Устройство для балансировки роторов Советский патент 1984 года по МПК G01M1/26 

Изобретение относится к технологии приборостроения и может быть использовано для автоматической балансировки высокоскоростных малогабарит ных роторов, например гироскопов. Известно устройство для балансировки роторов, содержащее основание и установленные на основании оптичес кий квантовый генератор (ОКГ) и оптическую систему, выполненную в ниде фокусирующей линзы lj . Однако это устройство не позволяе эффективно использовать особенности воздействия луча ОКГ на балансируемое изделие, вследствие чего не обес .печивает достаточно высокое качество балансировки. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для балансировки роторов содержащее основание, оптическую сис тему, вьтолнеяную в виде корпуса с двумя светопроводяврши каналами, установленного на основании с возмож ностью вращения, нерегулируемых опти ческих элементов, закрепленных в каналах, и регулируемого оптического элемента, выполненного в виде зеркал установленного в каналах с возможностью поворота вокруг оси, парал .лельной оптической поверхности зеркала, а также ОКГ, размещенный на основании . 2. Но и это известное устройство не может быть использовано для проведения полного цикла балансировки с заданной точностью и производительностью. Цель изобретения - повьшение точности и производительности балансировки. Это достигается тем, что в предла гаемом устройстве оптическая система снабжена дополнительными светопроводящими каналами, выполненными в корпусе, и дополнительными нерегулируемыми оптическими элементами, закрепленными в них, а регулируемый оптический элемент выполнен в виде планшайбы, установленной в корпусе с возможностью поворота вокруг оси вращения корпуса, диска, установленного на планшайбе с возможностью поворота вокруг оси, параллельной оси повогрта планшайбы, и зеркал, закрепленных на диске. На фиг. 1 представлено описываемое устройство и его структурная схема управления, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3-7 - схематические варианты построения светопроводящих каналов для выполнения различных операций цикла балансировки, причем на фиг.З балансировка привода прибора; на фиг. А - коррекция моментной составляющей ротора; на фиг. 5 - совмещет ние центра масс ротора с осью подвеса; на фиг. 6 - осевая балансировка ротора; на фиг. 7 - настройка на резонанс карданного кольца. Устройство содержит основание 1, оптическую систему, вьтолненную в виде корпуса 2 со светопроводящими каналами 3-10,-Установленного на основании с возможностью вращения, нерегулируемых оптических элементов, закрепленных в каналах, например призм И-18, закрепленных соответственно в каналах 3-10, призм 19 и 20, закрепленных в каналах 3 и 7, и линз 21 и 22 в каналах 3 и 7, регулируемого оптического элемента, выполненного в виде планшайбы 23, установленной в корпусе 2 с возможностью поворота вокруг оси 0-0 вращения корпуса, диска 24, установленного на планшайбе 23 с возможностью поворота вокруг оси , параллельной оси 0-0, и зеркал 25-27, закрепленных на диске 24; ОКГ 28, размещенный на основании 1, кольцо 29 с меткой, связанное с корпусом 2. Привод 30 корпуса 2 установлен на основании 1 . Конструкция устройства должна быть выполнена таким образом, чтобы было обеспечено прохождение луча ОКГ 28 к светопроводящим каналам и изменение расстояния между ОКГ и корпусом оптической системы. Схема управления выполнена в виде датчиков 31 и 32 угла, датчиков 33 и 34 момента, датчиков 35 и 36 опорного сигнала, командного блока 37, вход которого соединен со всеми датчиками и проводом 30, а выход с ОКГ 28. Перед работой устройства оптическая система должна быть отбалансирована с высокой точностью при всех ее регулировочных состояниях. Устройство работает следующим образом. Балансируемый ротор 38 устанавливается на опоры (не показаны). В

оптической системе производится построение светопроводящих каналов, необходимое для вьтолнения определенной операции балансировки. Построение осуществляется поворотами планшайбы 23 и диска 24. Компенсация фазовой погрешности, образованной светопроводящими каналами, осуществляется поворотом кольца 29 с меткой.

Балансируемый ротор и оптическая система разгоняются до рабочих частот, приблизительно равных между собой. Разгон оптической системы производится приводом 30. В схеме управления по сигналам датчиков 31-36 формируется сигнал .управления ОКГ 28, световой импульс которого отражается, например, зеркаЛом 25 в светопроводящие каналы 3 и 7, проходит эти канахш, отражаясь от призм 11,19 и 15,20, и фокусируется линзами 21 и 22 на выбранных поверхностях ротора, в результате чего происходит удаление массы. Продукты эрозии удаляются из рабочей зоны системой подачи газа на

(на черт.не показана) .Процесс автоматически повторгяется до тех пор, пока дисбаланс не будет снижен до допустимых величин, после чего командный

блок 37 отключает ОКГ 28, останавливает ротор и оптическую систему.

Использование описываемого устройства для балансировки обеспечивает установку светопроводяцих каналов, требуемых для данной операции, без замены оптической системы, что существенно расширяет его технологические возможности, повывает точность и производительндсть балансировки роторов, например динамически настраиваемых гироскопов.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ РОТОРОВ, содержащее основание, оптическую систему,выпоилненную в виде корпуса с двумя светопроводящими каналами, установленного на основании с возможностью вращения,, нерегулируемых оптических элементов, закрепленных в каналах, и регулируемого оптического элемента, а также оптический квантовый генератор, размещенный на основании, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности и производительности балансировки, оптическая система снабжена дополнительными светопроводящими каналами, выполненными в корпусе, и дополнительными нерегулируемыми оптическими элементами, закрепленными в них, а регулируемый оптический элемент выполнен в виде планшайбы,установленной @ в корпусе с возможностью поворота вокруг оси вращения корпуса, диска, установленного на планшайбе с возможностью поворота вокруг оси, параллельной оси поворота планшайбы, и зеркал,закрепленных на диске.

R

Фа8$

Фи17

фиг.6