CN104101463A - 旋转体静平衡测量方法 - Google Patents

Abstract

旋转体静平衡测量方法，包括以下步骤：（1）、布置测量装置；（2）、将旋转体放置到托盘上，定位芯轴支撑旋转体并定位于旋转体的中心孔；（3）、操控升降驱动装置驱动定位芯轴缓慢上升；（4）、操控升降驱动装置驱动定位芯轴缓慢下降，旋转体随着定位芯轴落下并由托盘支撑，此时旋转体在圆面各部分重量由不同的称重传感器测出，并通过控制器的计算分析，旋转体不平衡量和不平衡方位通过显示屏采用数字或图形显示出来。本发明具有以下有益效果：1、直观；2、精度高；3、重复性好；4、本发明可用于砂轮半成品检验；5、适用范围广。

Description

旋转体静平衡测量方法

技术领域

本发明涉及一种旋转体静平衡测量方法。

背景技术

有许多转动的物体需要做静平衡，特别是高速转动的砂轮、叶轮、带轮等旋转体。通过对物体静平衡值的控制，可保证物体转动时所引起的振动在一定的允许范围内。

目前，测量旋转体静平衡所用的平衡器主要有轴辊式、顶针式、钢球式。轴辊式平衡器由平衡轴和支撑体组成，支撑体一般是两根相互平行且水平的圆柱棒或双斜面导轨，也可以是两对相互重叠且可自由转动的圆钢盘。顶针式平衡器由顶针、托盘组成；钢球式平衡器由钢球、托盘组成。

对于轴辊式平衡器，使用时将平衡轴穿过物体的中心孔，使物体的平面处于和平衡轴轴线垂直的位置。然后将平衡轴放在平衡器支撑体上，让装有物体的平衡轴自由转动，当物体达到平衡位置时，它的质心处于最低处。通过在物体平衡状态的最高点加适当配重，使之在任一位置都达到平衡，此时配重的质量就是物体本身固有的不平衡量。    

对于顶针式平衡器，钢球式平衡器，只要将物体放在托盘上，物体的中心孔穿过托盘上的定位轴即可。若物体质量不均匀，它会向偏重的方向倾斜。通过在倾斜方向相对高点加适当配重，使之平衡。此时的配重质量就是物体本身固有的不平衡量。

现有的静平衡测量方法存在着如下缺点：

（1）精度低。对于采用轴辊式平衡器的静平衡测量方法，其精度受支撑体的粗糙度、尺寸误差及安装误差的影响，精度一般能达到160gmm；即直径200mm的物体，其能测出最小固有的不平衡量1.6g，理论上固有不平衡量小于1.6g时无法测出。采用顶针式或钢球式静平衡器的静平衡测量方法，其精度受顶针、钢球和托盘配合、托盘定位轴和物体中心孔配合精度的影响，精度更低。考虑到操作方便，托盘定位轴和物体中心孔一般采用间隙配合，0.1mm的间隙对直径200mm重量1000g的物体，在极限情况下产生的测量误差就可达到1g，再加上顶针、钢球和托盘产生的误差，综合误差可达到2g以上。

（2）不能用于砂轮半成品检验。砂轮半成品强度低，采用上述两种方法检测砂轮半成品的静平衡会对坯体的孔径、边缘造成损伤，采用穿平衡轴方式甚至会损伤坯体。

（3）重复性差：每次装配位置的不同都会造成物体静平衡测量值的变化，无法确定物体不平衡的准确值，特别是测量重量大的砂轮时，其重复性更差。

（4）不平衡值不能直接数字显示，现有方法都是加配重来测量不平衡，配重需要多次调整。

（5）顶尖式或钢球式静平衡测量方法只能适用于较轻的物体。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种测量精度高、可重复使用、特别适用于砂轮半成品静平衡测量的旋转体静平衡测量方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：旋转体静平衡测量方法，包括以下步骤：

（1）、布置测量装置：在水平设置的底板上设置升降驱动装置和定位芯轴，定位芯轴设在升降驱动装置的驱动端上，在底板上设置至少三个称重传感器，称重传感器通过数据线连接有控制器，控制器通过数据线连接有显示屏，所有称重传感器都位于以定位芯轴为圆心的一个圆上，在所有称重传感器上放置一个圆形的托盘，托盘在圆心处开设有用于通过定位芯轴的圆孔，托盘水平设置且托盘的重心位于定位芯轴的中心线上；

