PL102273B1 - Apparatus for static balancing of rotary objects - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do sta¬ tycznego wyrównowazania przedmiotów obroto¬ wych.

Wystepujace zjawisko szkodliwego dzialania nie- wyrównowazenia wirujacych elementów maszyn i urzadzen klasy tarcza, zachodzace w przypadku nie pokrywania sie glównej osi bezwladnosci ze srodkiem ciezkosci oraz osia obrotu wirujacego przedmiotu, jest likwidowane za pomoca wyrów¬ nowazania statycznego i dynamicznego. Wyrówno- wazanie statyczne jest zwykle stosowane dla przed¬ miotów o malym stosunku grubosci do srednicy ich zewnetrznego obrysu.

Znane i stosowane dotychczas sposoby wyrów¬ nowazania statycznego polegaly na dwóch zabie¬ gach, to -jest ustaleniu na przyrzadzie punktów badz obszaru niewyrównowazenia masy oraz na likwidacji tego zjawiska przez usuniecie czesci masy lub jej dolozenie, zwykle wykonywanej poza przyrzadem kontrolnym, a nastepnie na powtór¬ nym sprawdzeniu skutecznosci tego zabiegu, na przyrzadzie kontrolnym. Uzywane do tego celu przyrzady byly budowane w oparciu o zjawisko toczenia sie tarczy osadzonej na cylindrycznym walku po poziomych, równolegle ustawionych pro¬ wadnicach majacych ksztalt walków lub ostrzy pryzm.

Inne rozwiazania tego problemu polegaly na umieszczaniu walka cylindrycznego z osadzona na Z nim tarcza miedzy dwiema parami zakonczonych pryzmowo rolek lub tarcz, które dla zmniejszenia oporów tarcia byly odpowiednio ulozyskowane.

Znane jest równiez rozwiazanie z patentu polskie¬ go nr 55 734, w którym zamiast lozyskowanych ro¬ lek zastosowano pól\panwie aerostatyczne, osadzo¬ ne na dwóch równoleglych wspornikach. Jako me¬ dium promieniowego lozyskowania aerostatycznego wykorzystano w tym rozwiazaniu sprezone po¬ wietrze.

Stosowane dotychczas metody wyrównowazania sa jednak obciazone duzymi bledami. Bledy te sa spowodowane wystepujacymi oporami tarcia oraz trudnoscia precyzyjnego okreslania obszaru niewy¬ równowazenia i wielkosci niewyrównowazonej ma¬ sy. Ponadto stosowane metody wymagaly intuicyj¬ nego odejmowania lub dodawania masy. Zatem operacja wyrównowazania byla z koniecznosci kil¬ kakrotnie wykonywana i kilkakrotnie sprawdzana, az do zadawalajacego rezultatu. Zabiegi te wyma¬ galy odpowiednio duzego czasu.

Celem wynalazku jest usuniecie omówionych niedogodnosci. Postawiony cel osiagnieto przez skonstruowanie urzadzenia do wywazania metoda wiercenia otworów ubytkowych z równoczesna optymalizacja ich glebokosci. Wyrównowazanie przedmiotów jest realizowane pólautomatycznie poprzez ruchomy uklad masy wyrównowazajacej sterowanej cisnieniem medium w funkcji niewy- 102 2733 równowazonej masy. Ruchomy uklad, skladajacy sie z wrzeciona i tarczy wyrównowazajacej, jest osadzony w aerostatycznych lozyskach osiowo-pro- mieniowych. Glebokosc wierconych otworów ubyt¬ kowych jest funkcja niewyrównowazenia masy, realizowana za pomoca ukladu silowego sterowa¬ nego cisnieniem wyrównowazajacym ta mase, przy pomocy automatycznie sterowanego lacznika dro¬ gowego. Operacja wyrównowazania masy jest do¬ konywana bezposrednio na urzadzeniu po unieru¬ chomieniu wrzeciona.

Wynalazek jest dokladniej objasniony na przy¬ kladzie wykonania uwidocznionym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wrzeciennik urzadzenia w przekroju osiowym, fig. 2 schemat urzadzenia w widoku z boku, fig. 3 — schemat tego samego urzadzenia w widoku z góry, a fig. 4 — wrzecien¬ nik pokazany na fig. 1 w widoku od czola.

Jak pokazano na rysunku, przeznaczony do wy¬ równowazania przedmiot 1 jest osadzony na kon¬ cówce wrzeciona 2. Na drugim koncu wrzeciona 2 jest osadzona obrotowo wyrównowazajaca tarcza 3. Obok tarczy 3 znajduje sie nieruchomy wskaz¬ nik 4. W miejscu osadzenia tarczy 3 na wrzecionie 2 znajduje sie cierne sprzeglo 5. Wewnatrz tarczy 3 jest umieszczony cylinder z komora 6 i tlokiem 7 wspartym na sprezynie 8 znajdujacej sie w tulei 9. Tarcza 3, mimo swej niesymetrycznej budowy, ma mase w pelni wyrównowazona.

Ponizej opisanego wrzeciennika znajduje sie pneumatyczny silownik 10 polaczony za pomoca ukladu dzwigni 11 z przesuwnym drogowym wy¬ lacznikiem 12. Do wiercenia w przedmiocie 1 ubyt¬ kowych otworów 13 sluzy wiertarka 14.

