JP2001083033A - 動釣合い試験機 - Google Patents

動釣合い試験機

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JP2001083033A
JP2001083033A JP26254199A JP26254199A JP2001083033A JP 2001083033 A JP2001083033 A JP 2001083033A JP 26254199 A JP26254199 A JP 26254199A JP 26254199 A JP26254199 A JP 26254199A JP 2001083033 A JP2001083033 A JP 2001083033A
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JP
Japan
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unbalance
specimen
magnitude
compensation
dynamic balance
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JP26254199A
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Eiji Matsumoto
栄治 松本
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Shimadzu Corp
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Shimadzu Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 釣り合わせ修正後に一定の不釣合いを残した
状態とする際の釣合試験に際し、一定の不釣合いを有す
るマスターワークを用いたゼロ補償のための設定が不要
であり、設定作業を大幅に簡素化することのできる動釣
合試験機を提供する。 【解決手段】 供試体Wに残すべき不釣合いの大きさL
0 と方向θ0 を入力することにより、不釣合い演算手段
13aで演算された供試体Wの不釣合い計測結果(大き
さL,方向θ)から上記不釣合い(大きさL0 ,方向θ
0 )をベクトル演算により減算して表示する補償演算手
段13bを設けることで、マスターワークを用いたゼロ
補償を行うことなく、数値演算によりゼロ補償をした計
測値表示を行うことを可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は動釣合試験機に関す
る。
【0002】
【従来の技術】動釣合試験機においては、一般に、供試
体の両端部を軸受で支持した状態で回転を与え、その回
転によって生じる不釣合い信号を左右の軸受部において
検出するとともに、供試体の表面に付したマークや形状
的特徴等を検出して回転基準パルスを得て、供試体の左
右両面における不釣合いの大きさと方向(角度)を演算
によって求める。
【0003】このようにして求められた不釣合いの大き
さ並びに方向に従い、左右各面のそれぞれについて、不
釣合い重点の方向に不釣合いの大きさに応じた修正孔加
工を施すか、あるいはその逆の方向に修正重りを取り付
けることによって供試体を釣り合わせることができる。
【0004】ところで、例えば自動車のクランクシャフ
ト等のように、ある種の供試体においては、一定の方向
に一定の大きさの不釣合いを残した状態で釣り合わせ加
工を施すことが要求される場合がある。このような場
合、従来の動釣合試験機においては、まず、その供試体
に錘等を取り付ける等によって、供試体に残すべき不釣
合いの大きさに対応した重量を、同じく残すべき不釣合
いの方向と反対側に付加した状態で動釣合試験を行い、
不釣合いの大きさと方向を計測する。次に、その不釣合
いの計測結果に基づいた修正加工を施すことによって錘
等を付けた状態で供試体を釣り合わせ、その後、その錘
等を除去する。これにより、錘等の重量を付加した方向
と反対の方向に不釣合い重点を有するマスターワークを
得る。そして、そのマスターワークの動釣合試験を行
い、その計測結果が不釣合い0となるように試験機をゼ
ロ補償する。実際の供試体の動釣合試験を、このような
ゼロ補償をかけた状態で後で行うことにより、一定の方
向への一定の大きさの不釣合いが存在している状態をバ
ランス状態とした計測結果が得られ、この計測結果をも
とに釣り合わせ修正加工を施せば、供試体には修正後の
マスターワークと同等の不釣合いが残った状態となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、供試体に一
定の不釣合いを残す上述した従来の手法によると、ゼロ
補償のために供試体に残すべき不釣合い量に応じた錘等
を製作する必要があるばかりでなく、マスターワークを
