JPH11237297A - 不釣合い測定方法および装置 - Google Patents

不釣合い測定方法および装置

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JPH11237297A
JPH11237297A JP10347353A JP34735398A JPH11237297A JP H11237297 A JPH11237297 A JP H11237297A JP 10347353 A JP10347353 A JP 10347353A JP 34735398 A JP34735398 A JP 34735398A JP H11237297 A JPH11237297 A JP H11237297A
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JP
Japan
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assembly
unbalance
rotor
vibration
casing
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Pending
Application number
JP10347353A
Other languages
English (en)
Inventor
Georg Fischer
フィッシャー ゲオルグ
Harald Schoenfeld
シェーンフェルド ハラルド
Herbert Sulzmann
ズルツマン ヘルベルト
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schenck RoTec GmbH
Original Assignee
Schenck RoTec GmbH
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H9/00Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
    • 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 unbalance
    • G01M1/16Determining unbalance by oscillating or rotating the body to be tested

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単かつ迅速に各種のアセンブリの不釣合い測
定をすること。 【解決手段】アセンブリ1のケーシング6,7を弾性の
ある発泡体クッション2を介して受け台3に配置する。
アクチベータ9からケーシング6に内蔵された駆動装置
へ電力を供給し、ロータ軸4および送風機羽根5を回転
させる。回転時のロータの回転基準位置をセンサ10で
検出する。ロータ軸4および送風機羽根5の回転により
アセンブリ1に生じる振動を、ケーシング7の振動によ
って検知する。検知は無接触型のレーザ振動計20を用
いて行う。得られた振動信号vと回転基準位置信号φと
をアナライザ11で処理して、送風機羽根5に施すべき
不釣合い修正の大きさおよび位置を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は不釣合い測定方法
および装置に関し、特に、ロータを備えた自己駆動型の
アセンブリのための不釣合い測定方法および装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、アセンブリ(ケーシングと、
ケーシングに内蔵された駆動装置と、駆動装置により回
転されるロータとを含む組立物をいう)の不釣合いを測
定するには、振動ブリッジを設置した不釣合い測定装置
を用い、振動ブリッジの上に不釣合いを測定すべきアセ
ンブリを取り付けていた。
【0003】この種の従来の不釣合い測定装置の一例
は、西ドイツ特許明細書第1,937,865号により
公知である。この不釣合い測定装置は、取り付け台が振
動ブリッジになっていて、取り付け台上にアセンブリが
固定される。振動ブリッジは板ばねで本体に固定され、
中間の板ばねがその横に並べられて、平らな面が測定方
向に向けて配置されている。かかる不釣合い測定装置
は、その製作に莫大な費用を必要とする。
【0004】この種の不釣合い測定装置の他の例は、西
ドイツ公開特許明細書第3,011,110号に開示さ
れている。開示された不釣合い測定装置は、基台に2つ
のばねを介して台板が連結されている。台板は2つのば
ねの作用で揺動運動し得る。基台と台板との間には振動
検出器が備えられ、台板の揺動運動は振動検出器で検出
される。不釣合いを測定するためのアセンブリを台板に
固定するのに、アセンブリの種類に応じた種々のクラン
プ装置が必要である。クランプ装置が、たとえば両軸が
アセンブリの回転軸に直角に延びる二重ばねを用いたも
ので、振動ブリッジの両側を支持する形式である場合
は、不釣合い測定装置はより複雑な構造となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】アセンブリの不釣合い
を測定するための従来の不釣合い測定装置は、製作に莫
大な費用を必要とし、あるいは、極めて複雑な構造であ
った。そこでこの発明の課題は、簡単かつ迅速に各種の
アセンブリの不釣合い測定が可能な不釣合い測定方法を
提供することである。
【0006】またこの発明の他の課題は、従来よりも安
価で、簡易に製作可能な、アセンブリのための不釣合い
測定装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段および発明の効果】請求項
1記載の発明は、ケーシングと、ケーシングに内蔵され
た駆動装置と、駆動装置により回転されるロータとを含
むアセンブリの不釣合いを測定する方法であって、アセ
ンブリのケーシングを、弾性のある軸受け材を介して受
け台に配置し、アセンブリのロータを駆動回転数で回転
させ、そのときのロータの回転基準位置をセンサで検出
し、ロータの回転によってアセンブリに生じる不釣合い
振動を、ケーシングの少なくとも1つの位置で、無接触
型の振動センサで検出し、振動センサが検出した振動信
号と前記センサが検出した回転基準位置とに基づいて、
アセンブリに生じる不釣合い振動を解消するためにロー
タに施すべき不釣合い修正の大きさおよび位置を決定す
ることを特徴とする不釣合い測定方法である。
【0008】請求項2記載の発明は、ロータと、ロータ
を回転させるための駆動装置と、駆動装置に外嵌された
ケーシングとを備えたアセンブリのための不釣合い測定
装置であって、受け台と、受け台上に配置され、不釣合
いを測定すべきアセンブリのケーシングを受け止めるた
めの弾性のある軸受け材と、軸受け材で受け止められた
アセンブリの駆動装置に電力を供給するためのアクチベ
ータと、少なくとも1つの無接触振動センサと、アセン
ブリのロータの回転基準位置を検出するための位置検出
センサと、振動センサおよび位置検出センサに接続さ
れ、両センサの出力に基づいて、ロータに施すべき不釣
合い修正の大きさおよび位置を算出するためのアナライ
ザと、を含むことを特徴とする不釣合い測定装置であ
