JPS6162834A

JPS6162834A - 回転体を停止させる方法および装置

Info

Publication number: JPS6162834A
Application number: JP60157967A
Authority: JP
Inventors: オトフリツト　マウス
Original assignee: SHIENKU OOTOSAABISUGEREET GmbH
Current assignee: SHIENKU OOTOSAABISUGEREET GmbH
Priority date: 1984-07-18
Filing date: 1985-07-16
Publication date: 1986-03-31
Also published as: US4741210A; DE3479440D1; EP0168514A1; DE3478055D1; EP0168514B1; DE3479439D1; CA1268235A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は回転体の速度制御の分野で利用される。

本発明は、駆動装置によって回転させられた回転体、特
に不つりあい測定のため、つりあい試験機の軸受は内に
１１′ｔかれた回転体を、作動サイクル完了時に停止さ
せる方法に関するものである。

（ロ）従来の技術急速回転する回転体、特に蒸気タービンおよびタービン
発電機に使われる回転体のつりあい試験法は、ドイツ公
告明細書１，（１８２，０６６から知られている。この
試験法においては、つりあい試験に先立って回転体が駆
動装置によって高速回転させられ、その後に実際のつり
あい試１倹に先立って駆動装置との接続を断たれる。こ
の試験法の特徴は、供試体用の駆動装置がつりあい試験
後に、供試体と正確に同じ回転速度にさせら抽るという
点にある。更に、供試体とつりあい試験機の駆動装置と
が正確に同じ速度になると、駆動装置に接続されている
連結装置の継手ボルトが、自由回転中の回転体に取りｆ
」けられている連結ディスクと再びかみ合い、その結果
として回転体が、今や発電機の役目を果すに至った駆動
モーターによって直ちに停止させもねる。この種の試験
法は、調べている回転体の周上の特定の１点が、つりあ
い試験機」−の１点と、ある一定の位笛関係に々るよう
に、その回転体を停止させるのには、適していない。こ
のよう々場合には、回転体を停止させた後〜測定中に不
つりあいの角度的位置として確定された角度的位置にそ
の回転体を位置ぎめし々おすため、角度割出し手順が余
分に必要に々つで来る。角度割出し後に、」−述の点に
おける不つりあいを例えば機械加工によって除去するこ
とができる。特につりあい試験機が生産ラインに据え付
けられている時には、このよう々余分の角度割出し手順
は時間を食い、かなりの遅延を引き起こす。このことは
、機械加工されるべき回転体」二の点が、つりあい試験
機に取り付けられた工作機械の前面の位置に割シ出され
々ければなら々い時であって、しかもその工作機械が不
つりあい確認のための仮の零位点に位置調整されていな
い時に、特によく当ては捷る。このような場合、回転体
を停止させた後に、１ず不つりあいのために選んだ座標
系に相応する位置に回転体を割り出し、次に第２の割出
し手順において、加工されるべき点を修正上具の位置に
まで持し」−げることが一般に必要である。このような
割出し手順によって生産ラインのサイクル・タイムがか
々り富響されることは明らかである。

更に別の回転体つりあい試験法がドイツ公告明細１第１
，２４８，３３５号から知られている。この試験法にお
いては駆動モーターが所定の速度に達した後に供試体と
の接続を断たれ、次に不つりあい測定後に、モーターを
供試体と同じ速度にした」〕で再び供試体に接続するた
め、もう１度モーターを運転して所定の速度に到達させ
る。これ１はモーターによって供試体にブレーキを川け
るために行われる。この試験法の特徴は、第２回目のモ
ーター運転中にモーターが供試体と同じ速度になるや否
や、モーターへの電力供給が断たれるという点にある。

回転体を停止させるだめのこの方法に１、予定の点で回
転体を停止させるのに要する時間を短縮するのには、ド
イツ公告明細１第１，（１８２，０６６号との関連にお
いて上述しだのと同じ理由により、適してい力い。

（ハ）　発明が解決しようとする問題点機械作業の領域
では・慣性モーメントが様々に異なる回転体にブレーキ
を掛けて、特定の最終位置で停止させることが必要な場
合がしばしばある。