作るべくその錘等を供試体に対して取り付け、更にその
状態で動釣合試験を実施し、更にまたその結果に基づい
て釣り合わせ修正加工を行った後に錘を取り外してマス
ターワークを得て、更にそのマスターワークの動釣合試
験を行って試験機のゼロ補償のための調整を行う、とい
う相当に煩雑な作業が必要であった。
【0006】本発明の目的は、供試体に一定の不釣合い
を残して釣り合わせを行う必要のある場合に、ゼロ補償
のための作業を従来の試験機に比して大幅に簡素化する
ことのできる動釣合試験機を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の動釣合試験機は、供試体を回転させること
によって得られる不釣合い信号と、供試体の基準位置を
検出して得られる回転基準パルスとから、供試体に存在
する不釣合いの大きさと方向を求める演算手段を備えた
動釣合試験機において、供試体に残すべき不釣合いの大
きさと方向を入力する入力手段と、その入力された不釣
合いの大きさと方向を記憶し、上記演算手段により求め
た不釣合いの大きさと方向からベクトル演算により減算
する補償演算手段と、その補償演算手段による演算結果
を表示する表示器を備えていることによって特徴づけら
れる。
【0008】本発明は、一定の不釣合いを残した状態で
釣り合わせ修正を施されたマスターワークを用いること
なく、演算によりゼロ補償を行うことで所期の目的を達
成しようとするものである。
【0009】すなわち、一定の方向θ0 に一定の大きさ
0 の不釣合い(重点)を有したマスターワークの計測
結果が、不釣合い0となるようにゼロ補償をした状態
で、実際の供試体の動釣合試験を行って得られる不釣合
いの計測結果は、ゼロ補償を行わない通常の試験により
得られる不釣合いの計測結果(方向θ,大きさL)か
ら、マスターワークの不釣合い(方向θ0 ,大きさ
0 )をベクトル演算によって減算した結果と等価とな
る。従って、供試体に残すべき不釣合い(方向θ0 ,大
きさL0 )の入力手段と、その入力内容を供試体の動釣
合試験により計測された実際の不釣合い(方向θ,大き
さL)からベクトル演算によって減算する補償演算手段
を備えることにより、従来のようなマスターワークを作
ってその不釣合いの計測結果が0となるようなゼロ補償
を行うことなく、試験機の設定を通常状態、つまり実際
に不釣合いが0のときに計測結果が0となる設定状態で
供試体の動釣合試験を行い、補償演算手段によって上記
の減算による補償演算を行ったうえで表示することで、
従来のマスターワークを用いてゼロ補償をした場合と同
等の計測結果を表示することができる。
【0010】そして、このような演算によるゼロ補償に
よると、表示された計測結果には、マスターワークを作
るべく供試体に錘を付加する場合に比して、錘の重量誤
差および取り付け位置の誤差等が含まれることがない分
だけ、従来よりも正確な値となるという利点もある。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
好適な実施の形態について述べる。図1は本発明の実施
の形態の構成を示すブロック図である。供試体Wは、そ
の両端部が軸受1a,1bにより支持された状態でその
周囲にベルト2が掛け回され、モータ3の駆動によって
ベルト2を介して回転が与えられる。各軸受1a,1b
はバネ4a,4bを介して試験機フレームに対して変位
自在に支持されており、供試体Wを回転させたときに
は、供試体Wに存在する不釣合いによって各軸受1a,
1bが振動する。これらの各軸受1a,1bの振動は、
ムービングコイル式のピックアップ(振動検出センサ)
5a,5bによって検出される。その各ピックアップ5
a,5bの出力は、供試体Wの左面および右面における
不釣合い信号としてアンプ11a,11bによって増幅
された後、A−D変換器12a,12bでデジタル化さ
れ、刻々の値が不釣合い演算部13に取り込まれる。
【0012】また、軸受1a,1bに支持された供試体
Wの表面に近接してレーザセンサ6が配設されており、
このレーザセンサ6によって、供試体Wの表面に触れれ
たマークMが検出され、その検出信号はアンプ14によ
って増幅された後、パルス成形回路15によって所定の
形状のパルス信号に形成されたうえで、供試体Wの回転
基準パルスとして演算装置13に取り込まれる。
【0013】演算装置13は、不釣合い演算部13aと
補償演算部13bによって構成され、上記したA−D変
換器12a,12bおよびパルス成形回路14のほか
に、計測結果を表示するための表示器16と、後述する
補償量、すなわち供試体Wに残すべき一定の不釣合いに
関するデータを入力すためのキー入力装置17が接続さ
れている。なお、この演算装置13は、実際にはDSP
(デジタル・シグナル・プロセッサ)を主体とするデジ
タル演算装置で、あらかじめ書き込まれているプログラ
ムに従った演算を実行するのであるが、図1ではその演
算機能ごとにブロック図を用いて示している。
