне ю I виде вибратора пли электромагнита, связан1ЮГО с фокус1фующей линзой нли с новоротным зеркалом.

3.Ь стройстБО по п. 1, отличающееся телг. что приспоссбле1П1е для возвратно-нопоротного переменепия луча ОКГ выполнено в виде конденсато11а для зaнoмиJiaния сигнала, характеризующего угловое ноложенне днсбяланса. и фазового годулятора. управляел;ого напряжением треугольной формы, включенных н.оследовательно на вход схемы управления запуском ОКГ.

4. стройство по пп. 1 н 2. отличающееся . что. с целью использования

одного ОКГ для уравновешнвання ротора в двлх плоскостях, оно снабжено подвижно паоаллельио осп вкладышей платформой, на которой раз:1-сщс ы тговоротное зеркало и фок тиру ОН1ая линза оптической системы.

5. Устро1 ство по пп. 1-4. отличаюнюеся тем. что. с целью улучшения качества новерхности бaлaнcиpye :oгo ротора, фокусирующая линза выполнена нодвнжной в нанразлении ее оптической оси.

..;.-.я.:. - 1-J

т ,,.,,,,.,.,/ - Ml а; Г :

Фи. 1

Л

16

i2

.

a

Щ

iL

d

S

W

/

13

Фиг. 2

fPuZ.ft

Ijtt; j ,.-Nx --4x-

т

l i

г..7зл

hj

(Ш1)

l-i U.J

т

jj J5

-H J7

Hr-i

UJ

3d