例えば旋盤では、回転体をチャックで固定するため、チ
ャックを特定の点で停止させて開くことが重重しい。捷
だ、つりあい試験機では不つりあい測定後に供試体圧つ
りあい位置を修正工具の真正面で停止させることが重要
である。不つりあい測定中に確認される要修正点は、不
つりあいが見いだされる位置次第で、回転体の周上のど
ん々点にあるか知れないのだから、上述のことは重要で
あるＯ必要に応じて電動機、タービン、捷たけ回転体に直接作
用する圧搾空気を、上述の一般的な機械およびつりあい
試験機の駆動装置として用いて差玄え々い。１だ、駆動
装置が電動機首たはタービンから成る場合には、駆動装
置を回転体に直結してもよい。供試体との連結は、歯車
または駆動ベルトを媒介として行ってもよい。捷だ、一
端に旋盤のチャックまたは車輪用の取付台が設けら、１
１ており、他端に角度基準盤を固定しであるよう乙・輔
に、駆動装置を連結してもよい。

以上のような背景にかんがみ、本発明の「１的ｉｌｌ、
作動サイクル中に機械加工すべき点として四ｒ１かにさ
れた回転体上の点が予定の位置で停止するように、回転
体を停止させる方法を提供することである。

に）問題点を解決するための手段本発明の意義は、同−作動１稈におけるＩＪＩＩ　連中
に得られた測定値が、回転体の表面の予定の点てその回
転体を停止させるのに利用される、という点にある。加
速段階における回転体の特定の特性、す々わちその角運
動最およびその摩擦、ならびに軸受けの配置を含む駆動
装置からの影響も、停止状態から運転を開始して特定の
時間内に到達すべき測定速度の規準を構成する。

記憶装置から読み取り、次の制動段階の規準として使用
する回転体の特性と組み合わせることによって、加速位
ｆ目そのものを、本発明の基礎になっている課題を解決
するのに利用することもできる。

（→　　作　　　用加速段階で得られて記・１意された規準は、要修正点で
正確に回転体を停止させるのに要する測定速度に到達す
るためのガイドラインとして利用できる。

加速段階中の、あらかじめ決めておいた時間の間、加速
特性値が記録される。この値は次の段階で、あらかじめ
決めておいた定数と共に回転体を停止させるのに利用さ
れる。本発明者は、加速位する方法、および残りの２つ
の部分を定数で表現する方法を開発した。この定数は、
加速中の回転体を公称速度に漸近させて運転するという
方法にも取って代るし、寸だ、常に同じとは限らぬ始動
負荷トルクによって主に決定される加速の最初の部分に
も取って代る。

従来は、予定の点で回転体を停止させる作業幻］経験だ
けに頼って行われていたが、各回の作動サイクル中に回
転体をｆｌ！！ｌ定速度にまで１１ｎ速する間に、特性
値、すなわち個々の回転体の角運動Ｆ１１および摩擦、
ならびにその回転体に対する駆動装置の影響を記録する
ということが、発明ｒ？／Ｊによる方法を、従来の経験
だけによる。＋１（準とは別のものにした。

例えば羽根車を備えたローターを、普通の大気条件下で
１度、真空中で１度、加速すれば、制動過程で羽根車が
空気摩擦から受ける影響を、あらかじめ経験的に確定す
る必要が々い。本発明による方法では、加速段階中に特
性曲線を記録し、次にローターの減法中に、回転体を停
止させたい希望の時間に先立つ特定の時点で、捷たは、
記憶された加速曲線から引出すことのできる角距離もし
くは円周方向距離を置いた位置で、制動手順を開始する
だけで十分である。

本発明の方法によって得られた値を記憶するには、タイ
ミング・パルス発生器を利用することができる。タイミ
ング・パルス発生器は１不っりあい測定段階の後にも、
寸たは目標位置に停止させるだめの制御装置として作動
させた段階の後にも、使用することができる。計数値に
基づいて、回転体を停＋ｌ−，させたい希望の位置から
逆にさかのぼって、制動段階を開始すべき位置を算出し
てもよい。

加速位相の一部を記録するだけで、制動段階間４イｉ時
期を、停止点に先立つ正しい時期に定めることのできる
装置を使用してもよい。停止］−に至る寸での１１１Ｑ
速の全範囲は、加速位相のうちの上記の部分から引き出
される。

