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Einrichtung zur Erzeugung von Drehschwingungen für die Prüfung oder
Eichung von Drehschwingungs- und Verdrehungsmessern Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Einrichtung zur Erzeugung von Drehschwingungen für die Prüfung bzw. Eichung
von Drehschwingungs- und Verdrehungsmessern.
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Derartige Einrichtungen sind vonnöten, wenn es sich darum bandeh,
Drehschwingungs- bzw.
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Verdrehungsmesser unter betriebsmäßigen Bedingungen, d.h. bei gleichzeitiger
Rotation des Körpers, an dem die Messung erfolgen soll, zu prüfen bzw. zu eichen.
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Es sind Vorrichtungen zur Dauerprüfung von Kurbelwellen auf Drehschwingungen
bekannt, bei denen die zu prüfende Welle mit einem Querbalken verbunden ist, auf
dem die Einrichtungen zur Erzeugung der Erreger. impulse angebracht sind. Diese
Erregereinrichtungen bestehen beispielsw,eise aus zwei Schwungrädern, die mit beliebig
veränderlichen Unwuchtmassen versehen sind. Werden die Schwungräder in Rotation
versetzt, so entstehen zwei gleich große und entgiegengesetzt gerichtete Erregerkräfte,
die periodisch an- und abschwellen und über dosen Querbalken auf die zti prüfende
Welle einwirken.
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Derartige Vorrichtungen sind für den vorliegenden Zweck nicht geeignet,
weil diese einen Drehschwingungsmesser nicht unter den tatsächlich vorkommenden
Betriebsverhältnissen, also unter Rotation des Körpers, an dem die Messung vorgenommen
werden soll, zu prüfen bzw. zu eichen gestatten.
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Die erfindungsmäßige Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß
eine Masse vorgesehen ist, die auf einer mit gleichmäßiger Geschwindigkeit umlaufenden
Welle drehbeweglich angeordnet ist und von dieser mitgenommen wird und der beispielsweise
mit Hilfe eines Kurbeltriebes oder eines anderen geeigneten Schwingungserzeugers
(eine Drehschwingung van einstellbarer Frequenz und Amplitude überlagert wird. Zweckmäßiger.
weise erfolgt die Mitnahme der Masse von
einer auf der umlaufenden
Welle befestigten Scheibe über zwischengeschaltete Reibrollen, die auf einer Planetenradwelle
drehbar gelagert sind, welche ihrerseits mit dem Schwingungserzeuger zwangsläufig
gekuppelt ist.
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Die eben beschriebenen Einrichtungen sind zur Untersuchung von Drehschwingungsmessern
geeignet. Soll eine Prüfung bzw. Eichung von Verdrehungsmeßgeräten stattfinden,
so wird mit der den Drehschwingungen ausgesetzten Masse eine weitere Masse elastisch
gekuppelt. Diese letztere führt infolge ihrer Trägheit und der vorhandenen Abfederung
eine gleichförmige Drehbewegung aus. Es treten also zwischen den beiden Massen Vevdrehungen
auf, die zur Untersuchung von Verdrehungsmessern benutzt werden können.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im nachfolgenden an Hand
der Abbildungen näher erläutert.
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Auf einer Welle, die ihren Antrieb von einem nicht gezeichneten Motor
her erfährt, ist eine ausgewuchtete Schwungmasse A befestigt, die somit, gleichbleibende
Drehzahl des antreibenden Motors vorausgesetzt, infolge ihres Trägheitsmomentes
eine gleichförmige Drehbewegung ausführt. Diese Bewegung wird durch kugelige Reibrollen
E, die auf einer mit ihrer Längsachse senkrecht zur Welle W angeordneten und auf
ihr drehbar gelagerten Zwischenwelle D angebracht sind und sich auf dieser drehen
können, auf eine Drehmasse B übertragen, deren Drehsinn vermöge der Reibrollen E
umgekehrt ist, wie der der Masse A. Die Zwischenwelle D kann zusammen mit den Reibrollen
E relativ zu den Massen und B verschwenkt werden, beispielsweise durch einen an
der Zwischenwelle D angreifenden Kurbeltrieb F. Es werden so den Massen A und B
Drehschwingungen aufgezwungen, deren Größen sich umgekehrt verhalten wie die Summe
der Trägheitsmomente der Masse A und des Wellensystems zu dem Trägheitsmoment der
Masse B. Wenn die genannte Summe groß ist gegenüber dem Trägheitsmoment von B, so
führt die Masse B Drehschwingungen vom doppelten Winkel der Bewegung der Zwischlenwelle
D aus, während die Masse A keine Drehschwingungen ausführt. Die zu prüfenden Drehschwingungsmesser
sind also an der Masse B anzusetzen.
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Der Drehschwingungsausschlag der Masse B ist veränderlich I. durch
Beeinflussung der Zwischenwellenbewegung (Kurbelradius), 2. durch Änderung des Trägheitsmomentes
der Masse B.
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Für die Prüfung von Drehschwingungsmessern und besonders von Verdrehungsmessern
ist eine weitere Masse C vorgesehen, die unter Zwischenschaltung einer Feder G elastisch
mit B gekuppelt ist. Die Masse C läuft damit mit gleicher Drehzahl und Drellrichtung
wie die Masse B um, jedoch ohne die überlagerten Drehschwingungen. Es ire -tee daher
Verdrehungen bestimniter Gröl: zwischen den Massen B und C auf. die zur Eichung
von Verdrehungsmessern bei uln laufendem Prüfkörper dienen können.
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Ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen, sind natürlich auch andere
Ausführungsformen möglich. Beispielsweise kann die Masse C über ein den Drehsinn
umkehrendes Getriebe von der Massen aus an getrieben werden. In diesem Fall würde
die Feder G zwischen den Massen B und C in Fortfall kommen.
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Die Einrichtung nach der Erfindung kann naturgemäß auch für die Prüfung
bzw.
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Eichung aller anderen übiiehen Drehschwingungs- und Verdrehungsmeßgeräte
Anwendung finden.
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Die Abb. 2 zeigt beispielsweise die Anbringung eines zu eichenden
Drehschwingungsmeßgerätes, welches auf dem Prinzip der Luftspaltänderung beruht.
Das Gerät besteht aus einem permanenten Magneten 1, der ebensogut auch durch einen
wechselstromerregten Magneten ersetzt werden kann. vor dessen Polen 2 mit Hilfe
einer Feder 4 ein Anker 3 derart befestigt ist, daß er Bewegungen in Richtung des
Doppelpfeiles ausführen kann. Das Gerät ist mittels Schrauben 6 an der Schwungsmasse
B befestigt. Da diese Schwungmasse Drehsch ingungen unterworfen ist, wird in der
Wicklung 5 des Magneten I eine elektromotorische Kraft induziert, die ein Maß für
die Größe der Drehschwingungen gibt und an einem geeigneten Meßinstrument abgelesen
werden kann.
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Abb. 3 zeigt, wie beispielsweise ein Verdrehungsmeßgerät, welches
ebenfalls auf dem Prinzip der Luftspaltänderung beruht, anzubringen wäre. Der permanente
Magnet 10 desselben ist vermittels Schrauben 12 an der Masse B befestigt und trägt
wie Oben eine Wicklung 15. Ein Anker 13, der vor den Polen 1 1 des Magneten 10 angeordnet
ist, ist mit Hilfe von Schrauben 14 an der Masse C angebracht. Verdrehungen der
Masse B gegenüber der Masse C induzieren in der Wicklung 15 entsprechende elektromotorische
Kräfte und geben so Cill Maß für die Verdrehung.