JPH0588413B2 - - Google Patents

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JPH0588413B2
JPH0588413B2 JP59208968A JP20896884A JPH0588413B2 JP H0588413 B2 JPH0588413 B2 JP H0588413B2 JP 59208968 A JP59208968 A JP 59208968A JP 20896884 A JP20896884 A JP 20896884A JP H0588413 B2 JPH0588413 B2 JP H0588413B2
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JP
Japan
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unbalance
specimen
center hole
axis
center
Prior art date
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JP59208968A
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English (en)
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JPS6186628A (ja
Inventor
Yoshimitsu Nakayama
Yoshio Kawamori
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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Publication of JPS6186628A publication Critical patent/JPS6186628A/ja
Publication of JPH0588413B2 publication Critical patent/JPH0588413B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/14Determining imbalance
    • G01M1/16Determining imbalance by oscillating or rotating the body to be tested
    • G01M1/24Performing balancing on elastic shafts, e.g. for crankshafts

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Balance (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は動つりあい試験機に関し、更に詳しく
は、例えばクランクシヤフト等の、鍛造品又は鋳
造品等の、機械的仕上加工を施す前の回転体につ
いて、不つりあいを生じさせないような両端セン
タ孔加工位置を指示し得る機能を有した動つりあ
い試験機に関する。
(ロ) 従来技術 一般に、クランクシヤフト等においては、鍛造
や鋳造加工された素材の両端にセンタ孔の加工を
行い、それを基準にして機械的な仕上加工が行な
われる。クランクシヤフト等のように、カウンタ
ウエイト部等の最終的に機械加工が施されない部
分の多い回転体については、センタ孔の加工位置
が、機械加工後の完成品の初期不つりあいに大き
く影響する。センタ孔の加工を適宜の位置に施せ
ば、仕上がつた製品の不つりあいを所定値以内に
収めることができる。
従来、このようなセンタ孔加工位置を求める為
には、マスセンタリングマシンと称される専用機
を必要としていた。マスセンタリングマシンは、
センタ孔加工前の素材を装着してこれを慣性主軸
に沿うようその回転軸を変化させ、穿つべきセン
タ孔の位置を求めるもので、極めて大掛りな装置
となる。
(ハ) 目的 本発明の目的は、供試体の不つりあいを測定す
る動つりあい試験機にあつて、上述の如きセンタ
孔加工位置を指示し得る機能を有し、もつてマス
センタリングマシン等の専用機を不要とする動つ
りあい試験機を提供することにある。
(ニ) 発明の原理 一般に、鍛造状態でのクランクシヤフトの慣性
主軸上に両端センタ孔を穿ち、そのセンタ孔を基
準に機械加工を施すと、加工後の初期不つりあい
は、ジヤーナル部の幾何学的中心位置にセンタ孔
を穿つて加工した場合に比べて、その値は相当小
さくなる。
また、同一種、特に同一ロツトの鍛造後のクラ
