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aufnehmender schwingender Lagerrahmen aufruht und welcher auf Schienen oder Rollen beweglich gegen absolute Fixpunkte seinerseita ebenfalls federnd in der Richtung der Schienen abgestützt ist.
Diese letzteren Federn werden jetzt nur jene Kräfte und Bewegungen aufzunehmen haben, welche von einer exzentrischen Lage des Gesamtachwerpunktes der Masse herrühren und wird daher ein Hin-und Herschwingen des ganzen Wagens eintreten. Bedingung einer genauen Messung ist hiebei eine leichte aber doch steife Bauart des Wagens und Rahmens sowie eine gute Wagenführung gegen allfälliges Ecken desselben.
Der Erfindungsgegenstand ist in den Fig. t bis 11 dargestellt und zeigt Fig. 1 die Zusammen-
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Vertikalachse im Mittelpunkt des Wagens schwingenden Lagerrahmen, Fig. 2 den Querschnitt, Fig. 3 die Draufsicht, Fig. 4 zeigt den Einfluss der aus ungleicher Massenverteilung entstehenden Drehmomente um die Scheibenebene, Fig. 5 die durch exzentrissche Lage des Gesamtschwerpunktes hervorgerufene Fliehkraft, Fig. 6 das bei der statischen Ausbalancierung vernachlässigte Reibungsmoment, Fig. 7 das Schema der Messvorriohtung für die Ausschläge der zu prüfenden Achse, Fig. 7 a die sich auf der Schreibtrommel ergebenden Kurven, Fig.
8 die Schreibvorrichtungen
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einer anderen Ausführungsform der Ausbalanciervorrichtung, und zwar nut horizontaler Schwingungsachse für den Lagerrahmen und Walzenführung für den Wagen.
An einem (Fig. 1) auf grösseren Rollen ruhendem Wagengestell a ist in der Mitte ein Spurlager für den Spurzapfen b für einen Gabelrahmen c, welcher die Lager d für die zu prüfende Welle e trägt. Die Lager werden durch horizontale Federn f, zugegen die Eckpunkte des Wagens abgestützt. Der Antrieb der Welle erfolgt in bekannter Weise durch eine vertikal angetriebene Riemen oder Seilscheibe g und an der Gegenseite ist ein Ausgleichgewicht A verschiebbar angeordnet. Der gegabelte Rahmen setzt sich nach oben zweckmässigerweise fort (Fig. 2) und vereinigt sich im Mittelpunkte der Schwungmasse, gegenüber dem Spurzapfen b zu einem oberen Halszapfen t, der ebenfalls vom Wagen auf gestützt ist.
Hiedurch liegt die rotierende Schwung masse in einem um die Vertikalachse b, t schwingendem kardangelenk-artig gelagerten Rahmen c, cl, dessen Ausschläge von den Federn f, f1 aufgenommen werden. Die Traverse k und die Stander können auch durch einen geschlossenen Bogenträger oder eine andere passende Konstruktion ersetzt werden.
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durch die Spurkränze der Räder sowie durch das Eigengewicht des Wagens einer Seiten- bewegung oder einem Schlingern desselben wirk8am vorgebeugt ist.
Der Vorgang beim Ausbalancieren ist der folgende : Zunächst muss das gesamte rotierende Massensystem einschliesslich der Antriebsscheibe und der Welle derart gelagert werden, dass sein Schwerpunkt mit der vertikalen Schwmgungsachse b, i bzw. dem Massenbchwerpunkt des
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wechselnden Schwingungen Komponenten der Fliehkräfte in der Richtung der Rotationsachse auf, welche die Welle achsial verschieben. Zur Einstellung in die vertikale Schwingungsachse Ist nun die ausbalancierende Welle erfindungsgemäss in achsialer Richtung ebenfalls federnd gelagert, indem sich die Wellenbunde mittels der Federn r gegen die Lager abstützen. Solange bei der Rotation der Welle achsiale Verschiebungen erkennbar sind, wird die Ausbalancierung in der Richtung bzw.
Einstellung in die Vertikalachse durch Verstellung oder Grössenveränderung des Hilfsgewichtes A vorgenommen.
