Устройство для определения величины дисбаланса изделий в форме тел вращения Советский патент 1977 года по МПК G01M1/12 

1

Изобретение относится к конструкции устройств для измерения величины дисбаланса при статической балансировке изделий в форме тел вращения и может быть использовано в машиностроении.

Известно устройство для статической балансировки автомобильных колес, содерл ащее ось, стержень с линейной шкалой, установленной на оси перпендикулярно последней, и мерный груз, нодвижно установленный на стержне 1.

Недостатком описанного устройства является низкая производительность балансировки, обусловленная необходимостью съема и установки груза на стержень при каждом повороте проверяемого груза.

Наиболее близким к изобретению по технической суш,ности является устройство для балансировки автомобильных колес, включающее корпус, диск со шкалой и стрелкой, расположенные на оси корпуса, мерный груз и механизм поворота груза, состоящий из двухступенчатой передачи с червячной нарой. Данное устройство конструктивно сложно выполпимо и из-за наличия двухступенчатой передачи с червячной парой с высоким передаточным отношением не обеспечивает требуемой точности измерения 2.

Для повышения точности измерения в предлагаемом устройстве мерный груз выполнен

в виде зуочатого сектора, диск снаожен вторыми шкалой и стрелкой, жестко закрепленной на зубчатом секторе, п установлен соосно с последним, а механизм поворота груза выполнен в виде оси, с размещенными на ней шестерней и пружиной, один конец которой посажен с натягом на ось, а другой закреплен в шестерне, кинематически связанной с зубчатым сектором.

Па фиг. 1 изображено нредложенное устpoiicTBO для измерения величины дисбаланса шкива; на фпг. 2 - вид по стре,1кс А на фпг. 1.

Па оправке 1 устги-ювлспы втулка 2 п raiiKa 3, предназначенные для крепления балансируемого шкива 4. Шейками 5 и 6 оправка установлена на роликовые опоры 7. 1 фланцу 8 оправки прикреплен цилиндрически корпус 9, соединенный с крышкой 10 из прозрачного материала. С осью 11 цплиндричоского корнуса шарнирпо соедипеп диск 12, спабжеппый противовесом 13 и Hccynuiii угловую HI калу 14 для измерения величины дисбаланса без учета трения п гловую П1калу 15 для пзмерепия момента трения. Пенодвижная нол муфта 16 скреплена с осью II, соединена с подвижной зубчатой полумуфтой 17 упорами 18 п со стрелкой 19 и песет противовес 20.

Мерный груз выполнен в виде зубчатого сектора 21, несущего стрелку 22. Сектор шарHiipiiu сосдилси с осью 11 и висдеи в зацепление с шестерней 23 механизма поворота. На ось 24 механизма поворота с натягом посажена 25, конец которой отогнут и вставлен в наз шестерни. Ось 24 несет шариковый фиксатор 26, которому на внутренней поверхности шестерни соответствует кольцевая выточка 27. Шестерня снабжена упорным буртом 28 и рукояткой 29.

Устройство работает следуюш,пм образом.

Перед началом эксплуатации устройство со снятыми сектором 21 и противовесом 20 подвертают точной балансировке. Сняв втулку 2 с оправки 1, вводят последнюю в отверстпе балансируемого шкива 4, после чего снова надевают втулку, закрепляют ее на оправке и новоротом гайки 3 зажимают пзделне между двумя коническими новерхностями. Шейками 5 и 6 оправку со шкивом укладывают на оноры 7.

При расцепленном положении иолу муфт 16 и 17 и шестерни 23 механизма поворота оправку 1 прокатывают па роликовых опорах до нолол ения устойчивого равновесия, в котором тяжелое место шкива 4 находится внизу, а плоскость дисбаланса совпадает с вертикальной диаметральной плоскостью. Затем с помощью упоров 18 полумуфту 17 вводят в зацеплепие с иолу муфтой 16 и иоворачивают стрелку 19 на 90. При этом вся система: шкив 4 - оправка 1 - стрелка 19 - замкнута полумуфты 17. Под действием момента, возникаюш,его от веса противовеса 20, указанная система поворачивается до тех нор, пока моменты от дисбаланса шкива 4 и от веса противовеса 20 не уравновесятся. На шкале 14, проградуированной в соответствующих единицах, стрелка 19 укажет приблизительную величину дисбаланса шкива.