（へ）実施例次に、本発明を添ｆｆＪの図面に基づいて詳細に説明す
るが、この説明から、本発明の上記以外の新；見々特徴
校よび長所が明らかになる。図面では、同じ構成部分に
は同じ参照数字をＦｔ　してある。

調べ、Ｌうとする回転体１は、揺動可能な軸受２に取り
つけられてい乙。軸受は基盤３の上に配置されており、
モーター５も基盤３に支えられている。モーター５は継
手４を介して回転体１に連結されている。継手１１は自
在継手と軸を配列したものであってもよい。しかし自在
継手と軸を配列したもので回転体を駆動する代りに、回
転体１の軸と連動し、モーター５に取りつけられた駆動
板によって駆動されるベルト駆動装笛によって、回転体
に運動を起こさせてもよい。Ｐ１様に、モーターの代り
にタービンを駆動装置として使用してもよいし、捷だ、
羽根を備えた回転体を使用し、羽倶に向けて取りつけた
圧搾空気ノズルによって駆動してもよい。接台の場合、
回転体にブレーキを川けて停止さ（するには、駆動用の
ノズルとｄ反対の作用をするノズルを使用してもよい。

更に、回転体（例えば１Ｔｊｊ輪）をつりあい試験用の
スピンドルの一端に取りつけ、０から３６０°寸での目
盛りを施した角度目盛板をそのスピンドルの他端に固定
してもよい。つりあい試験用のスピンドルハ、駆動モー
ターからのベルト駆動によって駆動しても械式寸たは電
子式の速度計用発電機８とが、モーター５と共に回転す
るように連結されている。連結手段７は、最も簡単なも
のは■ベルト伝動装置から成る。速度計用発電機８は、
モーターの回転速度を決定するために用いられる。モー
ターの回転速度は、加速段階の間、ゼロから測定速度１
で連続的に変化する。角度位置表示器９は角度目盛板６
の状態を検出し、ゼロ角度位置と不つりあいの角度的位
置との間の位置関係に関する情報を提供する。これはト
ランスデユーサ−（図面に示してない）を用いて行われ
る。トランスデユーサ−は不つりあいに関する情報を数
量化し、それを周知の方法で電圧に変換する。

モーター５に電源を投入すると速度引用発電機８が出力
ライン１０に電圧を供給する。その電圧は、モーター、
およびモーターと共に回転するように連結された回転体
の、加速段階中のそれぞれの回転速度に対応する。リミ
タ−１１は、回転体１の実際の回転速度の１０％、Ｌり
大きく、最終的な測定速度の８０％より小さい回転速度
に対応する電圧だけを通過させる。この電圧がゲート１
２を制御する。

最終的な測定速度の１０％から８０％捷での加速プロフ
ィルを記録する代りに、回転の最初から電圧がリミタ−
を通過することを許容されて、回転体が最終的な測定速
度に到達する寸で、ゲート】２を作動状態に保ち続ける
ように、リミタ−をＷｊ４節することもできる。

それと同時に回転体１トの特定の１点の運動距離に関す
る情報も、ライン１３を経由してゲー１２に供給される
。これは角度目盛板６−１−の１点を検出することによ
って達成するか、−マたは角度目盛板６に０°から３６
０°までの目盛りが施さねている場合には、回転の最初
から、回転体が最終曲庁測定速度ｉｃ到達するまでの、
角度の全度数を検出することによって達成する。しかし
、リミタ−１１次第では最終的な測定速度の１０％と８
０％の間の運動距離だけが特性値としてゲート１２を通
過して出力ライン１４に出力される。加速位相のうちの
一部分だけを記録するという現在の場合で６」、十述の
特性値は記憶装置１５に記憶され、掛は神器１６でイの
特性値に定数値を乗じたあと、制動段階を開始させる役
目をする制御記憶装置１７に、その積を転送する。最終
的な測定速度への漸近的近似というのが多くの電動機の
特徴であり、壕だそれはこの場合、測定速度とも一致す
るわけであるが、加速位相のうちの一部分だけを選択し
た場合には、そのようなことは、加速の数値的特性に対
する影響としては避けられる。回転体を目標位置に停止
させる際の角度精度が、それによってより良くなる。

