CS226563B1 - Method of and apparatus for measuring static unbalance momentum - Google Patents

Description

POPIS VYNÁLEZU

REPUBLIKA

K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU

(61) (23) Výstavná priorita (22) Přihlášené 01 04 80 (21) (PV 2251-80) 226563 (11) (Bl) (51) Int. Cl. G 01 M 1/08G 01 M 1/12

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY

A OBJEVY (4Q) Zverejnené 26 08 85(45) Vydané 15 11 85 (75)

Autor vynálezu

SARABOK DUSAW ing., SENICA NAD MYJAVOU

Spósob merania momentu statickej navyváženosti a zariadenie k jehoprevádzaniu 1

Vynález sa týká spčaobu merania momentu statickej nevyváženosti rotačných telies ·zariadenie k jeho prevádzaniu. Z doteraz používaných metod merania nevyváženosti sá najznámejšie metody dynamická,t. j. tie, ktoré merajú moment nevyváženosti pri otáčaní daného předmětu okolo oai, vočlktorej třeba moment nevyváženosti zmerať. Zariadenie, používané u tohto apftsobu meraniasá povačšine drahé, zložité a náročné na obsluhu.

Zo statického merania momentu nevyváženosti sú známe zariadenia, do ktorých aa meranýpredmet vkládá v zvislej polohe, t. j. os predmetu, voči ktorej sa meranie robí, žalej len"os rotácie", je kolmá na vodorovná rovinu. Výhoda týehto zariadení je v tom, že možno okam-žité určit směr, resp. miesto max. nevyváženosti, t. j. směr polohy ťažiska osi rotácie danéhopredmetu. Hodnotu momentu nevyváženosti, připadne přesná polohu ťažiska je možné určit privlastnom merani. Nevýhoda tohto spOsobu je v tom, že os rotácie meraného predmetu musí bytkolmá na čelná plochu, na ktorej leží. Odchýlky v kolmosti vnáěajá do merania nepřesnost.Dalšou nevýhodou je skutočnost, že sa velmi obtiažne merá moment nevyváženosti na predme-toch, ktorých dížka je niekolkonásobne vačáia ako vonkajSí priemer. líeranie je velmi ob-tiažne tiež v případe, keá sa nevie, v akej výSke je tažisko predmetu, t. j. vsdialenoatťažiska od čelnej plochy, na ktorej predmet leží. To sa vyskytuje najma u predmetov s vná-tornou dutinou, napr. u dělostřeleckých granátov.

Zo spčsobov a metod merania statickej nevyváženosti, používaných bežne v praxi jenajznámejšie metoda "odvaTovacia". Meraný rotačný predmet sa položí na vedenie, ustavenédo vodorovnej polohy. Ťažšia strana meraného predmetu převáži Tahšiu stranu, predmet sa -kotála. Na Tahšiu stranu sa prikladajú závažia, napr. magnety, pokým predmet nie je vyvá- 226 56} 226563 2 žený. Přesnost tejto metody je malá a je závislá na kvalitě kolajničiek a kvalitě plčškypředmětu, ktorá sa dotýká kolajničiek, t. j. na valivom třeni medzl predmetom a kolejnič-kami.

Spomlnaná nevýhody odstraňuje spfisob a zarladenie, ktorá spolu tvoria predmet přihláš-ky vynálezu.

Vynález riešl meranie momentu statickej nevyváženosti na výkyvnom meracom zariadenlnakreslenou na obr. 1. Os rotácie meranáho predmetu je přitom vo vodorovnéj polohe. Zaria-denie je velmi citlivá, přesnost meranie je vysoká. Uloženie predmetu do zariadenla sa dáv praxi vačšinou velmi lehko docielit.

Zarladenie pozostáva z úložnej časti £, tvorenej dvomi plochami zvierajdcimi uhol 80°až 100°, pevne spojenými na čelách výkyvnými ramenami, opatřenými dvomi hrotmi 2, dosahujú-cimi na podpory J a výchylkomeru í, pevne spojeného s výkyvnými ramenami (obr. 1).

Ueraný predmet sa vkládá do úložnej časti "na ležato", jeho os rotácie je rovnoběžnás pozdížnou osou úložnej časti. Po ustálení výkyvu sa odčítá uhol výkyvu a, (oproti ukazo-váku £). Ueraný predmet sa pootočí okolo svojej osi rotácie o 90°. Po ustálení výkyvu saodčítá uhol výkyvu ag. Z naměřených hodnOt uhlov a «2 88 vypočítá uhol pootočenia y : Z = β + α, (T) pričom

Sin a2 tg β --tg (a. - a-) (2) sin aj . cos («i - aj)

Uhol γ Je taký uhol, o ktorý třeba pootočit meraný predmet voči svojej osi rotácie,aby sa dostalo tažisko predmetu Tp do vodorovnéj polohy voči osi rotácie. Uhol γ třebamerat voči polohe, pri ktorej sa meral uhol r<,. Ďalej možno z hodnOt uhlov a «2 vypočítat velkost momentu nevyváženosti podlávztahu: U · (G_ . r + G_ . r ) . sin a,z z p s i sin «2 sin rty . cos ( tg («,

Tf2

Gg hmotnost výkyvných častí zariadenla, rz vzdialenost vodorovnej osi prechádzajúcej tažiskom výkyvných častí zariadenla od osiprechádzajúcej hrotmi 2,

Gp hmotnost meranáho telesa, ra vzdialenost geometrickej osi rotácie měřeného telesa od vodorovnej osi prechádzajúcejhrotmi 2, Γρ vzdialenost tažiska predmetu od zvislej osi vedenej hrotmi 2. 3 226563

Odvodnenie vztahu (2) podl'a obrázka 2:

Ak položíme meraný predmet na zariadenie v rubovolnéj polohe, vychýlí sa celá sústavanapr. o uhol Po pootočení měřeného telesa sa sústava vychýlí o uhol «j.

