Устройство для управления вращением вала Советский патент 1981 года по МПК G11B15/46 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройству, с помощью которого можно осуществлят управление вращением вала при возник новении различного рода возмущений, направленных по разным координатам. Известно устройство, предназначен ное для управления вращением вала, выполненное с двумя шаровыми серментами, сопряженными с подпятниками, которые, в свою очередь, установлены на пье.зопреобразователях IJ . сам процесс Отправления в данном устройстве основан лииш на изменении частоты генератора, который питает пьезопреобразователи. А так как последние поляризованы только в радиальном направлении, то управление - можно осуществлять только в плоскос ти , {(ерпендикулярной. оси вала. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления вращением вала, содержащее расположенные с обоих торцов вала опоры и зкестко связанные с опорами отдельны пьеэопреобразователи, подключенные к общему генератору напряжения ульт звуковой частоты . Это устройство позволяет в доста точно широких пределах осуществлять регулирование положение вала, но при этом в случае возникнования статического трения, возникающего обычно между вращающейся поверхностью и окружающей средой, эффективность регулирования, т.е. управления, снижается. Аналогичное явление наблюдается и при наличии динамического сопротивления между торцами вала и опорами. Цель изобретения - повышение эффективности управления валом при возникновении статического трения между ним и окружающей средой, а также повышение точности отслеживания равномерности вращения вала в условиях наличия динамического сопротивления между его торцами и опорами. Поставлен-ная цель достигается тем, что устройство для управления вращением вала, содержащее расположенные с обоих торцов вала опоры и жестко связанные с опорами отдельные пьезопреобразователи, подключенные к общему генератору напряжения ультразвуковой частоты, снабжено сопряженным с валом тензодатчиком, последовательно соединенными усилителем, фазовым модулятором и регулятором параметров возмущения вала, включенными между тензодатчиком и генератором напряженин.ультразвуковой частоты, а также подключенным к второму выходу усилителя индикатором.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

ПьезопреобраэЬватели 1 связаны с опорами 2, а через них и с валом 3, |соторый сопряжен с тензодатчиком 4. Последний через усилитель 5 подключен к индикатору бак фазовому модулятору 7, который через регулятор 8 параметров возмущения вала 3 нагружен на генератор 9 напряжения ультразвуковой частоты, соединенный с обоими пьезопреобразователями.

В процессе работы устройства вал непрерывно, независимо от точности его обработки, получает возмущения как в осевом, .так и в радиальном направлениях. Вполне понятно, что могут иметь место и комбинированные колебания. Сопряженный с валом 3 тензодатчик 4 (их может быть несколько) реагирует на каждое такое изменение положения вала относительно какого-то уравновешенного положения, которое определено заранее и в соответствие с которым тензодатчик выставляется. Сигнал с тензодатчика усиливается од новременно для двух назначений: для подачи его на фазовый модулятор, чтобы повысить достоверность работы последнего, и на индикатор, чтобы можно было использовать любой дешевый индикатор (чем ниже чувствительность индикатора, тем проще он в настройке и в изготовлении). Сам по себе фазовйй модулятор представляет комбинацию из ряда простых схем, каждая из которых рабртает только по одному назначению. Например, в фазовом модуляторе может быть использован собственный генератор стабильной частоты (не показан) , с фазой -напряжения которого сравнивается напряжение, поступающее с тензодатчика. Эта разница в виде определенного сигнала поступает на регулятор 8 и далее на генератор 9, изменяя его частоту в ту или иную сторону. Следовательно, имеет .место воздействие этой регулирующей частоты на работу пьезопреобразователей которые стремятся возвратить вал в то положение, которое является для

данного устройства наиболее приемлеf«JM.

Устройство по своему схемному построению довольно просто и позволяет отслеживать поведение вала с достаточно высокой точностью. Это приводит к повышенной точности работы .всех узлов, с которыми такой вал будет вместе работать, т.е. возникает высокая достоверность работы мехаЯизМа.

Предлагаемое устройство может быть использовано не только в протяжных механизмах аппаратов магнитной записи, но и в часовых механизмах, в гироCKOiiax, электросчетчиках, настольных станках повышенного класса точности и т.п.

Формула изобретения

Устройство для управления вргицением вала, содержащее расположенные с обоих торцов вала опоры и жестко связанные с опорами отдельные пьезопреобразователи, подключенные к общему генератору напряжения ультразвуковой частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности управления валом при возникновении статического трения между ним и окружающей средой, а также повышения точности отслеживания равномерности вращения вала-в условиях наличия динамического сопротивления между его торцами и опорами, оно снабжено сопряженным с валом тензодатчиком, последовательно соединенньами усилителем, фазовь№1 модулятором и регулятором параметров возмущения вала, включенными между тэнзодатчиком и генератором напряжения ультразвуковой частоты, а также подключенным к второму выходу усилителя индикатором.

Источники информации, 45 принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 530348, кл. G 11 В 15/28, 1975.

v

2.Авторское свидетельство СССР .. № 591938, кл. G 11 В 15/26, 1976

.(прототип) .