運動距離に関する情報を、ライン１３を経由して角度位
置表示器９から到達させる代りに、クロックパルス発生
回路１８を媒介として、その後の正確々制動のだめの時
間的間隔を利用することにしてもよい。この場合には固
定周波数１９を持った一連のインパルスが、数値的特性
としてゲート１２を通過することを許容されて、出力ラ
イン１４に出力される。

角度位置表示器９は、追加のライン２０を媒介として、
不つりあいの角度位置を表示する測定装置２１に接続さ
れている。測定装置２１は、非常に簡晰な表示器２２を
含んでいる。そこに不つりあいの角度的位置が現れると
、不つりあい測定手順が中断され、スイッチ２３によっ
て制動手順が開４（ｆｌさ、１］る。

本発明では、表示器２２の代りに、あらう司″、Ａ％、
８′５宇しておいだ時間の後にスイッチ２３を作動させ
ることによって制動手順を開始させる時限スイン％　／
。

用いてもよい。制動手順が開始されると、ケー　１２４
が、測定された角度に関する情報を、測定４ｐ＋ｉ置２
１から、ライン２５および２６を経由して制（１１記・
’、、７：ｊ装置１７に転送する。制御記憶装置１７て
、その・：ｌ’？　（’ｆｆ　ｆ−，１上述の数値的特
性から引き去ら−ｔする。コンタζレータ−３０では、
制御記憶装置Ｉ７に記憶さ〕１ている情報が、回転体の
瞬間的位置と比較さＪする。この比較によって、回転体
１の瞬間的位置に仏１−ｉ−る制御記憶装置１７からの
情報がゼロになる１１：、確々時点が確定される。次に
、フリップフロップ回路２７への追加の入力２９と、こ
のフリップフロップ回路２７によって制御されるスイッ
チ３１とを媒介として、モーター５の制動段階が正確な
時間に開始さｆする。

減速段階の完了後に回転体は停止する。すると、不つり
あい修正のだめの測定によってあらかじめ確認されてい
た点が、修正器具のところにイｆ１　”Ｉｔずることに
なり、修正のための機械加工を直ちに開始できる。

（ト）　　効　　　果このように本発明によれば、回転体と駆動装置の数値的
特性が、駆動装置と回転体の加速段階ごとに確定される
。駆動装置に対して種々の角運動示もしくは種々の摩擦
を有するかも知れ々い種々の回転体、または駆動装置か
ら種々の影響を受けるかも知れない種々の回転体を、い
ずれも同じ確実さで、その表面の予定の点で停止させる
ことができる。もし必要ならば、予定の点は不っりあい
の角度的位置によって決定してもよい。

本発明はつりあい試験機に限定されるものではなく、特
定の点で停止することを要求される他の一般的々機械、
例えば質量の中心を求める機械、「高い」点もしくは「
低い」点で停止させる必要のある偏心率測定機、捷たは
車両用タイヤの均一性測定機に応用することもできる。

【図面の簡単な説明】

図面は、軸受は内に置かれた回転体と、駆動用のモータ
ーとを備えたつりあい試験機の略図である。回転体を特
定の角度的位置で停止させるための、電気的制御回路を
示すブロック図も示しである。１は回転体、５はモーター、９は角度位置表示器、１１
はリミタ−１１２はゲート回路、１７け制御記憶装置、
１８は刻時パルス発生回路、２２は表示器、２７はフリ
ップフロップ回路、３０はコンパレーター、３１はスイ
ッチである。