（2）、将旋转体放置到托盘上，定位芯轴支撑旋转体并定位于旋转体的中心孔；

（3）、操控升降驱动装置驱动定位芯轴缓慢上升，定位芯轴将旋转体顶起，旋转体离开托盘，使旋转体的中心孔与定位芯轴同轴心；

（4）、操控升降驱动装置驱动定位芯轴缓慢下降，旋转体随着定位芯轴落下并由托盘支撑，此时旋转体在圆面各部分重量由不同的称重传感器测出，并通过控制器的计算分析，旋转体不平衡量和不平衡方位通过显示屏采用数字或图形显示出来。

采用上述技术方案，本发明采用传感器承重的测量方法，旋转体在托盘上水平放置，通过内孔自动定心，托盘下面装有数个称重传感器，因砂轮存在质量不平衡，每个称重传感器承受载荷不同。通过控制器的公式计算，可以计算出砂轮不平衡量和不平衡方位，并通过显示屏用数字或图形显示出来。

本发明具有以下有益效果：

1、直观：直接显示砂轮不平衡量和方位。

2、精度高：由于称重传感器精度很高，可以测量出零点几克的不平衡量。

3、重复性好：由于砂轮定位精度高，测量数据可复现。

4、本发明可用于砂轮半成品检验：由于在托盘上放置，对砂轮强度要求较低。砂轮坯体的强度可满足检测需要。

5、适用范围广：选用不同量程的传感器，可满足所有规格砂轮的静平衡检测。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的旋转体静平衡测量方法，以砂轮为例，包括以下步骤：

（1）、布置测量装置：在水平设置的底板1上设置升降驱动装置2和定位芯轴3，定位芯轴3设在升降驱动装置2的驱动端上，在底板1上设置至少三个称重传感器4，称重传感器4通过数据线连接有控制器，控制器通过数据线连接有显示屏，所有称重传感器4都位于以定位芯轴3为圆心的一个圆上，在所有称重传感器4上放置一个圆形的托盘5，托盘5在圆心处开设有用于通过定位芯轴3的圆孔，托盘5水平设置且托盘5的重心位于定位芯轴3的中心线上；升降驱动装置2可以采用气缸或液压缸；控制器和显示屏均为现有成熟技术，图中也未示意出来；

（2）、将砂轮6放置到托盘5上，定位芯轴3支撑砂轮6并定位于砂轮6的中心孔；

（3）、操控升降驱动装置2驱动定位芯轴3缓慢上升，定位芯轴3将砂轮6顶起，砂轮6离开托盘5，使砂轮6的中心孔与定位芯轴3同轴心；

（4）、操控升降驱动装置2驱动定位芯轴3缓慢下降，砂轮6随着定位芯轴3落下并由托盘5支撑，此时砂轮6在圆面各部分重量由不同的称重传感器4测出，并通过控制器的计算分析，砂轮6不平衡量和不平衡方位通过显示屏采用数字或图形显示出来。

本发明采用传感器承重的测量方法，砂轮6在托盘5上水平放置，通过内孔自动定心，托盘5下面装有数个称重传感器4，因砂轮6存在质量不平衡，每个称重传感器4承受载荷不同。通过控制器的公式计算，可以计算出砂轮6不平衡量和不平衡方位，并通过显示屏用数字或图形显示出来。

上述实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。 

Claims (1)

1.旋转体静平衡测量方法，其特征在于：包括以下步骤，

（1）、布置测量装置：在水平设置的底板上设置升降驱动装置和定位芯轴，定位芯轴设在升降驱动装置的驱动端上，在底板上设置至少三个称重传感器，称重传感器通过数据线连接有控制器，控制器通过数据线连接有显示屏，所有称重传感器都位于以定位芯轴为圆心的一个圆上，在所有称重传感器上放置一个圆形的托盘，托盘在圆心处开设有用于通过定位芯轴的圆孔，托盘水平设置且托盘的重心位于定位芯轴的中心线上；

（2）、将旋转体放置到托盘上，定位芯轴支撑旋转体并定位于旋转体的中心孔；

（3）、操控升降驱动装置驱动定位芯轴缓慢上升，定位芯轴将旋转体顶起，旋转体离开托盘，使旋转体的中心孔与定位芯轴同轴心；

（4）、操控升降驱动装置驱动定位芯轴缓慢下降，旋转体随着定位芯轴落下并由托盘支撑，此时旋转体在圆面各部分重量由不同的称重传感器测出，并通过控制器的计算分析，旋转体不平衡量和不平衡方位通过显示屏采用数字或图形显示出来。