Балансировочный станок Советский патент 1981 года по МПК G01M1/22 

(54) БАПАНСИРОВОЧНШ СТАНОК

1

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано для балансировки вращакадихся тел.

Известен балансировочный станок, содержащий датчики дисбаланса, подклю ченное к их выходам решающее устройство, подключенный к его выходу селективный усилитель, выполненный в виде избирательного каскада и фазового детектора, предназначенного для формиррвания сигнала, управляющего автоподстойкой избирательного каскада на частоту вращения тела, и связанные с ним индикатор величины .дисбаланса и блок определения угла днебаланса 1 . Нёдостаток известного устройства заключается в том, что применение в нем упомянутого избирательного каскада создает трудности качественной фильтрации помех, так как его добротность с варикапами в фазосдвигающих цепочках составляет Оэ 15т28, Кроме, того, точность настройки на резонансную частоту такого каскада невелика, так как на один вход фазового детектора подается неотфильтрированный сигнал, что и особенно сказывается при небольших величинах сигнала от дисбаланса.

Наиболееблизким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является балансировочный станок , содержащий основание, установленные на нем подвижные опоры, датчики дисбаланса, установленные на опорах, подключенное к выхода датчиков дисбаланса решающее устройство и связанные с ним селективный усилитель с органами настройки, последовательно соединенные формировате прямоугольных импульсов, дифференцирующую цепь и стробоскопическую .лампу, индикатор величины дисбаланса, подключенный к выходу формирователя, атакже включенные последовательно генератор ультразвуковой частоты, блок переключения и вибропривод, выполненный в виде пьезоэлектрических преобразователей, и упруго связанного с ними ротора 12).