る。
【0009】この発明によれば、任意の形状のアセンブ
リでも、簡単かつ迅速に不釣合い測定が可能である。そ
の理由は、受け台に配置される測定すべきアセンブリ
が、弾性のある軸受け材を介して保持されているからで
ある。弾性のある軸受け材は、たとえばゴムや、発泡体
等の弾性のあるクッションが好ましく、特に、軸受け材
は、すべての面で弾性を持つ部材であることが好まし
い。かかる軸受け材を介在させることで、アセンブリの
自重と弾性のある軸受け材とによって、アセンブリを受
け台に振動自在に配置することができる。また、コスト
のかかるアセンブリ用のクランプ装置を用いることなく
アセンブリを受け台に配置することができる。そして、
不釣合いを測定すべきアセンブリの持つ動的性質が改ざ
んされることがない。特に駆動回転数や臨界回転数に近
い高速回転数の場合に動的性質が改ざんされることがな
い。
【0010】不釣合い測定は、無接触の、たとえばドッ
プラー原理で作動するレーザ振動計、またはマイクロウ
ェーブセンサ等の速度検出型の振動センサを用いて行う
ことができる。振動センサはアセンブリのケーシングの
振動を測定する。この発明による不釣合い測定は、たと
えば手動穿孔機または電動研磨機等のような、手に持つ
電気工具のアセンブリの作動状態における不釣合い測定
に極めて有効である。そして不釣合い測定に基づく不釣
合い修正は、手で持つ部分の範囲内の不釣合いを最適状
態にすることを目標にすることが可能である。
【0011】またこの発明は、他の機器に固定する領域
での振動を最小にする目的で、たとえばターボ加給器の
ような自己駆動なしのアセンブリを釣り合わせる際にも
極めて有効に採用できる。この発明にかかる方法および
装置において使用される弾性のある軸受け材は、上述の
ようにゴムまたは発泡体からなる弾性のあるクッション
であることが好ましく、かかる弾性のある軸受け材を介
在させたアセンブリ用軸受けベアリング(受け台)を構
成すると、軸受け材がすべての面に弾性を備えているか
ら、広範囲にケーシング形状に適合できて、各種のアセ
ンブリに合わせて特別に切断した弾性軸受けを準備する
必要がない。つまり、アセンブリの自重とゴムまたは発
泡体のクッションとが、受け台上でのアセンブリの移動
を防止し、かつアセンブリを振動可能に保持するからで
ある。従って、アセンブリの種類に応じた高価な取り付
け装置が不要となる。
【0012】しかし、この発明の構成においては、必要
に応じて、特に加速行程での安全装置として、弾性のあ
るエクスパンションベルトまたは保護把手を取り付けて
も構わない。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、図1を参照して、この発
明の一実施形態について詳細に説明する。図1におい
て、1は不釣合い測定をすべきアセンブリを示す。アセ
ンブリ1は、ケーシング6,7と、ケーシング6,7に
内蔵された駆動装置(図示せず)と、駆動装置により回
転されるロータ4,5とを含んでいる。より具体的に
は、アセンブリ1は、ロータとしてのロータ軸4にロー
タとしての送風機羽根5が付いた掃除機用モータであ
り、ケーシング6はこのモータの固定子になっている。
【0014】アセンブリ1はすべての面に弾性のある発
泡体クッションの形をした軸受け材2を介して、位置固
定の軸受けベアリング(受け台)3に配置される。アセ
ンブリ1は、その自重により、弾性発泡体のクッション
2を押しつけるので、アセンブリ1の輪郭部分(ハウジ
ング7の外形部分)が弾性発泡体クッション2内にやや
沈むように位置することになる。
【0015】受け台3は、発泡体クッション2を支え
る。実施形態では、アセンブリ1のハウジング6との間
にクリアランス8があるので、アセンブリ1のケーシン
グ6部分が受け台3に接して、受け台3によって直接支
持されることはない。アセンブリ1は、不釣合い測定装
置に備えられた、具体的には受け台3に取り付けられた
アクチベータ(電力供給ユニット)9と電気配線9aを
介して接続されている。よって、アセンブリ1に内蔵さ
れた自己駆動装置(図示せず)がロータ軸4および送風
機羽根5を回転させ、所定の駆動回転数あるいはそれ以
下の回転数にまで到達させることができる。
【0016】ロータ5の回転基準位置を検出するための
センサ10が備えられている。センサ10は、不釣合い
の位相角測定に対する回転基準位置信号φをアナライザ
11へ送る。また、振動センサ20が備えられている。
振動センサ20はドップラー原理で作動する振動検出器
(レーザ振動計)であり、たとえばPolytec GmbH, Wald
bronn, DE から入手可能である。
【0017】レーザ振動計20から照射されるレーザ光
線15は、1点鎖線で示すように、ケーシング7の周面
に指向させる。レーザ振動計20から照射されるレーザ
光線15は、ケーシング7の周面一カ所に照射される光
線とせず、半透明ミラー17および全反射ミラー17′
を用いて、レーザ光線15だけではなく、レーザ光線1
6としてケーシング6の周面へも指向されるようにして
もよい。あるいは、1つのレーザ振動計20だけではな
く、2台目のレーザ振動計を設置して、ケーシング7,
6の2つの位置をレーザ光線で走査できるようにしても
よい。
【0018】レーザ振動計20は、レーザ光線15(お
よび16)をケーシング7,6周面に照射して走査する
ことにより、照射する位置におけるケーシング7,6の
振動を検知して、ケーシング7,6の振動速度に比例す
る信号vをアナライザ11へ供給する。アナライザ11
では、レーザ振動計20から与えられる振動信号vと、
センサ10が検出した回転基準位置信号φとに基づい
て、不釣合いを修正するための修正面である送風機羽根
5における不釣合い修正の大きさおよび位置を決定す
る。つまり、アセンブリ1の不釣合い測定では、ロータ
4,5を回転させて、アセンブリ1全体の振動を検出す
るが、この振動検出はケーシング7,6の振動を検出す
ることにより行う。そしてアセンブリ1全体の振動の修
正は、修正面であるロータ5、つまり送風機羽根5に対
して不釣合い修正を実施することにより行う。
【0019】不釣合い検出において、レーザ光線15,
16を用いて2つの測定面で振動を測定する場合の振動
信号vの求め方は、たとえばFedern著 Auswuchttechnik
(釣合わせ技術)Bd 1, Springer出版社 1977, 4章に、
実際の操業に適した釣合いの法則が記載されており、こ
こでの説明は省略する。また、アナライザ11は、市販
の不釣合い測定装置でよく、たとえばCarl Schenck AG,
Darmstadt, DEのCAB 750 を用いることができる。アナ
ライザ11で得られたデータの活用および評価には、市
販のマイクロコンピュータを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態にかかる不釣合い測定装
置の構成を示す概要図である。
【符号の説明】
1 アセンブリ 2 弾性のある軸受け材 3 受け台(軸受けベアリング) 4 ロータとしてのロータ軸 5 ロータとしての送風機羽根 6,7 ケーシング 9 アクチベータ(電力供給ユニット) 10 基準位置検出センサ 11 アナライザ 15,16 レーザ光線 20 レーザ振動計

