PL191114B1 - Urządzenie do pomiaru sił wytwarzanych przez niewyważony wirnik - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do pomiaru sil wytwarzanych przez niewywazony wirnik, wyposazone w wal pomiarowy, na którym mocowany jest badany wirnik, ulozyskowany wspólosiowo w podporze lozyskowej, wzespól lozyskowy i podporowy, wyposazony w rame, w której jest podparty wal pomiarowy izaopatrzony wpomiarowe prze- tworniki sily, znamienny tym, ze rama (7) jest podparta w korpusie (6) urzadzenia za posred- nictwem pomiarowego przetwornika sily (5), zas podpora lozyskowa (26), wktórej jest osadzony wal pomiarowy (2) jest podparta w ramie (7) za pomoca pary dzwigni (13 i 14). których osie przecinaja sie w wirtualnym punk- cie podparcia (24, 25), natomiast rama (7) jest podparta w korpusie (6) urzadzenia za pomoca pary dzwigni (11, 12), których osie przecinaja sie w wirtualnym punkcie podparcia (25), dale- ko wzglednie nieskonczenie odleglym od plasz- czyzny podparcia (8) tej ramy (7). PL PL PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do pomiaru sił wytwarzanych przez niewyważony wirnik wyposażone wwał pomiarowy, na którym mocowany jest badany wirnik, ułożyskowany współosiowo w podporze łożyskowej, w zespół łożyskowy i podporowy, wyposażony w ramę, w której jest podparty wał pomiarowy i zaopatrzony w pomiarowe przetworniki siły.

Urządzenia do pomiaru sił wytwarzanych przez niewyważony wirnik i wyposażone w wał pomiarowy ułożyskowany w dwóch szeregowo umieszczonych łożyskach, osadzonych w wydrążonej tulei zaopatrzonej w pomiarowe przetworniki siły znane są ze stanu techniki.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP 0 343 265 znana jest wyważarka wyposażona w umieszczoną w podstawie wahliwą podporę, współosiową z wałem pomiarowym, oraz w przetwornik pomiarowy umieszczony między podporą i podstawą.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 3 330 880 znana jest wyważarka z obrotowo ułożyskowanym wałem pomiarowym osadzonym w podporze korpusu oraz z przetwornikiem pomiarowym umieszczonym w określonej odległości od tej podpory.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP 0 133 229 znane jest urządzenie przeznaczone do wyważania kół samochodowych, wyposażone w przetwornik pomiarowy przymocowany do korpusu urządzenia, przy czym w celu osiągnięcia wyważenia dynamicznego ma dwie płaszczyzny pomiarowe, w których ułożyskowany jest wał pomiarowy i znajdują się przetworniki pomiarowe.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP 0 058 860 znana jest wyważarka z wałem pomiarowym ułożyskowanym obrotowo w łożu maszyny, przy czym łożysko wału pomiarowego znajduje się na górnej krawędzi płaskiej płyty połączonej z łożem. Wychylenia płyty są przenoszone za pomocą prostopadłego do niej ramienia dźwigni do przetwornika pomiarowego, w którym kierunek wektora siły jest do niego prostopadły. Przetwornik ten przejmuje jedynie siłę składową statyczną, natomiast jej składowa dynamiczna mierzona jest przez inny przetwornik.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 1 698 164 znany jest drgający (ponadkrytyczny) system pomiarowy. W systemie tym wirnik ułożyskowany jest w ukośnych, płaskich sprężynach, których przedłużenie stanowi wirtualny punkt przecięcia, leżący w płaszczyźnie wyważenia. Obydwie ukośne względem siebie, płaskie sprężyny są przymocowane do płaskiej sprężyny, prostopadłej do płyty podstawowej i równoległej do płyty pośredniej. Sygnał pomiarowy generowany przez przetwornik drgań przetwarza drgania wynikające z niewyważenia wirnika.