【0014】不釣合い演算部13aは、公知の演算によ
り、左右のピックアップ5a,5bからの不釣合い信号
の振幅値から供試体Wに存在する左右各面における不釣
合いの大きさを算出するとともに、各不釣合い信号と回
転基準パルスとの位相関係から、左右各面の不釣合の方
向(角度)を算出する。
【0015】補償演算部13bは、キー入力装置17か
ら入力された補償量を記憶し、その補償量を不釣合い演
算部13aにより算出された不釣合いの計測結果からベ
クトル演算によって減じ、その結果を表示器16に表示
する。
【0016】以上の本発明の実施の形態により、修正後
の供試体に一定の不釣合いを残すべく動釣合試験を行う
に当たっては、実際に供試体の試験を行う前に、キー入
力装置17によって演算によりゼロ補償をするための補
償量に係るデータ、つまり供試体Wに残すべき不釣合い
の方向θ0 と大きさL0 を入力するだけでよい。その状
態で供試体Wの動釣合試験を行うと、不釣合い演算部1
3aでは供試体Wの回転により発生した不釣合い信号と
回転基準パルスから、供試体Wに存在する真の不釣合い
の方向θと大きさLを算出する。そして、補償演算部1
3bでは、その計測された不釣合いから先に入力されて
いる残すべき不釣合いを減算し、表示器16に表示す
る。
【0017】すなわち、図2(A)に示すように、不釣
合い量は方向と大きさを持ったベクトル量であるから、
供試体Wに残すべき不釣合いをA(ベクトル)としたと
き、供試体Wを回転させて計測された真の不釣合いがB
(ベクトル)であれば、補償演算部13aではB(ベク
トル)からA(ベクトル)を減じ、C(ベクトル)で表
される不釣合いを表示器16に表示する。
【0018】そして、供試体Wに修正孔を加工すること
によって釣り合わせを行う場合には、表示器16による
不釣合いの表示に従い、図2(B)に示すように、供試
体Wに対して−C(ベクトル)の修正加工を行うから、
B(ベクトル)で示される真の不釣合いを有する供試体
Wは、その修正後にA(ベクトル)で示される不釣合い
が残存することになる。
【0019】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、修正後
の供試体に一定の方向、大きさの不釣合いを残す場合、
その不釣合いの方向と大きさを入力するだけで、その不
釣合いが残っている状態で不釣合い0となるような表示
が行われ、従来のように、錘の製作〜供試体への錘の取
り付け〜釣合試験〜修正〜錘の取り外しによるマスター
ワークの製作〜そのマスターワークを用いた試験機のゼ
ロ補償のための調整といった作業が不要となり、セッテ
ィング作業を大幅に簡素化することができる。
【0020】また、マスターワークを作らないため、そ
の製作に当たっての不釣合いの計測誤差および修正誤差
が関与せず、従来に比して試験時における計測誤差も小
さくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図で
ある。
【図2】本発明の実施の形態の作用説明図である。
【符号の説明】
1a,1b 軸受 2 ベルト 3 モータ 4a,4b バネ 5a,5b ピックアップ 6 レーザセンサ 11a,11b アンプ 12a,12b A−D変換器 13 演算装置 13a 不釣合い演算部 13b 補償演算部 14 アンプ 15 パルス成形回路 16 表示器 17 キー入力装置 W 供試体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 供試体を回転させることによって得られ
    る不釣合い信号と、供試体の基準位置を検出して得られ
    る回転基準パルスとから、供試体に存在する不釣合いの
    大きさと方向を求める演算手段を備えた動釣合試験機に
    おいて、 供試体に残すべき不釣合いの大きさと方向を入力する入
    力手段と、その入力された不釣合いの大きさと方向を記
    憶し、上記演算手段により求めた不釣合いの大きさと方
    向からベクトル演算により減算する補償演算手段と、そ
    の補償演算手段による演算結果を表示する表示器を備え
    ていることを特徴とする動釣合試験機。
JP26254199A 1999-09-16 1999-09-16 動釣合い試験機 Withdrawn JP2001083033A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104634509A (zh) * 2015-03-04 2015-05-20 大唐长春第二热电有限责任公司 转子的动平衡系数获得方法
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JP2019158833A (ja) * 2018-03-16 2019-09-19 島津エミット株式会社 動釣合試験・修正装置

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