Затем нолумуфту 17 размыкают (при этом шкив устанавливается тяжелым местом вниз) и рукояткой 29 вводят щестерию 23 в зацеиление с зубчатым сектором 21, перемещая ее до упорного буртика 28 оси. Рукояткой 29 вращают шестерню 23 в нанравлении, нротивоположиом нанравлению иавивки пружины 25, защемленной в шестерне одним концом. Раскручиваясь, пружина 25 освобождает ось 24. Повороту шестерни относительно оси в обратном нанравлении препятствует пружина, которая, закручиваясь, плотно охватывает ось, связывая ее с шестерней. Зубчатый сектор 21 отклоняется ири поврроте шестерни 23 и нарушает равиовесие системы: шкив 4 - оиравка 1 - стрелка 22. Как только этот дисбаланс превысит момент трения системы в опорах 7, шкив 4 начнет поворачиваться, увлекая онравку 1 с цилиндрическим корпусом 9. Величина, которую при сграгиванни системы укорачивает стрелка 22 иа шкале 15, проградуировапной в единицах момента, равна моменту трения в опорах устройства, и для определения точной величины дисбаланса ее

вычитают ип ноказания, иолучсннию при т.мерении по шкале 14.

Описанная работа устройства относится к случаю, когда величина дисбаланса шкива превышает величину момента трения не меиее, чем в три раза. Если дисбаланс соизмерим с моментом трения или меньше его, поступают следующим образом. Полумуфту 17 отключают. Окружность

шкива 4 делят на четыре равные части (для повышения точности измерения делений может быть больше: 6, 8 или 12). Установив шкив 4 так, чтобы первая отметка находилась на горизонтальной диаметральной оси, вводят

шестерню 23 в зацепление с зубчатым сектором 21 и медлеиио иоворачивают ее до момента, когда шкив под действием дисбаланса начнет поворачиваться. Показание стрелки 22 на шкале 15 в момент страгивапня записывают.

Затем отключают механизм поворота путем перемещепия шестерни 23 вдоль оси 24 до сонрикосиовення упора в шестерне с крышкой 10. При этом шарик фиксатора 26 заскакивает

в выточку 27 шестерни, предотвращая возможность самопроизвольного осевого перемещения шестерни. Поворотом шкива на 90 совмещают с горизонталью вторую отметку. Снова, введя шестерню в зацепление с зубчатым

сектором 21, повторяют операцию его иоворота до момента страгивания системы и записывают новое показание.

Аналогичным образом замеряют значения момента трения в двух оставшихся иоложениях шкива. Записанные показания сравнивают и определяют величину дисбаланса как полуразность наибольшего и наименьшего значений. При этом положение дисбаласа соответствует диаметральной оси, проходящей через

отметку, в которой зафиксировано наибольшее отклонение стрелки.

Онисанное устройство просто, компактно и обладает всем комплексом измерительиых средств, необходимых для точного измерения

величины статического дисбаланса. Устройство применимо для широкого диапазона изделий массой от 25 кг до 3 тонн.

Формула изобретения

Устройство для определения величины дисбаланса изделий в форме тел вращения при статической балансировке, содержащее цилиндрический корпус, расположенный на оси корнуса диск со шкалой и стрелкой, мерный груз и механизм новорота груза, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности измерения, мерный груз выполнен в виде зубчатого сектора, диск снабжен вторыми шкалой и стрелкой, жестко закрепленной на зубчатом секторе, и установлен соосно с последним, а механизм поворота груза выполнен в виде оси, с размещенными на ней шестерней и пружипой, одии конец которой посажен с натягом