Устройство для уравновешивания вращающихся тел

 

Изобретение относится к балансировочной технике. Цель изобретения - повышение производительности за счет сокращения времени цикла балансировки. Объект балансировки помещают в узел 2 фиксации и по сигналу с блока 8 управления и вычисления приводят во вращение, скорость которого определяется датчиком 9, блоком 11 определения скорости. При разгоне определяется скорость вращения на каждом периоде и при соответствии норме поддерживается постоянной с помощью привода 3 разгона. В блоке 7 определения фазы и блоке б измерения амплитуды определяются параметры дисбаланса и по ним с помощью блока 8 управления и вычисления вырабатывается корректирующий сигнал на оптический квантовый генератор 4. 7 ил

„„Я „„1747972 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 М 1/22 ;у г ц .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКН Г СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

: 2 (21) 4826921/28 ...:- ние производительностй за счет сокраще(22) 18.05.90 . ния времени цикла балансировки. Обьект . (46) 15;07.92, Бюл, М 26 балансировки помещают в узел 2 фиксации (71} Самарское производственное объеди- и по сигналу с блока 8 управления и вычис кение "Завод им. Масленникова" ления приводят во вращение, скорость котоР2)А.Г.Масталерж, С.К,Морозов, А.К.Шема- рого определяется датчиком 9, блоком 11 рулин и В.И.Королев .. " . определения скорости. Ьри разгоне опре(53) 620.1.05;531.24(088.8): деляется скорость вращения на каждом (56) Авторское свидетельствО СССР: .: периоде и при соответстВии норме поддер-

М 945695, кл. 6 01 M 1/22, 1982; . живается постоянной с помощью привода 3

Авторское свидетельство СССР::: - разгойа, В блоке 7 определения фазы и блоМ 1017938, кл, G 01 M 1/22, 1983... ке.б измерения амплитуды определяются (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ УРАВНОВЕШИВА- параметры дисбаланса и по ним с помощью

НИЯ ВРАЩАЮЩИХСЯ ТЕЛ, . блока 8управления и вычислейия вырабаты(57) Изобретение относится к балансировоч- вается корректирующий сигнал на оптиченой технике. Цель изобретения — повыше- ский квантовый генератор 4. 7 ил.

l

Изобретение относится к балансиро- соединенныедатчикдисбаланса, блокзаповочной технике и может быть использовано: . минанйя "амйлитуды :, айалоговую Схему в приборостроении для автоматизации.про- сравнения, блок автоматического поддер-. цесса уравновешивания балансов часов. жания резонансйой скорости вращения и 4

Известно устройство для уравновеши- приводы вращения" тела; последовательно -Ь вания вращающихся тел, содержащее.при- .соединеннь е датчик скорости вращения, вод вращения, датчик дисбаланса, датчик . блок формирования импульсов заполнения, ЧО скорости вращейия, оптический квантовый блок смещения и запбминайия "тяжелой генератор (ОКГ), блок смещения и заломи- точки" и оптический квантовый генератор нания фазы баланса, привод вращения, (ОКГ), а также блок выработки управляющих блок формирования импульсов заполнения, команд, первый вход которого связай с датаналоговый блок запоминания амплитудьг чиком скорости вращения, первый выход— дисбаланса, блок автоматического поддер- со вторым входом блока запоминания ампжания резонансной скорости вращения, литуды дисбаланса, а второй вход — co втоблок сравнения, датчик количества массы и рым выходом блока автоматического интегратор. поддержания резонансной .скорости вращеНаиболее близким по технической сущ- ния, второй вход которого связан сдатчиком ности и достигаемому результату является скорости вращения", соединенным со втоустройство для уравновешивания вращаю- рым входом блока смещенйя и запоминания щихся тел, содержащее последовательно " фазы "тяжелыйточки",третий вход которого