Claims

【特許請求の範囲】（１）回転体を、作動サイクル完了時に、その周上の特
定の点で停止させる方法において、回転体を加速し、そ
の回転体の加速位相のうち、その回転体の最高回転速度
より低い範囲で、あらかじめ設定しておいた下限速度と
あらかじめ設定しておいた上限速度の間の一部分を選択
して、その部分の時間を測定し、その回転体の速度を最
高回転速度からゼロにまで落とし、その回転体の周上の
特定の点が、ある固定点と、ある一定の位置関係になる
ようにその回転体を停止させるため、同一作動サイクル
内の上記測定時間を、制動開始時期制御に利用するとい
う各ステップを含むことを特徴とする方法。（２）回転体が最高回転速度で回転している時に行う作
業が、その回転体の不つりあい測定作業であることを特
徴とする、特許請求の範囲第１項記載の（３）加速位相
のうち、時間を測定しなかった部分を補償するため、上
記測定時間に定数値を加算することによって、上記測定
時間を調節するステップを含むことを特徴とする、特許
請求の範囲第１項記載の方法。（４）回転体を、作動サイクル完了時に、その周上の特
定の点で停止させる方法において、回転体を加速し、そ
の回転体の加速位相のうち、その回転体の最高回転速度
より低い範囲で、あらかじめ設定しておいた下限速度と
あらかじめ設定しておいた上限速度の間の一部分を選択
して、その部分の時間中に、その回転体の周上の特定の
点が運動する距離を測定し、その回転体が最高回転速度
で回転している時に、その回転体について作業を行い、
その回転体の速度を最高回転速度からゼロにまで落とし
、その回転体の周上の特定の点が、ある固定点と、ある
一定の位置関係になるようにその回転体を停止させるた
め、同一作動サイクル内の上記測定距離を、制動開始時
期制御に利用するという各ステップを含むことを特徴と
する方法。（５）回転体が最高回転速度で回転している時に行う作
業が、その回転体の不つりあい測定作業であることを特
徴とする、特許請求の範囲第４項記載の方法。（６）加速位相のうち、距離を測定しなかった部分を補
償するため、上記測定距離に定数値を加算することによ
って、その回転体の周上の特定の点について測定した上
記距離を調節するステップを含むことを特徴とする、特
許請求の範囲第４項記載の方法。（７）回転体を、作動サイクル完了時に、その周上の特
定の点で停止させる方法において、回転体を加速し、そ
の回転体の加速位相のうち、その回転体の最高回転速度
より低い範囲で、あらかじめ設定しておいた下限速度と
あらかじめ設定しておいた上限速度の間の一部分を選択
して、その部分の時間中に、その回転体上の特定の点が
、ある固定点との位置関係において運動した角距離を測
定し、その回転体が最高回転速度で回転している時に、
その回転体について作業を行い、その回転体の速度を最
高回転速度からゼロにまで落とし、その回転体の周上の
特定の点が、ある固定点と、ある一定の位置関係になる
ようにその回転体を停止させるため、同一作動サイクル
内の上記測定に係る角運動距離を、制動開始時期制御に
利用するという各ステップを含むことを特徴とする方法
。（８）最高回転数において回転体の不つりあい測定作業
が行なわれることを特徴とする特許請求の範囲第７項の
方法。（９）加速位相のうち、角度変化を測定しなかった部分
を補償するため、上記測定に係る角運動距離に定数値を
加算することによって、その回転体上の特定の点が上記
固定点との位置関係において運動した上記角距離を調節
するステップを含むことを特徴とする、特許請求の範囲
第７項記載の方法。（１０）つりあい試験機内の回転体の周上の特定の点が
、ある固定点とある一定の位置関係になるように、その
回転体を作動サイクル完了時に停止させるための装置に
おいて、回転体（１）の加速段階中に、ゲート回路（１
２）が、角度位置表示器（９）からの角度信号を制御記
憶装置（１７）に供給すること、および、ゲート回路（
１２）の通過領域が、駆動装置の回転数によって制御さ
れるリミター（１１）を通じて制御されること、および
コンパレーター（３０）では、制御記憶装置（１７）に
記憶されている情報が、表示器（２２）内にある照準点
の角度的位置と比較され、この比較によって制動開始時
期が決められること、および、モーター（５）に連結さ
れている回転体（１）の停止が、フリップフロップ回路
（２７）に依存して、そのフリップフロップ回路（２７
）によって制御されるスイッチ（３１）を媒介として行
われることを特徴とする装置。（１１）制御記憶装置（１７）にタイミング・パルスを
供給するための刻時パルス発生回路（１８）が接続され
ていることを特徴とする、特許請求の範囲第１０項記載
の装置。