ンクシヤフトについて、ジヤーナル部の幾何学的
中心位置にセンタ孔を穿つて機械加工した場合、
その初期不つりあいの方向はほぼ同一方向を示
す。
本発明の原理は、上記二点に立脚している。す
なわち、同一ロツト等の鍛造品の任意のものに、
幾何学的なジヤーナルの中心位置等の任意位置に
両端センタ孔を穿ち、そのセンタ孔を基準に機械
加工を施し、そのものの慣性主軸に対する両端セ
ンタ孔とのずれを測定できれば、以後の同一ロツ
ト等の鍛造品についてのセンタ孔位置を、その測
定値に基づいてずらせることにより、機械加工後
の初期不つりあいを所定の大きさ以下に収めるこ
とができる。
(ホ) 構成 本発明の特徴とするところは、幾何学的中心位
置にセンタ孔が穿設された供試体を動つりあい試
験をして得られた不つりあいの量と角度とから、
供試体の左右両端面上における供試体の回転中心
軸と慣性主軸とのずれの量と方向を演算する回路
を有し、その演算結果により、供試体の仕上加工
後の不つりあいが所定の範囲内に収まるような両
端センタ孔加工位置が得られるよう構成した点に
ある。
(ヘ) 実施例 本発明の実施例を、以下、図面に基づいてその
測定原理とともに述べる。
第1図は本発明実施例の構成図である。
被試験体は左右の軸受1L,1Rによつて支承
され、図示しない回転駆動機構によつて回転が与
えられる。その回転により生ずる不つりあい信号
は、左右の軸受1L,1R部に設けられた検出器
2L,2Rによつて検出される。また、被試験体
に付されたマーク等をフオトセル3によつて検出
することにより、被試験体の回転位相が検出され
る。検出器2L,2R、およびフオトセル3の出
力は、動つりあい測定回路4に導入され、ここで
公知の演算を施すことにより、被試験体に設定さ
れた左右の修正面l,r上における不つりあいベ
クトルw→l,w→rが導出される。この不つりあいベ
クトルw→l,w→rは、表示器に表示されるとともに、
センタ孔位置演算回路5に導入されるように構成
されている。
次に、センタ孔位置演算回路5における演算内
容を、本発明実施例の使用方法とともに述べる。
先ず、同一ロツト等の鍛造状態でのクランクシ
ヤフト等から任意の一本を抽出し、例えばセンタ
孔加工機等によつて両端のジヤーナル部の幾何学
的中心にそれぞれセンタ孔を穿ち、そのセンタ孔
を基準として機械加工を施す。このように加工さ
れたクランクシヤフト等を被試験体として本発明
実施例を駆動する。
センタ孔位置演算回路5は、上述の試験により
得られた被試験体の左右の修正面上での不つりあ
いベクトルw→l,w→rを入力して、以下に示す手順
で演算を施す。
まず、左右の修正面上での不つりあいベクトル
w→l,w→rは、被試験体をその回転軸方向に左右に
二分した左右の重心位置上での不つりあいベクト
ルw→L,w→Rに換算される。これは、第2図に示す
如く、例えば被試験体の左端面から左修正面、右
修正面、左重心および右重心までの距離をそれぞ
れl,r,LおよびRとすると、下記の(1),(2)式
に示す力平衡、モーメント平衡の関係から求める
ことができる。
w→l+w→r+w→L+w→R=0 …(1) w→l・l+w→r・r+w→L・L+w→R・R=0 …(2) 次に、左右の重心位置における不つりあいベク
トルw→L,w→Rから、被試験体の回転軸心に対する
左右の重心のずれ量を算出する。これは、二分し
た被試験体の左右の重量をそれぞれWL,WR
し、不つりあいベクトルの修正半径をpとする
と、回転軸心を始点とするベクトルe→L,e→Rによ
り次の(3),(4)式から求めることができる。
e→L=w/→L・p/WL …(3) e→R=w/→r・p/WR …(4) このベクトルe→L,e→Rは、被試験体の左右の重
心位置において、回転軸心を始点として慣性主軸
を終点とするベクトルと見做すことができる。
そしてこのベクトルe→L,e→Rから、被試験体の
左右両端面上における回転軸心に対する慣性主軸
のずれを示すベクトルe→a,e→bが求められる。具
体的には、まず例えばe→L,e→Rを回転軸心(z
軸)に直交するそれぞれのx−y平面上での分力
ベクトルe→Lx,e→Lyおよびe→Rx,e→Ryに分解す
る。
e→L=e→Lx+e→Ly …(5) e→R=e→Rx+e→Ry …(6) 次に、x方向およびy方向のそれぞれの分力ベ
クトルについて、第3図および第4図に示す如
く、x−z平面およびy−z平面上での力平衡、
モーメント平衡から、左右両端面上における回転
軸心に対する慣性主軸のずれを示すベクトルe→a
e→bそれぞれのx,y分力を求める。すなわち、
被試験体の両端面間距離をbとすると、eLxを原
点にとり、横軸にx、縦軸にexをとると、 ex=eRx−eLx/R−L×x+eLx …(7) eaxはx=−L、ebxはx=b−Lとすれば、求