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ケーシングと、ケーシングに内蔵された駆
    動装置と、駆動装置により回転されるロータとを含むア
    センブリの不釣合いを測定する方法であって、 アセンブリのケーシングを、弾性のある軸受け材を介し
    て受け台に配置し、 アセンブリのロータを駆動回転数で回転させ、そのとき
    のロータの回転基準位置をセンサで検出し、 ロータの回転によってアセンブリに生じる不釣合い振動
    を、ケーシングの少なくとも1つの位置で、無接触型の
    振動センサで検出し、 振動センサが検出した振動信号と前記センサが検出した
    回転基準位置とに基づいて、アセンブリに生じる不釣合
    い振動を解消するためにロータに施すべき不釣合い修正
    の大きさおよび位置を決定することを特徴とする不釣合
    い測定方法。
  2. 【請求項2】ロータと、ロータを回転させるための駆動
    装置と、駆動装置に外嵌されたケーシングとを備えたア
    センブリのための不釣合い測定装置であって、 受け台と、受け台上に配置され、不釣合いを測定すべき
    アセンブリのケーシングを受け止めるための弾性のある
    軸受け材と、 軸受け材で受け止められたアセンブリの駆動装置に電力
    を供給するためのアクチベータと、 少なくとも1つの無接触振動センサと、 アセンブリのロータの回転基準位置を検出するための位
    置検出センサと、 振動センサおよび位置検出センサに接続され、両センサ
    の出力に基づいて、ロータに施すべき不釣合い修正の大
    きさおよび位置を算出するためのアナライザと、を含む
    ことを特徴とする不釣合い測定装置。
JP10347353A 1997-12-08 1998-12-07 不釣合い測定方法および装置 Pending JPH11237297A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE19754321A DE19754321A1 (de) 1997-12-08 1997-12-08 Verfahren zur Unwuchtbestimmung und Unwuchtmeßeinrichtung
DE19754321.9 1997-12-08

Publications (1)

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