Wrzeciono 2 jest ulozyskowane w aerostatycz¬ nych panewkach 15. Pod wrzecionem jest umoco¬ wany cylinder 16 z ustalajacym pilotem 17 wspól¬ pracujacym z zebatym kolem 18 osadzonym i za¬ klinowanym na wrzecionie 2. Wrzeciennik jest zaopatrzony w kanaly A doprowadzajace sprezone powietrze od dolu po wrzeciono 2, kanaly B do¬ prowadzajace sprezone powietrze do lozysk oporo¬ wych przedniego i tylnego, kanal C doprowadza¬ jacy sprezone powietrze przez otwór we wrzecio¬ nie 2 do komory 6 pod tlokiem 7 i kanaly D do¬ prowadzajace sprezone powietrze od góry nad wrzeciono 2.

Tarcza 3 jest na czolowej powierzchni zaopatrzo¬ na we wskaznik Z umieszczony na obrzezu tej tar¬ czy, na przedluzeniu osi cylindra wyrównowaza- jacego i po przeciwnej niz ten cylinder stronie osi obrotu tarczy 3. Tarcza jest tez zaopatrzona we wskaznik O przesuniety wzgledem wskaznika Z o kat —.

Wyrównowazanie przedmiotu na urzadzeniu we¬ dlug wynalazku ma przebieg nastepujacy. Przed¬ miot 1, przykladowo uchwyt tokarski, osadza sie na zabieraku znajdujacym sie na koncu wrzeciona 2. Podczas mocowania przedmiotu 1 wrzeciono 2 jest unieruchomione, zas tlok 7 tarczy 3 pod dzia¬ laniem sprezyny 8 zajmuje polozenie najblizsze osi obrotu tarczy, w którym to polozeniu tloka 7 tar¬ cza 3 jest w pelni wyrównowazona. Nastepnie do kanalów A i B wrzeciennika podaje sie sprezone 273 4 . powietrze pod cisnieniem 4 atmosfer, dzieki czemu uzyskuje sie aerostatyczne lozyskowanie wrzecio¬ na 2 w kierunku promieniowym i osiowym. Naste¬ puje swobodny obrót wrzeciona 2, w wyniku któ- rego przedmiot 1 wraz z wrzecionem 2 i tarcza 3 ustawia sie w takim polozeniu katowym, w któ¬ rym srodek ciezkosci przedmiotu 1 znajduje sie najnizej wzgledem osi obrotu wrzeciona 2. W tym polozeniu unieruchamia sie wrzeciono 2 a tarcze 3 io obraca sie, pokonujac opór tarcia sprzegla 5, do takiego polozenia, w którym wskaznik Z pokryje sie z nieruchomym wskaznikiem 4. Nastepnie od¬ blokowuje sie wrzeciono 2 i wraz z tarcza obraca TC sie je o kat — do pokrycia sie wskaznika 0 ze 2 wskaznikiem 4, to znaczy do polozenia, w którym niewyrównowazona masa przedmiotu 1 znajduje sie w kierunku poziomym po jednej stronie osi wrze¬ ciona 2 a cylinder wyrównowazajacy tarczy 3 po stronie przeciwnej.

W tak ustawionym polozeniu opisanych elemen¬ tów rozpoczyna sie stopniowe dozowanie sprezo¬ nego powietrza do kanalu C. Wzrost cisnienia w komorze 6 powoduje przesuwanie tloka 7. Ten J5 wzrost cisnienia trwa tak dlugo, az moment od przemieszczajacego sie tloka 7 zrównowazy mo¬ ment niewyrównowazenia przedmiotu 1. Równo¬ czesnie ze wzrostem cisnienia w komorze 6 naste¬ puje wzrost cisnienia w silowniku 10, który prze- mieszcza drogowy wylacznik 12.

Po uzyskaniu wyrownowazenia calego ukladu uruchamia sie automatyczny cykl pracy wiertar- skiej jednostki 14. W tym cyklu nastepuje odlacze¬ nie sprezonego powietrza od kanalów A i B, do- prowadzenie sprezonego powietrza do kanalów D i do cylindra 16, co powoduje zablokowanie wrze¬ ciona 2, oraz uruchomienie obrotów wiertarki i jej dosuwu do przedmiotu 1 na drodze wyznaczonej polozeniem wylacznika 12. Dokonuje sie wiercenie 40 ubytkowego otworu 13, po czym jednostka wier- tarska wycofuje sie do polozenia wyjsciowego.

Obslugujacy zdejmuje wywazany przedmiot 1.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe 45 Urzadzenie do statycznego wyrównowazania przedmiotów obrotowych skladajace sie z wrze¬ ciennika wyrównowazajacego i pólautomatycznego ukladu sterujacego, znamienne tym, ze wyrówno- 50 wazanie jest realizowane pólautomatycznie poprzez ruchomy uklad masy wyrównowazajacej sterowa¬ nej cisnieniem medium w funkcji niewyrównowa- zanej masy (1) a ruchomy uklad, skladajacy sie z wrzeciona (2) i wyrównowazajacej tarczy (3), 55 jest osadzony w aerostatycznych osiowo-promie- niowych lozyskach (15), zas glebokosc wierconych ubytkowych otworów (13) jest funkcja wielkosci niewyrównowazenia masy (1) realizowana za po¬ moca ukladu silowego sterowanego cisnieniem 60 wyrownowazajacym mase (1), przy pomocy auto¬ matycznie sterowanego drogowego lacznika (12), przy ozym operacja wyrównowazania masy (1) jest dokonywana bezposrednio na urzadzeniu po unie- 65 ruchomieniu wrzeciona (2).102 273 B b 15 18 C 2 15 A B Fig. 1 Fig.1 #^^s-- <3 r R9.3