Da nunmehr der Gesamtschwerpunkt in einer durch die Vertikalachse gelegt gedachten Ebene parallel zur Wagenlängsachse liegt, so können Schwingungen, hervorgerufen durch die Exzentrizität des Schwerpunktes, nicht mehr die Ausschläge der Wellenenden vergrössern, sondern sie werden direkt durch die Achszapfen b, t auf den Wagen, also auf die Federn 1, P übergetragen, denn eine Veranlassung zur Deformierung der Federn j,/1 durch die Fliehkräfte des exzentrischen Schwerpunktes liegt nicht mehr vor.
Selbstredend muss hiebei die Eigenschwingungszahl der Federn 1, 11 und der Wagen und Hahmenmasse mit der Messtourenzahl der Welle ganz oder nahezu übereinstimmen, um möglichst grosse Ausschwingungen zu erhalten. Dasselbe gilt für Federn/, 11 unter Berücksichtigung des Trägheitsmomentes der um die Vertikalachse schwingenden Masse, also des Rahmens c, cl und der ausbalancierenden Welle samt Schwungmasse und Antriebsscheibe.
Damit die durch den wechselnden Seitendruck auf die Federn f, P auftretenden störenden
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wobei für gute Seitenführung zu sorgen ist. Bei hinreichend steifem System für die Wellenlagerung ist es auch zulässig, die Lagerabstützung durch die Federn gegen den Wagen statt auf Mitte der Lager an anderen Punkten des geschlossenen Rahmens c, cl vorzunehmen.
Zur graphischen Aufzeichnung sowohl der Horizontalschwingung der Welle um die Vertikalachse sowie der Längsschwingungen des Wagens dienen zwei getrennte Messvorrichtungen. An dem einen Ende der Welle ist eine Schreibtrommel p angebracht, mit einer grösseren Stirnscheibe.
Der zylindrische Teil der Trommel dient zur graphischen Darstellung der Schwingungen der Welle um die vertikale Schwerpunktachse des Systems, die Stirnscheibe zur Aufzeichnung der gesamten Horizontalkomponenten sowohl durch die Schwingungen um die Vertikalachse, als auch durch die Exzentrizität des Schwerpunktes der rotierenden Massen. Am Lagergestelle c unterhalb des einen Lagers ist ein Führungssegment q für eine Schnur oder ein Band angebracht, behufs korrekter Übertragung der Horizontalschwingungen des Rahmens c auf eine Rolle y an welcher das Ende der Schnur befestigt ist.
Die Rolle wird durch eine Feder in Spannung erhalten, trägt an ihrer Vertikalachse den Schreibhebel 2 in leicht abklappbaren und durch Mikrometerschraube einstellbarer Weise und ist die Lage dieser Rolle auf dem Wagen sowie die Zeigerlänge derart ausgemittelt, dass die Zeigerspitze bei ihrem Ausschlage nach rechts und links einen
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der Welle stets auf dem Scheitel der 8chreibtrommel verbleibt. Bei richtigen Hebelarmverhältnissen schreibt also der Zeigerendpunkt ausreichend genau auf der Papierfläche des Schreibzylinders. bei nichtrotierender Welle eine gerade Linie parallel zur Achse.
Bei Rotation der Welle dagegen entsteht eine in sich zurückkehrende Sinusline, deren Amplituden die Richtung der Trommelachse haben und deren Grösse den Drehmomenten entspricht, hervorgerufen durch eine ungleiche Verteilung der Schwungmassen gegenüber der durch die Vertikalachse, des Systems gehenden Vertikalebene, während die Lage der Scheitelpunkte s der Amplituden in bezug auf einen Fixpunkt der Trommel die Stellung der Massenungleichheiten ergibt.
Nach Aufzeichnung dieser einen Sinuslinie bei der normalen Tourenzahl der Welle wird das Verfahren in bekannter Weise bei Umdrehung nach der entgegengesetzten Richtung wiederholt
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Die Halbierungslinie zwischen 8 und l ergibt die Lage A-A, durch welche jene Radialebene bestimmt ist, in der die Ausgleichgewichte für die rotierende Masse anzubringen sind. Es erfolgt dtes m bekannter Weise durch Aufbringung gleich grosser, diametral zueinander liegender Ausgleichsgewichte. Die Stirnscheibe an der Schreibtrommel dagegen dient zur Bestimmung der Ebene der Exzentrizität des Schwerpunktes und besteht die Einrichtung hiefür in einem Winkelhebel , dessen Drehpunkt am Wagen angebracht ist.
