Устройство для управления вращениемшпиНдЕля бАлАНСиРОВОчНОгО CTAHKA Советский патент 1981 года по МПК G01M1/06 G01M1/22 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВРАЩЕНИЕМ ШПИНДЕЛЯ БАЛАНСИРОВОЧНОГО СТАНКА

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в балансировочньгх станках для управления частотой вращения гибких роторов.

Известно устройство управления вращением щпинделя балансировочного станка, содержащее канал выделения сигнала дисбаланса, задающий генератор частоты вращения, схему сравнения заданной и фактической частот вращения, один из входов которой соединен с задаюцим генератором, а второй - с каналом выделения сигнала дисбаланса и привод, соединенный с выходом сравнения 1.

Недостатком этого устройства являются большие амплитудно- и. фазо-частотные погрещности при измерении дисбаланса гибкого ротора на рабочих частотах вращения вблизи резонансных режимов из-за флуктуации резонансной частоты фильтра в канале выделения дисбаланса, например изза температурной нестабильности его активных элементов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство управления вращением щпинделя балансивой автотранспортировки частоты, выполненную в виде датчика дисбаланса, связанного с ним резонансного фильтра, усилителя и фазометра, входы которого соединены со входом и выходом резонансного фильтра, а вы;(од - со входом усилителя, силовой преобразователь и связанный с ним привод 2.

Недостатком этого устройства, основанного на фазовой автоподстройке частоты, является малый диапазон схватывания и

10 удержания синхронизма. При балансировке гибких роторов на высоких частотах вращения, когда уровень и спектр помех существенно возрастает, стремление ослабить влияние помех приводит к необходимости

, использования узкополосного избирательного усилителя, что еще более резко уменьщает рабочий диапазон частот. Малый диапазон охватывания замедляет и затрудняет вхождение в синхронизм, а при малом диапазоне удержания возможно наруще20 ние синхронизации, что приводит к резкому изменению частоты вращения ротора. Это особенно опасно при больщой частоте и массе ротора. Таким образом, вынужденное сутотных балансировочных станках приводит к уменьшению эффективности и безопасности, а следовательно, снижению производительности балансировки. Цель изобретения - повышение производительности балансировки. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено цепью частотной автоподстройки частоты, выполненной в виде тахогенератора, связанного с приводом, программным блоком и схемой сравнения, входы которой соединены, соответственно, с выходами программного блока, усилителя и тахогенератора, а выходы - со входами программного блока и силового преобразователя. На чертеже приведена блок-схема устройства.Устройство содержит цепь 1 фазовой автоподстройки частоты, выполненную в виде датчика 2 дисбаланса, связанного с ним резонансного фильтра 3, фазометра 4 и усилителя 5, входы фазометра 4 соединены со входом и выходом резонансного фильтра 3, а выход - со входом усилителя 5, цепь 6 частотной автоподстройки частоты в виде тахогенератора 7, последовательно соединенные программный блок 8, схему 9 сравнения, силовой преобразователь 10 и привод 11 со шпинделем (не показан), приводящий во вращение балансируемый ротор 12, тахогенератор 7 связан с приводом 11, второй и третий входы схемы 9 сравнения соединены, соответственно, с выходами усилителя 5 и тахогенератора 7, а второй выход - со входом программного блока 8. Второй выход резонансного фильтра 3 соединен с измерителями величины и угла дисбаланса (не показаны). Устройство работает следующим обраПрограммный блок 8 формирует задающее воздействие, которое аоступает на один из входов схемы 9 сравнения, где оно сравнивается с выходным частотно зависимым сигналом тахогенератора 7. Сигнал рассогласования с выхода схемы 9 сравнения отрабатывается силовым преобразователем 10, воздействуя на привод 11 и через него - на балансируемый ротор 12, осуществляя его разгон до частоты балансировки, на которую предварительно настроен резонансный фильтр 3 цепи 1 фазовой автоподстройки частоты. Если поеле выхода на заданный режим по какимлибо причинам меняется частота вращения привода 11, то, соответственно, меняется как сигнал тахогенератора 7, так и сигнал рассогласования. Последний постоянно отрабатывается силовым преобразователем 10, изменяя частоту- вращения привода 11 так, чтобы скомпенсировать сигнал рассогласования, а общая нecfaбильнocть частоты вращения ротора 12 не превышала полосы 1 фазовой автоподстройудержания цепи ки частоты. При достижении ротором 12 заданной частоты балансировки на выходе фазометра 4 появляется напряжение, которое после усиления в усилителе 5 замкнет цепь фазовой автоподстройки частоты. При этом схема 9 сравнения подает сигнал на программный блок 8, который прекращает разгон ротора 12 и поддерживает стабильность частоты его вращения в пределах полосы удержания цепи 1. В случае изменения по каким-либо причинам резонансной частоты фильтра 3 сигнал на его выходе получает фазовый сдвиг, что отражается на величине выходного напряжения фазометра 4, которое зависит от сдвига по фазе между сигналами, подаваемыми на его входы. Усиленное усилителем 5 выходное напряжение поступает на один из входов схемы 9 сравнения и далее отрабатывается силовым преобразователем 10, корректируя частоту вращения ротора 12 таким образом, чтобы она точно соответствовала резонансной частоте фильтра 3. Применение в устройстве комбинированной цепи автоподстройки частоты за счет введения частотной цепи автоподстройки частоты, программного блока и схемы сравнения позволяет повысить производительность балансировки за счет сниже11ия вероятности отказов станка, вызванных нагружением синхронизации в цепи фазовой автоподстройки частоты вращения балансируемого ротора, Формула изобретения Установка для управления вращением шпинделя балансировочного станка, содержащее цепь фазовой автоподстройки частоты, выполненную в виде датчика дисбаланса, связанного с ним резонансного фильтра, усилителя и фазометра, входы которого соединены со входом и выходом резонансного фильтра, а выход - со входом усилителя, силовой преобразователь и связанный с ним привод, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности балансировки, оно снабжено цепью частотной автоподстройки частоты, выполненной в виде тахогенератора, связанного с приводом, программным блоком и схемой сравнения, входы которой соединены, соответственно, с выходами программного усилителя и тахогенератора. а выходы - со входами программного блока и силового преобразователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР о 366369, кл. G 01 М 1/22, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР № 589547, кл. G 01 М 1/22, 1975. (прототип).