DE828012C - Drehschwingungsmessgeraet - Google Patents

Description

• Drehschwingungsmeßgerät Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der in Wellen und sonstigen Kraftübertragungseinrichtungen auftretenden periodisch veränderlichen Winkelabweichungen, Verdrehungsbeanspruchungen usw., bei welcher eine gleichmäßig umlaufende Masse mit einer zweiten, mit der Drehzahl der Maschinenwelle umlaufenden Masse elastisch gekuppelt ist und die Relativbewegungen der beiden Massen gegeneinander durch ein Hebelwerk auf ein Schreibgerät übertragen wird. Derartige Meßvorrichtungen sind an sich bekannt, doch zeichnen sich diese entweder durch große Unhandlichkeit oder Fehlerquellen in der Übertragung der Winkelabweichung von der Schwungmasse bis zur Registriervorrichtung aus. So sind z. B. bei einem bekannten Gerät die Winkelhebel im Übertragungsgetriebe derart ausgebildet und angeordnet, daß die an ihnen wirksam werdenden Fliehkräfte, herrührend von Drehzahlschwankungen oder Winkelbeschleunigungen der Schwingungen, eine wenn auch geringe Drehbewegung hervorrufen, die zu Fehlen in der Registrierung der Winkelabweichung der Schwungmasse führen. Wenn die Masse der Übertragungshebel auch sehr klein isf, so kann bei ihnen doch die schädliche Einwirkung der Fliehkräfte nicht einfach vernachlässigt werden. Dies gilt naturgemäß besonders für Messungen in höheren Frequenzbereichen, da mit der Beschleunigung auch die Fliehkräfte entsprechend ansteigen.
• Zur Behebung dieser Nachteile ist erfindungsgemäß das bewegliche Getriebe für die Übertragung der Winkelabweichungen der gleichmäßig umlaufenden Masse auf die den Schreibstift bewegende Druckstange derart im Gerät gelagert, daß die auf ihn einwirkenden Fliehkräfte keine zusätzliche Bewegung der Getriebeteile hervorrufen. Um ein unerwünschtes Abheben der einzelnen Teile des Übertragungsgestänges infolge der Massenbeschleunigung voneinander zu verhindern, ist gemäß der Erfindung die Stange, welche die Winkelabweichung der Riemenscheibe gegen die Schwungmasse tangential auf den Hebel überträgt, mit je einem Kugelgelenk an derSchwungmasse und am Winkelhebel angelenkt. Auf diese Weise können die Glieder des Übertragungsgetriebes nur durch Lageänderungen der beiden Massen gegeneinander bewegt werden, undder Einfluß derFliehkräfte ist vollständig ausgeschaltet, so daß auch das Meßergebnis durch sie nicht verfälscht werden kann. Die Praxis hat gezeigt, daß das Gerät nach der Erfindung allen Anforderungen, die besonders bei der Prüfung schnellaufender Wellen auftreten, gewachsen ist. Die Umwandlung der tangentialen Bewegung der Riemenscheibe gegen die gleichmäßig umlaufende .Masse in eine axiale Bewegung und ihre Übertragung auf die den Schreibstift bewegende axsiale Druckstange erfolgt unter Zwischenschaltung eines Verbindungsgliedes durch einen einzigen zweiarmigen Hebel, dessen Arme auf einer gemeinsamen Welle in verschiedenen Drehebenen angeordnet sind.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Gerätes nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Axialschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-11 in Fig. 3 und Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie 111-IIl in Fig. i.
• Dar Geber des Drehschwingungsanzeigers besteht aus der Schwungmasse i und einer diese konzentrisch umgebenden Riemenscheibe 2. Die Schwungmasse i ist auf einer Achse 3 im Innern der Riemenscheibe 2 mittels Kugellager 4 leicht drehbar gelagert. Mittels der äußeren Steckachse 5 an der Riemenscheibe 2 ist der Gesamtgeber im Gehäuse 6 in dem in Fig. i angedeuteten Lager 7 gelagert. Die beiden konzentrischen Massen i und 2 sind durch die Spiralfeder 8 elastisch miteinander verbunden. Die Schrauben 9 in der Schwungmasse i dienen als Anschläge in den Bohrungen io der Riemenscheibe 2. Dadurch wird eine Überbeanspruchung der einzelnen Teile vermieden.
• Die Riemenscheibe 2 ist mit der Schwungmasse i durch die Spiralfeder 8 gekuppelt. Durch diese Ausführung wird erreicht, daß die Schwungmasse i gleichmäßig rotiert, während die Riemenscheibe 2 dazu noch die ihr aufgezwungenen Winkelahweichungen ausführt. Die Relativbewegungen dieser beiden Teile sind identisch mit den zu messenden Wegschwankungen.
• In dem Gehäuse 6 ist die Antriebsvorrichtung für die Registrierung untergebracht. Da sie nicht eigentlich zur vorliegenden Erfindung gehört, ist sie in der Fig, i nur schematisch angedeutet. Ihre Ausführung kann beliebiger Art sein. Zweckmäßigerweise erfolgt der Antrieb des Registrierbandes vom Zahnrad ii aus, das auf der Steckachse 5 des Gebers befestigt ist. Die Papiertrommel 12 w:-.d auf dieseWeis2 in einem ganz

