Балансировочное устройство Советский патент 1982 года по МПК G01M1/38 

1

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано во всех отраслях машиностроен 1я для повышения надежности быстроходных роторных машин.

Известно балансировочное устройство, содержащее опору, последовательно соединенные с ней вибродатчик, связанный с опорой, усилитель, формирователь импульсов и механизм коррек-,0 тирования, который выполнен в виде камеры с соплом, заполненной расплавом балансирующего вещества, и размещенных в ней электродов, связанных с формирователем импульсов. is

При вращении неуравновешенного ротора датчик вибраций опор выдает сигналы синусоидальной формы, амплитуда которых зависит от величины дисбаланса ротора, а максимумы и мини- 20 мумы, с учетом фазы, соответствуют положению тяжелой и легкой точек поверхности бапансируемого ротора. Сигналы датчика усиливаются усилителем и поступают на формирователь импульсов, формирующий импульсы для воздействия на механизм корректировки, периодически выбрасывающий порции вещества на балансируемый ротор, когда последний обращен к соплу камеры своей легкой точкой поверхности. Эти порции вещества, залипая на поверхности ротора, образуют коррекtиpyющyю массу D.

Недостатком устройства является невозможность получения одновременно высокой производительности балансировки и ее точности, поскольку с уменьшением порции выбрасываемого вещества увеличивается точность балансировки, но уменьшается производительность, и наоборот, с увеличением порции вещества уменьшается точность, но увеличивается производительность.

Наиболее близким по технической ,сущности к изобретению является балансировочное устройсУво, содержащее основание, размещенную на нем опору, последовательно соединенные вибродатчик, связанный с опорой, усилитель , формирователь импульсов и механизм корректировки, выполненный в виде размещенных на роторе двух двигателей и корректирующих масс, одна из корректирующих масс связана одним из двигателей посредством винтовой передачи и установлена с возможностью перемещения в радиальном направлении, а другая корректирующая масса связана со бторым двигателем и установлена с возможностью перемещения в осевЪм направлении. Рабо

той механизма корректировки , т.е. включением двигателей, управляет система релейного типа 2.

Однако известное устройство имеет недостаточную точность балансировки связанную с наличием в системе направления релейной связи, снижающей зону чувствительности, а также недостаточную надежность из-за наличия на вращающемся валу подвижных частей.

Цель изобретения - повышение точности и надежности.

Поставленная цель достигается тем что в балансировочном устройс ве, содержащем основание, размещенные на нем опоры, последовательно соединенные вибродатчик, связанный с опорой, усилитель, формирователь импульсов и механизм корректировки, последний выполнен в виде втулки из диэлектрического материала с ребрами на ее наружной поверхности, сердечников из ферромагнитного материала, размещенных между ребрами и закрепленных на втулке, и установленных на основании соосного с втулкой цилиндрического постоянного магнита и двух диаметрально расположенных электромагнитов, магнитопроводы которых размещены напротив соответствующего сердечника, а обмотки их последовательно соединены между собой и связаны с входами формирователя импульсов.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Балансировочное устройство содержит основание 1, размещенные на ней опоры 2, последовательно соединенные вибродатчик 3, связанный с опорами 2, усилитель , формирователь 5 импульсов и механизм корректировки.

формирователя 5 импульсов,при этом.; электромагниты закреплены на основании 1, а на опоры 2 устанавливается балансируемый ротор 12.

Устройство работает следующим об разом.

В исходном состоянии сердечники

8,закрепленные на втулке 6 и вращаемые вместе с ротором 12 в зазоре цилиндрического постоянного магнита

9,имеют одинаковое магнитное состояние и взаимодействуют с магнитом 9 с одинаковой силой. Результирующий вектор сил взаимодействия всех сердечников 8 с магнитом 9 равен нулю. Все магнитные массы сердечников 8 взаимно сбалансированы. При вращении балансируемого ротора 12 и появлении дисбаланса вибродатчик 3 опор 2 начинает выдавать сигналы синусоидальной формы, амплитудное значение которых пропорционально величине дисбаланса ротора 12. Положение максимумов и минимумов сигнала соответствует положению тяжелой и легкой точек поверхности балансируемого ротора 12 относительно места закрепления.вибродатчика 3 в опорах 2. Сигналы вибродатчика 3 усиливаются в усилителе k, преобразуются в импульсы, амплитуды которых пропорциональны величине дисбаланса, формирователем 5 импульсов и поступают на обмотки электромагнитов, которые посредством своих магнитопроводов 10 намагничивают сердечники 8, которые находятся в момент подачи импульсов на обмотки 11 напротив магнитопроводов 10. Намагничивание сердечников

8 производится таким образом, что один из них, находящийся на легкой стороне балансируемого ротора 12,притягивается к северному полюсу постокоторый выполнен в виде втулки 6 из диэлектрического материала с ребрами 7 на ее наружной поверхности, сердечников 8 из ферромагнитного материала, размещенных между ребрами 7 и закрепленных на втулках 6 соосно с втулкой 6 цилиндрического постоянного магнита 9, закрепленного на основании 1, и двух диаметрально расположенных электромагнитов, магнитопроводы 10 которых размещены напротив соответствующего сердечника 8 и образуют с последними магнитную цепь, а обмотки 11 последовательно соединены между собой и связаны с входами 5S янного магнита 9, другой, расположенный на противоположной стороне ротора 12, отталкивается от северного полюса этого же магнита 9. Появляется несбалансированная магнитная масса действие которой эквивалентно дей-. ствию корректирующей массы, помещенной на легкой стороне и снятой с тяжелой стороны балансируемого тела. При вращении балансируемого ротора 12 вибродатчик 3 непрерывно выдает сигналы и, следовательно, на обмотки через каждый оборот поступает импульс, амплитуда которого пропорциональна величине дисбаланса ротора 12. Поступление каждого импульса при водит к увеличению несбалансированной магнитной массы на одну порцик} величина которой приблизительно пропорциональна величине дисбаланса ротора 12. РРОЦВСС увеличения магнитной массы продолжается до тех пор, пока дисбаланс ротора 12 не уменьшится до предела, определяемого чувствительностью устройства. Предлагаемое устройство позволяет получить, по сравнению с известны повышенную точность балансировки в связи с тем, что чувствительность устройства в основном определяется характеристиками вибродатчика 3 и коэффициентом передачи усилителя k, а этот коэффициент может быть достаточно большим, а благодаря отсутствию на устройстве подвижных деталей отпадает необходимость в токосъемщиках и увеличивается надежность работы устройства. Формула изобретения Балансировочное устройство, содержащее основание, размещенные на нем опоры, последовательно соединенные вибродатчик, связанный с опорами, усилитель, формирователь импульсов, механизм корректировки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности, механизм корректировки выполнен в виде втулки из диэлектрического материала с ребрами на ее наружной поверхности, сердечников из ферромагнитного материала, размещенных между ребрами и закрепленных на.втулке, и установленных на основании соосного с втулкой цилиндрического постоянного магнита и двух диаметрально расположенных электромагнитов, магнитопроводы которых размещены напротив соответствующего сердечника, а обмотки их последовательно соединены между собой и связаны с входами формирователя импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Гусаров А.А., Сусанин В.И. Шаталов Л.Н. и Грушин Б.М. Автоматическая балансировка роторов машин. М., Наука, 1979, с,.«3-1 6,, 2.Там же, с. 119-122 (прототип).

P.f .9