Z niemieckich opisów patentowych nr nr DE 1 027 427 i DE 1 044 531 znane są urządzenia do wyważania kół, wyposażone w sprężystą płytę lub w płaską sprężynę wytwarzającą drgania, przy czym w urządzeniu tym w płaszczyźnie podparcia lub w miejscu pomiaru umieszczone są przetworniki pomiarowe generujące sygnał pomiarowy proporcjonalny do siły odśrodkowej, będącej rezultatem niewyważenia wirnika. Wał pomiarowy i sprzężony znim wirnik są wtym urządzeniu ułożyskowane w „pływającym łożysku. Przeliczenie występującego wobu płaszczyznach wyważenia wirnika sił dynamicznych następuje na zasadzie dźwigni. Siła zmierzona przez przetworniki pomiarowe umieszczone w obu płaszczyznach wyważenia zalety każdorazowo od odległości wirnika od tych przetworników. Zmiana czułości obu przetworników zależy od oddziaływania różnych czynników, takich jak temperatura, starzenie, udary, zakłócenia transportowe, wilgotność itp., powodujących błędy w określeniu masy obciążenia niezbędnego do wyważenia.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji takiego urządzenia do pomiaru sił wywieranych przez niewyważony wirnik, które umożliwiając na oddziaływanie na czułość umieszczonych w płaszczyznach wyważania przetworników pomiarowych, umożliwi wyważanie wirnika za pomocą przeciwwag.

Cel ten został zrealizowany w urządzeniu do pomiaru sił wytworzonych przez niewyważony wirnik według wynalazku, które charakteryzuje się tym, że rama jest podparta w korpusie urządzenia za pośrednictwem pomiarowego przetwornika siły, zaś podpora łożyskowa, w której jest osadzony wał pomiarowy jest podparta w ramie za pomocy pary dźwigni, których osie przecinają się w wirtualnym punkcie podparcia, natomiast rama jest podparta w korpusie urządzenia za pomocą pary dźwigni, których osie przecinają się w wirtualnym punkcie podparcia, daleko względnie nieskończenie odległym od płaszczyzny podparcia tej ramy, przy czym pomiarowe przetworniki siły są usytuowane w płaszczyźnie podparcia ramy.

Wirtualne punkty podparcia leżą na zewnątrz powierzchni bocznych wirnika, przy czym wirtualny punkt podparcia w miejscu przecięcia z osią wału pomiarowego tworzy wirtualne miejsce pomiaru.

Linia łącząca wirtualne punkty podparcia jest prostopadła do osi wału pomiarowego.

PL 191 114 B1

Rama połączona z korpusem za pomocą symetrycznie umieszczonych dźwigni jest osadzona w korpusie przesuwnie, równolegle do osi wirnika, przy czym wał pomiarowy jest podparty w płaszczyźnie, w której leży wirtualny punkt podparcia, utworzony w przecięciu osi dźwigni łączących tę ramę z podporą łożyskową.

W podstawowym rozwiązaniu konstrukcyjnym urządzenia jego zespół łożyskowy i podporowy ma tylko jeden wirtualny punkt podparcia, leżący między powierzchniami bocznymi wirnika, korzystnie w przybliżeniu pośrodku między tymi powierzchniami.

Wirtualny punkt podparcia leży między wirnikiem a korpusem urządzenia.

W odmiennym rozwiązaniu konstrukcyjnym urządzenia jego zespół łożyskowy i podporowy ma dwa wirtualne punkty podparcia, leżące po obydwu stronach wirnika, przy czym utworzony przez parę dźwigni łączących ramę z korpusem urządzenia wirtualny punkt podparcia leży na przedłużeniu wału pomiarowego, po stronie przeciwnej względem ramy niż wirnik.

Rama urządzenia według wynalazku jest podparta w korpusie za pomocą pary dźwigni połączonych za pomocą przegubów z korpusem i za pomocą przegubów z ramą, zaś wał pomiarowy jest podparty w ramie pośredniej za pomocą innej pary dźwigni połączonych za pomocą przegubów z ramąza pomocą przegubów z podporą łożyskową, przy czym osie przegubów są prostopadłe do kierunku sił działających na pomiarowe przetworniki siły i prostopadłe do osi wału pomiarowego, przy czym dźwignie pary dźwigni łączących podporę ramy z korpusem są względem siebie równoległe lub nachylone pod kątem ostrym, którego wierzchołek leży na osi wału pomiarowego.

Wszystkie dźwignie zespołu łożyskowo-podporowego stanowią korzystnie płaskie płytki, usytuowane między przyporządkowanymi im odpowiednio przegubami, mającymi korzystnie postać elastycznych przewężeń o przekroju w kształcie soczewki lub półokręgu, przy czym powierzchnie płaskich płytek tworzących dźwignie leżą w tych samych płaszczyznach co osie przyporządkowanych im przegubów.