Недостатком данного балансировочного станка является малое быстродействие и ограниченная точность вследствие ручной настройки избиратеного усилителя на частоту вращения тел. Это создает трудности точной настройки прЯ быстром изменении скорости вращения ротора, так как указанное устройство работает только в зоне ширины пропускания частот се лективного усилителя. Цель изобретения -повышение точности и расширение функциональных возможностей. Указанная цель достигается тем, что станок снабжен фазочувствительТ1ЫМ блоком и сумматором, селективны усилитель выполнен в овиде двух изби ратель1 ых каскадов, входы которых подключены к выходу решающего устройства, а выходы связаны со входа,ми параллельно соединенных фазочувствительного блока и сумматора, выход фазочувствительного блока соединен со вторым входом блока переключения, выход сумматора - со вхо- дом формирователя прямоугольных импульсов, а ротор вибропривода упруго связан с органами настройки селе тивного усилителя. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - амплитуд но- и фазочастотные характеристики избирательных каскадов. Балансировочный станок содержит основание 1, закрепленные на нем подвижные опоры 2 и 3, датчики 4 и 5 дисбаланса, установленные на опорах, подключенное к выходам датчиков 4 и 5 дисбаланса решающее уст ройство б.и селективный усилитель 7, выполненный в виде двух избирательных каскадов 8 и 9, с органами настройки 10 и 11, входы которых св заны с выходом решающего устройства 6, фазочувствительный блок 12, сумматор 13, последовательно соедин ные формирователь 14 прямоугольных импульсов, дифференцирующую цепь IS и стробоскопическую лампу 16, ин дикатор 17 величины дисбаланса и включенные последовательно генератор 18 ультразвуковой частоты, блок 19 переключения и вибропривод 20, выполненный в виде пьезоэлектрических преобразователей 21 и 22, и упр го связанного с ними ротора 23, так же упруго связанного с органами 10 и 11 настройки избирательных кас кадов 8 и 9, выходы которых связаны со входами параллельно соединенных фазочувствительного блока 12 и сумматора 13, выход фазочувствизгельног блока 12 соединён ср вторым входом блока 19 переключения а выход сумматора 13 - со входами индикатора 17 величины дисбаланса и формироват ля 14 прямоугольных импульсов. Избирательные каскады представляют собой два идентичных перестраиваемых каскада, настроенных каждый на резонансные частоты f и f, смещенные на определенную, величину относительно частоты fp вращения бал сируемого тела 24, Балансировочный станок рабртает следующим образом, Сигналы датчиков 4 и 5 дисбаланса, пропорциональные дисбалансу тела 24, поступают на решающее устройство 6. После компенсации взаимного влияния плоскостей коррекции, осуществляемой решающим устройством 6, сигнал подается на избирательные каскады 8и 9. Сигнал дисбаланса фильтруется в каскадах 8 и 9 и подается на фазочувствительный блок 12. Так как оба каскада 8 и 9 идентичны и работаю с некоторой расстройкой относительно частоты вращения, то при,постоянной частоте вращения тела fo, на их выходах получаются сигналы синусоидальной формы с одинаковыми амплитудами и с фазовыми сдвигами и противоположных знаков. Одновременно, когда на входе фазочувствительного блока 12 сигналы имеют равные по величине, но противоположных знаков, фазовые сдвиги ) и Ч , сигнал на его выходе отсутствует. При изменении частоты вращения ротора f(j величины фазовых сдвигов Ч и Ч входных сигналов избирательных каскадов 8 и 9 изменяются, В результате этого на выходе фазочувствительного блока 12 получается сигнал, который через блок 19 переключения подключает генератор 18 ультразвуковой частоты к соответствующим электродам пьезоэлектрических преобразователей 21 и 22, которые через ротор 23 осуществляют реверсивное вращение (в одну или в другую сторону в зависимости от того, убывает или увеличивается частота ,) органов 10 и 11 настройки избирательных каскадов 8 и 9. Тем самым, избирательные касксщы 8 и 9 настраиваются на изменившиеся резонансные частоты f и f. Выходные сигналы избирательных каскадов 8 и 9 подаются на сумматор 13. Так как на сумматор 13 все время подается два сигнала с одинаковыми амплитудами,, но с фазовыми сдвигами противоположных знаков, то на выходе его получается сигнал с определенной амплитудой и фазовым сдвигом, Ч - If/2. Далее сигнал подается на индикатор 17, при помощи которого измеряется амплитуда его, и через формирователь 14 прямоугольных импульсов и дифференцирующую цепь 15 - на Vстробоскопическую лампу 16, обёспе швакнцую измерение угла дисбаланса традиционными способами-. Таким образом, изобретение позволяет автоматически настраиваться на частоту вращения балансируемого тела 24 без фазовых искажений сигнала дисбаланса. Высокая точность настройки избирательных каскгодов 8 и 9обеспечивается тем, что сравнение по фазе осуществляется уже отфильтрованными (синусоидальными) сигналами, и влияние помех исключено.

Настройка каскадов 8 и 9 быстродействующая , так как постоянная времени органов настройки с указанным приводом мала и составляет десятые доли миллисекунды.

Формула изобретения

Балансировочный станок, содержащий основание, закрепленные на нем подвижные опоры, датчики дисбаланса, установленные на опорах, подключенное к выходдм датчиков дисбаланса решающее устройство и связанный с ним селективный усилитель с органами настроки, последовательно соединенные формирователь прямоугольных импульсов., дифференцирующую цепь и- стробоскопическую лампу, индыкатор величины дисбаланса, подключенный ко входу формирователя, а также включенные последовательно генератор ультразвуковой частоты, блок переключения и вибропривод, выполненный в виде пьезоэлектрических преобразователей, и упруго связанного с ним ротора,, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей, он снабжен фазочувствительным блоком и сумматором, селективный усилитель выполнен в виде двух избирательных каскадов , входы которых подключены к выходу решающего устройства, а выхо.ды связаны со входами параллельно соединенных фазочувствительного блока и сумматора, выход фазочувствительного блока соединен со вторым входом блока переключения, выход сумматора со входом формирователя прямоугольных импульсов, а ротор вибропривода упруго связан с органами настройки селективного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

и Трунаев .Ю.В. Автоматические устройства к балансировочным станкам. Механизация и автоматизация производства , 5, 1972.

.кл. G 01 М 1/22, 1977 (прототип).

Фиг. 2