Das eine Armende des Hebels umgreift einen Zapfen tu an der feststehenden Fahrschiene, das andere Ende bewegt in gleicher Weise eine am Wagen vertikal geführte Schiene, deren federnde Verlängerung. ? den Schreibstift trägt und auf der Stirnseite der Schreibtrommel gleitet.
Be ! normaler Ruhestellung der Achse deckt
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geghchfnem Systems und rotierender Welle treten Ausschläge des Schreibstiftes auf. welche durch den Mittelpunkt des Stirnscheibe gehen, und zwar entstehen im allgemeinen zwei Kreislinen, w) p beim Zeunerischen Schieberdiagramm, die sich im Mittelpunkte berühren und deren Mittelpunktsverbindungslinie bei dieser einen Drehungsrichtung für die Lage der Fxzentrität der Massen bestimmend tst.
Die Aufschreibung wird für die andere Drehgungsrichtung wiederholt, wodurch sich eine
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laien eingeschlossenen Winkels ergibt die reichtige lage des Massenschwerpunktes gegenüber der gt'ornetnschen Achse. Der Ausgleich beifur wird nunmehr in bekannter Weise durch An- bringung emes einzelnen Gewichtes in der radialen Schwerpunktebene - welche durch den oberen und unteren Drehzapfen des Gestelles und senkrecht zur Welle zu denken ist-zu erfolgen hubpn, und zwar in der Richtung der markierten Achsialebene.
Wenn der Massenausgleich auf Grund der früher beschriebenen Schreibzeugmessung etwa noch nicht erfolgt war, so dass sich dort also noch Zeigerausschläge ergeben, so werden an der Stirnseite der Schreibtrommel die Ausschläge des Schreibstiftes nicht durch den Mittelpunkt gehen und Ellipsen geschrieben, deren konjugierte Durchmesser für Vor-und Rückwärtsgang - bestimmt aus den Tangenten an die Ellipsen--bzw. die Halbierung des durch sie bestimmten Winkels die Richtungslinie B-B für den massenausgleich ergeben. Dieselbe kann eine beliebige Lage haben.
Es können die früher beschriebene Symmetrielinie A-A und die jetzt bestimmte Rymmet. riclinie B-B je einer anderen Ruhestellung der Schwungmassen entsprechen, d. h. diese Symmetriejinien brauchen nicht in dieselbe Achsialebene zusammenzufallen ; dann hat man in der der Linie A--A entsprechenden Ebene zwei. in der der Linie B-B entsprechenden Ebene ein
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horizontal gelagert werden, wie dies die Fig. 10 und 11 zeigen. Es sind hiebei nur wieder die Federn f, f1 in der Schwingungsbene anzubringen, also jetzt vertikal. An Stelle der früher von diesen Federn aufgenommenen Horizontalkomponente der Momentenkräfte werden nunmehr die Vertikalkomponenten, welche gleich gross sind. aufgenommen.
Nachdem die Rotationsebene der rotierenden Masse dieselbe bleibt und der Fahrrichtung des Wagens entspricht, bleibt die
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angenommen, \obei die Rollen r zur Seitenführung dienen. Der Antriebsmotor steht hiebei zweckmässig auf dem Wagen selbst.
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gemässer Weise anzubringen und wird die Ebene der Rolle y nunmehr vertikal sein und an Stelle des Winkelhebel' < ein gerader, zweiarmiger Hebel zu wählen sein.
PATENT-ANSPRÜCHE:
1. Einrichtung zur dynamischen Ausmittlung von Massenungsleichheiten aller Art bei rotierenden Massen, dadurch gekennzeichnet, dass an Stelle der bisher üblichen. dem dynamischen
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graphische Aufzeichnung und der Ausgleich vorhandener Drehmomente infolge ungleicher Massenverteitung gegenüber einer durch den Gesamtschwerpunkt der masse senkrecht zur Achse
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geometrischen Achse hervorgerufenen Fliehkräfte sich anschlisst oder aber beides gleichzeitig erfolgen kann.