1747972 I соединен с датчиком дисбаланса, а четвер- На фиг.1 представлена структурная схетый вход — со вторым выходом блока выра-; на. фиг. 2-6 — схемы отдельботки управляющих команд, второй выход ных блоков; на фиг.7 — характеристика блока смещения и запоминания фазы тяже- разгона. лой точки соединен с третьим входом блока 5 — Устройство для уравновешиванйя вравыработки управляющих команд, а второй щающихся тел содержит узел 2 фиксации выход блоке запоминайию амплитуды дис- вращающегося тела 1, привод 3 разгона, баланса связан с пятым входом блока сме-,оптическйй квантовый генератор(ОкГ) 4, поЩенйя"и запоминания фазы тяжелой точки, следовательно соединенные датчик дисбаОбщим недостатком этих устройств яв-- 10 ланса 5, блок измерения амплитуды 6, блок ляется низкая производительность уравно- 7 определения фазы и блок 8 управления и вешивания из-за невозможности раннего — вычисления, второй вход которого соединен определения брака баланса по силе трения со вторым выходом блока 6 измерения ампв цапфе (технологические отклонения), что лйтуды, датчик 9 скорости, выход которого приводит к уравновешиванию заведомо 15 соединен со вторым входом блока 7 опредебракованных балансов; из-за отсутствия " ления фазы и третьйм входом блока 8 управминимизации времени выхода на режим из- ления и вычисления, соедйненный с первым мерения дйсбаланса, так как момент отклю- выходом прйвода 3 разгона, а также привод чения привода разгона происходит: 10 торможения, вход которого соединен со йепосредственно по измерению скорости 20 вторЫм выходом блока 8 управления и вывращения баланса, что прйводит к перере- чйсления, и последовательно соединенные .. гулированию и неоправданно длительному: блок 11 определения скорости вращения, времени успокоения; из-эа выйужденного вход которого соединен с выходом датчйка ожидания самоостанова баланса.:: . 9 скорости, блок 12 определения времени

Целью изобретения является повыше- 25 разгона и блок 13 индикации, второй вход

HNe производительности путем сокращения " которого соединен с третьйм выходом блока времени балансировки. .: . 8 управления и вычисления, четвертый выИспользование изобретения позволяет . ход которого соединен с оптйческим кванто- уравновешивать заведомо годные балансы, . вым генератором (ОКГ) 4, четвертый вход— исключить перерегулирование, приводя-. 30 с выходом блока 12 определейия времени: щее к увеличению времени успокоения и разгона, а пятый вход- с выходом блока 11 сократить время останова.,:::. - определения скорости вращения и третьим

Указанная цель достигается тем, что ус- . входом блока 7 определения фазы. тройство для уравновешивания вращаю-:..Узел фиксации 2 представляет собой щихся тел, содержащее оптический 35 опорную вилку на платформе, установлен- . квантовый генератор, последовательно сое- ной на упругих опорах. диненныедатчикдисбаланса,блокизмере- . Приводы 3, 10 соответствейно разгона ния амплитуды, блок определения фазы, .: иторможения-пневматические,состоятиз" блокуправленияи вычисления, второй вход сопла, подающего воздух на узел баланса, которого соединен со вторым выходом бло- 40 пневмопереключателя и ключа управления. ка измерения амплитуды, датчик скорости, Оптический квантовый генератор (ОКГ) выход которого соединен со вторым входом . 4, являющийся исполййтельным механиэблока определения фазы и третьим входом . мом для удаленйя материала с поверхности блока управлений и- вычйсления, и соеди- — тела вращения, управляется сигналами с ненный с первым выходом привода разгона, 45 блока 8 управления и вычисленйя. снабженоприводомторможенйя,входкато- При вращении баланса,имеюц(егонеурого соединен со вторым выходом блока равновешенность, возникающие колебания управления и вычисления, и йоследователь- преобразуются датчиком 5 дисбаланса в но соединенными блоком определения ско- электрический сигнал. рости; вход которого соединен с выходом 50 Блок 6 йэмерения амплитуды дисбалан- да чика скорости, блоком определения вре- са (фиг,2) обеспечивает преобразование мени разгона и блоком индикации, второй сигнала дисбаланса в цифровую форму, а вход которого соединен с третьим выходом также формирование сигнала в блок 8 упблока управления.и вычислейия, четвертый равления и вычисления при прохождении выход которого соединен с оптическим 55 сигналасдатчика5дисбалансачерез "0". В квантовымгенераторомчетвертый вход-с -состав блока входят микро-ЭВМ 14 выходом блока определения времени разго- (KP1816BE039}, преднаэначейная для общена, а пятый вход — с выходом блока опреде- го управления блоком обработки информаления скорости и третьим входом блока циисАЦП, ее хранения и передачи вдругие определения фазы. . блоки; ПЗУ 15 предназначено для хранения