めることができる。また、eLyを原点にとり、横
軸にy、縦軸にeyをとると、 ey=eRy−eLy/R−L×y+eLy …(8) からy=−L及びy=b−Lを選ぶことにより、
eayおよびebyがそれぞれ求められる。さらに、e→a
=e→ax+e→ay,e→b=e→bx+e→byが求められ
る。
以上のように求められたベクトルe→a,e→bは、
それぞれ被試験体の左右両端面における回転中心
と慣性主軸とのずれの量と方向を表わすものであ
るから、この値に基づいて、一本目のクランクシ
ヤフト等のセンタ孔を加工したセンタ孔加工機等
のドリルの位置をシフトすれば、二本目以降のク
ランクシヤフト等には、機械加工後の初期不つり
あいが所定の大きさ以下となるようなセンタ孔が
穿たれることになる。
なお、以上の演算の手順については、上述の実
施例に限られることはなく、修正面上での不つり
あいベクトルから、両端面上における回転軸心と
慣性主軸とのずれの量および方向を導出しさえす
れば、どのような演算手順を採つてもよい。
(ト) 効果 以上説明したように、本発明によれば、幾何学
的中心位置にセンタ孔が穿設された供試体を動つ
りあいして得られた不つりあいの量と角度とか
ら、供試体の左右両端面上における供試体と回転
中心軸と慣性主軸とのずれの量と方向を演算する
回路を有しているので、例えば同一ロツトのクラ
ンクシヤフト等から任意の一本を抽出して、幾何
学的中心位置に穿つたセンタ孔を基準に機械加工
した後に本発明の動つりあい試験機の上記した演
算機能を用いて、その回転中心軸と慣性主軸との
ずれ量と方向を求め、その結果に基づいて同ロツ
ト内の以後のクランクシヤフトのセンタ孔をずら
すことによつて、従来のマスセンタリングマシン
等の大掛かりな専用機を要することなく機械加工
後の不つりあいを所定の範囲内に収めることが可
能となつた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例の構成図、第2図、第3
図および第4図は、それぞれ本発明実施例のセン
タ孔位置演算回路5において左右の修正面上の不
つりあいベクトルから、両端面上の回転軸心と慣
性主軸とのずれを示すベクトルを算出する過程を
説明する図である。 1L,1R…軸受、2L,2R…検出器、3…
フオトセル、4…動つりあい測定回路、5…セン
タ孔位置演算回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 供試体を回転させて得られる不つりあい信号
    と、供試体の回転位相信号とから、供試体の任意
    の修正面上における不つりあいの量と角度を測定
    する装置において、幾何学的中心位置にセンタ孔
    が穿設された供試体から得られた上記不つりあい
    の量と角度とから、供試体の左右両端面上におけ
    る供試体の回転中心軸と慣性主軸とのずれの量と
    方向を演算する回路を有し、その演算結果によ
    り、供試体の仕上加工後の不つりあいが所定の範
    囲内に収まるような両端センタ孔加工位置が得ら
    れるよう構成したことを特徴とする動つりあい試
    験機。
JP20896884A 1984-10-03 1984-10-03 動つりあい試験機 Granted JPS6186628A (ja)

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JP20896884A JPS6186628A (ja) 1984-10-03 1984-10-03 動つりあい試験機

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JP20896884A JPS6186628A (ja) 1984-10-03 1984-10-03 動つりあい試験機

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Publication Number Publication Date
JPS6186628A JPS6186628A (ja) 1986-05-02
JPH0588413B2 true JPH0588413B2 (ja) 1993-12-22

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ID=16565140

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JP20896884A Granted JPS6186628A (ja) 1984-10-03 1984-10-03 動つりあい試験機

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