  bestimmten Verhältnis zur Drehzahl der Riemen-

  scheibe 2 gedreht. Es kann aber auch natürlich ein

  elektrischer oder irgendein anderer Antrieb der

  Schreibtrommel 12 Verwendung finden. Der über der

  Trommel 12 angeordnete Schreibhebel 13 mit dem

  Schreibstift 14 .ist ebenfalls am Gehäuse 6 befestigt

  und wird mittels der Federn 15 gegen die Druck-

  stange 16 im Innern der Steckachse 5 gezogen. Das

  Getriebe, welches die Winkelabweichung überträgt,

  besteht aus dem zweiarmigen Hebel 17-i8-19, der

  in der Riemenscheibe 2 drehbar gelagert ist und dessen

  einer Arm 18 gegen die Druckstange 16 anliegt,

  während der andere Arm i<) mit einem Kopfstück 20

  versehen ist (Fig. 2). Die Verbindung des Armes i9

  mit der Schwungmasse i erfo>llt mittels einer Stange

  21, die an beiden Enden Kugelköpfe 22 und 23 auf-

  weist. Mittels der Kugelköpfe 22 und -23 ist die Stange

  21 gelenkig im Kopfstück 2o des Hebelarmsig und in

  der Schwungmasse i befestigt. Bei einer Winkelab-

  weichung der Schwungmasse i zur Masse der Riemen-

  scheibe 2 wird diese Bewegun,- durch die Stange 21

  auf den Hebel 1r18-19 übertragnen, dessen Drehung

  über den Arm iS eine entsprechende Längsbewegung

  der Druckstange 16 zur Folge hat, welche wiederum

  eine Bewegung des der Stange folgenden Schreib-

  hebels 13 bewirkt. Auf diese einfache Weise wird jede

  Winkelabweichung zwischen den beiden umlaufenden

  Massen i und 2 vom Schreibstift i.1 auf den Registrier-

  streifen der Trommel festgehalten.

  Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die

  Fliehkräfte des Hebelgetriebes, mit dem die Winkel-

  abweichung auf den Schreibstift übertragen wird,

  keinerlei Einfluß auf die Bewegung des Getriebes

  ausüben und infolgedessen dadurch auch keine Fehler

  in der Messung auftreten, das heißt, die Ausschläge

  des Schreibstiftes stammen einzig und allein von den

  Winkelabweichungen der Riemenscheibe gegen die

  Schwungmasse i her. Es ist ein Abheben einzelner

  Getriebeteile voneinander nicht nielir möglich, da die

  Verbindung zwischen Schwungmasse und Winkel-

  hebel eine formschlüssige ist. Zu diesen wesentlichen

  Vorzügen des Gebers nach der Erfindung kommt noch

  der Vorteil der einfacheren Herstellung, da für die

  Übertragung außer einer kurzen Verbindungsstange

  nur noch ein einziger z« eiarmiger Hebel Verwendung

  findet.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Messung der in Wellen und sonstigen Kraftiibertragungscinrichtungen auftre- tenden periodisch veränderlichen Winkelabwei- chungen, Verdrehbeanspruchungen iisw., bei wel- cher die Relativbewegit:igen der von der Meß- stelle angetriebenen Riemenscheibe gegen eine gleichmäßig umlaufende, federnd -gekuppelte Mass° durch ein Hebelwerk auf ein Schreibgerät über- tragen w,-rdeii, dadurch c;ekennzeichnet, daß das bewegliche Getriebe für' die L`bertragung der Winkelabweichung der Riemuns,-lieihe gecncn eine gleichmäßig uinlai:feri;.ie @e`:wi:nF@rnasse (i) auf die den Schrt-"Istiftliel-)cl (i31 be«-eg(nd_> 1)::ick- stange (16) derart im Gerät gelagert ist, daß die auf ihn einwirkenden Fliehkräfte keine zusätzliche Bewegung der Getriebeteile, insbesondere des zweiarmigen Hebels (i7-i8-i9), hervorrufen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der tangentialen Bewegung bei der Winkelabweichung der Riemenscheibe (2) gegen die umlaufende Masse (i) formschlüssig erfolgt, z. B. durch eine Stange, die sowohl mit der Masse (i) als auch mit dem Arm (i9) des Hebels (17-18-19) mittels je eines Kugelgelenkes (22, 23) verbunden ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung der tangentialen Bewegung der Riemenscheibe (2) bei einer Winkelabweichung gegen die gleichmäßig umlaufende Masse (i) in eine axiale Bewegung und ihre Übertragung auf die den Schreibhebel (13) bewegende axiale Druckstange (16) unter Zwischenschaltung eines Verbindungsgliedes (21) durch einen einzigen zweiarmigen Hebel erfolgt, dessen Arme (i8-i9) auf einer gemeinsamen Welle in verschiedenen Drehebenen angeordnet sind.