Rovnice rovnováhy sústavy sú: · r = 0 p pí Z Zl °p · rp2 - Gz · rz2 - 0 Z toho vyplývá, že ‘pí

Gz · rz2 p2 Z obrázka 2 Sálej vyplývá, že Γ81 κ sin rz1 = ra . sin a1 rz a podobna rz2 “ rz * sin “2 fialej z obrázka vyplývá, že rsi sin «j » —— rg] = rg . sin a podobné rs2 “ rs * sin “2

Fre neznámy uhol P platí „ rp1 + rs1 . ΓΡ1 * rs1 cos P lť ?> p » —t——— p cos p sin (P + <S ) rp2 * rs2 226563 4 do druhéj rovnice sa dosadí za p prvá rovnice r_o * ps2sin ( β + δ ) = -£*-— ΓΡ1 + rs1 cos li ro2 + r«2 sin ( β + δ ) s ° . cos β ΓΡ1 + Γ81 l’avá i pravá strana rovnice sa vydělí cos β sin ( β + <5 ) rp2 + rs2cos β rp, + r8l rozložením sin ( β + S) sa dostane

sin β . cos δ + cos β . sin 8 rp2 + rs2eos/i rp, + rgJ l'avá strana rovnice sa upraví rp2 + rs2 tg β . cos δ + sin δ » - rp1 + rs1 po úpravě tg β rp2 ♦ rs2 cos 6 . (rp, + rs1) tg <5 doseděním za rp1, rp2, r8)> rg2, rz, a rz2 sa dostane

Gz . rz . sin a2 + r8 . sin a2 tg β cos δ <θζ . rs . sin a, *\ <-r- ·’.·» úpravou rovnice sa dostane tg β = (Qz . r, + 0p . r8) . sin a2 (Gz . rz + Gp . rs) . sin a, . cos δ - tg δ sin a2 tg n =--tg <5 sin . cos ď 5 226563

Odvodenie vztahu (3) podl’a obrázka 2: Výsledný moment nevyváženosti sa označí U. M = Gp . p Pře p platí cos p

Pp1 + rs1

P B

p COS P

Za p sa dosadí do predchádzajúcej rovnice * G_ rP1 + rs1

M F COS β

Doseděním za rp, 8 rs, 8 úpravou rovnice sa dostane

Μ = °z ' Γζ1 + QP · rs · sln *1 QGp . cos β P

Doseděním za r . a áaláou úpravou sa dostane vztah 0- . r« + Gn cos p

Pre cos β vyjádřeného pomocou funkcie tangens platí cos β 1 - ·— *\/l + tg2p doseděním za tg β vztah © sa dostane cos p ±\ / Z sin «2 "\2 \/l +(-:--tg δ) V ssin . cos δ y

Doseděním tejto rovnice do vztahu (3) a úpravou sa dostane rovnica « 3 (°z · rz + Gp ’ · sin “1 · V1 "/ sin ff2 , i ri2 + /-£-/- /tg (ft . e )/ i sin . cos («, - «j) / < / Z popisu činnosti zariadenia vyplývá, že u každého meraného predmetu je možné zistitmoment nevyváženosti a jeho miesto, teda je možné ho dodatočne staticky vyvážit.

Uvedený spfisob a zariadenie na meranie momentu nevyváženosti možno využit v rflznychoblastiach priemyslu, napr. pri výrobě brúsnych kotúčov, kolies rfiznych motorových i nemo-torových vozidiel, zalomených hriadel’ov, rotorov, v zbrojnom priemysle, ale tiež pri výrobě

Claims (2)

226563 6 súSiastok a výrobkov rfizneho nerotaSnáho tvaru. Pre urýchlenie meranla je výhodné na niek-torú z výkyvných Saští zariadenia umiestniť tlmiS kmitov vzduchový, elektromagnetický,olejový atň. PREDMET VYNÁLEZU

1. SpSaob meranla momentu statickej nevyváženostl najma rotačných teliea, vyznaSujúcesa tým, že u meraného válcového telesa, uloženého vo vodorovnej polohe, vo výkyvnom meracomzariadení sa najskSr zistí prvý uhol vychýlenia a, od nulovej polohy, potom sa merané těle-so pootočí o 90° a zistí sa druhý uhol vychýlenia a2, priSom platí, že U (Gg . rg + Gp . rg) . sin «.

2 kde U je moment statickej nevyváženostl, Gg hmotnost výkyvných Saští meracieho zariadenia, rg vzdialenost vodorovnej osi prechádzajúcej tažiskom výkyvných Saští meracieho zariade-nia od vodorovnej osi prechádzajúcej úložnými hrotml meracieho zariadenia, Gp hmotnost meraného telesa, rg vzdialenoeť geometrickej osi rotácie meraného telesa od vodorovnej osi prechádzajúcejhrotml meracieho zariadenia.

2. Zariadenie k prevádzaniu spOsobu podle bodu 1, obsahujúce výchylkomer, vyznaSujúcesa tým, že pozostáva z úložnej Sasti (4), tvorenej dvomi plochami zvierajúclml uhol 80° až100°, pevne spojenými na Selách s výkyvnými ramenami opatřenými dvorná hrotml (2), dosadajú-cimi na podpěry (3). 2 výkresy