-1747972 программы и констант для обработки ин- и выдается в блок12 определения времени формации; АЦП 16 (К572ПВ!А) предназна- разгона, в котором время измерения неучен для преобразования аналогового равновешенности вычисляется по формусигнала с датчика Дисбаланса в цифровую ле форму, 5 виэм. = со+сраэ. + тусп., Блок 7 определения фазы (фиг.3) на основании информации с датчика 9 скорости где to — фиксированный интервал времени, вращения, блока 11 определения скорости необходимый для приведения тела во враи блока 6 измерения амплитуды определяет щение и получения информации и датчика фаэудисбаианса, запоминает ее и при обре- 10 скорости; ботке формирует "начало" и "конец" иэлуче- tpa3 — время, в течейие которого на тело ния в блок 8 управления и вычисления. В воздействует привод вращения и которое состав блока входят: микроЭВМ 17 рассчитывается в завйсимо1:ти от величины (КР1816ВЕ039), ПЗУ 18 (К573РФ1). скорости вращения, набранной к моменту

Блок 8 управления и вычисления (фиг.4) 15 to, обеспечивает работу всего устройства по тусп, время, необходимое для успокоеэаданной программе; состоит из микроЭВМ ния баланса.

19; выполненной на м/схеме КР1816В Е039; Величина to выбирается из условия

Л3У 20(К573РФ1) и блока силовых ключей to = 0,5 трзз.MMH Где зараз,мин — величина

21.. - .: : .. 20 времени разгона для балансов с минимальБлок 11 ойределения скорости (фиг.5) ным трением, и выдается в блок 13 индикаопределяеттекущеезначениескоростивра- ции и в блок 8 управления и вычисления. . щения тела. на.основании сигналов, снйма- . При времени разгона больше номинального . емых с датчика 9 скорости, состоит из (допустимого) пользователь делает выводо микроЭВМ 22 (КР1816ВЕ039); ОЗУ 23 25 технологическом браке, и процесс уравно- (К573РУ10); ПЗУ 24 (К573РФ1).: вешивания не производится. Если же вреБлок 12 определенйя времени разгона мя разгона соответствует -норме, то по (фиг.6) предназначен для обеспечения ми-.: достижении необходимого значения временимумэ:времени измерения неуравнове- ни разгойа блок 8 с помощью привода 3 шенности баланса и содержит микроЭВМ 30 разгона переходит в режим поддержания

25(КР1816ВЕ039); ПЗУ 26 (К573Р©1). постоянной скорости вращения. МикроУстройство работает следующим обра- . ЭВМ 19 сравнивает значение текущей скоэом. . : ..: . рости а с поддержйваемой постоянной

Оператор устанавливает тело вращения . скоростью в,опз и в случае 04 < Мопз1 микро

1 в узел фйксации 2, По сигналу "Пуск" мик- 35 ЭВМ 19, через силовые ключи 21 включает роЭВМ19биока8управленияивычисления клапан-привода 3 разгона, а в случае выдает команду на сйловйе ключи 21 для . в > в опз выключает его. Если же время включения .клапана привода 3 разгойа, и разгона соответствует норме, то блок 6 изтело 1, качинает раскручиваться. Скорость мерения амплитуды по сигналу с датчика 5 вращения определяется датчиком 9 и бло- 40 дисбаланса производит измерение ампликом 11. При разгоне баланса блок 11 изме- туды дисбаланса, обеспечивает преобразоряет каждый период вращения, вычисляет вание сигнала дисбаланса в цифровую скорость, запоминает и передает в ОЗУ 20. форму, а также формирует сигнал в блок 8 и

Затем производит кусочно-линейную апп- блок 7 при прохождении его с датчика 5

- роксймацию а = ф) и запомйнает получен- 45 дисбаланса через О. Блок 7 производит расные коэффициенты. Текущее значение четфазы "тяжелойточки" наоснованиивре сКоростиопределяется как: " .: менного поступления сигналов с блока 6

Ni-ш-1+ KL (tL-сь1),,... измерениЯ амплитуды, определяет необгде и — значение текущей скорости враще- ходимую длительность импульса ОКГ4, кония; 50 торую устанавливает пропорционально а -1 -значение скорости, иЗМЕРенной за " величине неуРавновешеннОСти И вырабапредыдущий оборот, тывает сигналы управления ОКГ4 "начало . tL — момент времени определения теку- излучения", "конец излучения", причем врещейскорости; менное положение этих сигналов относи,ли-моментвремениопределейияско- 55 тельно импульса с датчика 9 скорости рОсти, Измеренной за предыдущий обо- блок 8 определяет в зависимости от фарот зы. При измерении фазы определяется

- К вЂ” коэффициент связи, хранящийся в по формуле

ПЗУ24, p=(«+ьо)в+С, 1747972 где t<> — время поступления сигнала с датчика скорости;

t0 — время перехода сигнала с датчика дисбаланса через 0 (из бл. 8); м- значение текущей скорости; 5

С вЂ” определяет взаимное угловое положение ОКГ4; датчика 9 скорости и датчика 5 дисбаланса, определяется экспериментальН0, Момент подачи импульсов на ."начало" 10 и "конец" излучения определяется при обработке относительно импульса с датчика скорости по формуле15

К тнач.изл

+KAM

Й)

1кон.изл

20 где p — фаза дисбаланса;

М вЂ” амплитуда дисбаланса: в - текущее значение скорости;

Кд — коэффициент пропорционально-. сти, связывающий величину устраняемого 25 дисбаланса с длительностью излучения, определяется экспериментально, При этом на ободе вращающегося тела

1 образуется риска, симметрично располо- .. женная относительно "тяжелой точки", дли- >0 на которой пройорциональна амплитуде дисбаланса. По сигналу "конец излучения" блок 8 повторяет цикл измерения амплитуды дйсбаланса, и, если остаточная величине его находится в допуске, отключает пойвод З5 (3 разгона и включает привод 10 торможения. По информации о скорости вращения из блока 11 блок 8 определяет момент останова тела вращения и выключает привод 10 торможения, Цикл балансировки закончен.

Формула изобретения

Устройство для уравновешивания вращающихся тел, содержащее оптический квантовый генератор, последовательно соединенные датчик дисбаланса, блок измерения амплитуды, блбк определения фазы и блок управления и вычисления, второй вход которого соединен со вторым выходом блока измерения амплитуды, датчик скорости, выход которого соединен со вторым входом блока определения фазы и третьим входом блока. управления и вычисления, и соедийенный с первйм выходом последнего приводаразгона.,oi ëичающееся тем,что, с. целью повыаения. производительности, оно снабжено приводом торможения; вход которого соединен со вторым выходом блока управления и вычислейия, и последовательно соединенным блоком определения . скорости, вход"которого соединен с выхо-. дом датчика скорости, блоком определения разгона и блоком индикации, второй вход:, которого соединен с третьим выходом блока.: управления и вычисления, четвертый вйход

«оторого соединен с ойтическим квантовым . генератором, четвертый вход — с выходом блока определения времени разгона, а пятый вход — с выходом блока определения:скорости и третьим входом блока определе- ния фазы.: .:

1747972

1747972 и р з.

Составитель k. Самсойова

Редактор Н, Каменская Техред M.Моргентал Корректор M. Пожо

Заказ 2497 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного Комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 .

Производствекно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул,Гагарина, 101