Dźwignie i przeguby stanowią jedną całość.

Podpora łożyskowa wału pomiarowego w ramie i podpora ramy w korpusie są usytuowane w kierunku osiowym wału pomiarowego obok siebie, przy czym podpora łożyskowa jest zaopatrzona we wsporniki, przymocowane do niej w określonej odległości osiowej od płaszczyzny podparcia ramy, w której usytuowane są pomiarowe przetworniki siły, połączone za pośrednictwem przegubów i nachylonych względem siebie pod kątem ostrym dźwigni za ramą.

Przeguby łączące ze sobą wszystkie płaskie płytki są korzystnie utworzone przez zmniejszenie grubości względnie szerokości dźwigni w miejscu przegubu w postaci perforacji liniowej.

Zgodnie z opisaną wyżej konstrukcją urządzenia według wynalazku, rama zespołu łożyskowego i podporowego jest podparta za pomocą pary dźwigni i umieszczonych na ich końcach przegubów w korpusie urządzenia. Natomiast wał pomiarowy jest również podparty za pomocą dźwigni i umieszczonych na ich końcach przegubów w ramie. Dzięki utworzeniu tych dwóch systemów podporowych możliwe jest kolejne podparcie wału pomiarowego, mające właściwości wirtualnego punktu podparcia w kolejnej płaszczyźnie. Możliwe są również dwie płaszczyzny podparcia z dwoma wirtualnymi punktami podparcia, które mogą również leżeć po obydwu stronach wirnika. Możliwe jest również wprowadzenie dodatkowej płaszczyzny podparcia, w której znajduje się tylko jeden wirtualny punkt podparcia, leżący między powierzchniami bocznymi wirnika lub między płaszczyznami, w których umieszczone są pomiarowe przetworniki siły.

Pomiarowe przetworniki siły są umieszczone we wspólnej płaszczyźnie, prostopadłej do osi wału pomiarowego, przy czym wektory sił reakcji wytworzonych w przetwornikach pomiarowych są równoległe i leżą nie tylko w tej samej płaszczyźnie, ale również wzdłuż tej samej prostej.

Płaszczyzna podparcia, w której leży wirtualny punkt podparcia, znajduje się w obszarze wirnika, stanowiącego zwłaszcza wyważane koło samochodowe, ileży między dwoma powierzchniami bocznymi tego koła.

Dzięki opisanej konstrukcji urządzenia do pomiaru sił, wytwarzanych przez niewyważony wirnik według wynalazku, uzyskano znaczne zmniejszenie sił dynamicznych oraz zredukowano oddziaływanie takich czynników jak temperatura, starzenie, uderzenia, przeciążenia, uszkodzenia transportowe oraz wilgotność na zmiany czułości przetworników siły. Ponadto zmniejszono siły takich operacji jak wykonywane dotychczas wzorcowanie pomiarowych przetworników siły po przetransportowaniu i ustawieniu urządzenia. Zmniejszono również wysokie wymagania stawiane przetwornikom siły przy digitalizacji sygnału pomiarowego i dużych odległościach wirtualnych.

PL 191 114 B1

Urządzenie do pomiaru sił wytwarzanych przez niewyważony wirnik według wynalazku jest uwidocznione w przykładowych rozwiązaniach konstrukcyjnych na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia schemat pomiarowy urządzenia według wynalazku w widoku z boku; fig. 2 - schemat odmiany układu pomiarowego urządzenia według fig. 1, w widoku z boku; fig. 3 - schemat innej odmiany układu pomiarowego urządzenia według fig. 1, w widoku z boku; fig. 4 - schemat jeszcze innej odmiany układu pomiarowego urządzenia według fig. 1, w widoku z boku; fig. 5 - schemat jeszcze innej odmiany układu pomiarowego urządzenia według fig. 1, w widoku z boku; fig. 6 - schemat jeszcze innej odmiany układu pomiarowego urządzenia według fig. 1, w widoku z boku; fig. 7 - konstrukcję urządzenia do pomiaru sił wytwarzanych przez niewyważony wirnik z układem pomiarowym według fig. 1, 3 i 5, w widoku z boku; fig. 8 - konstrukcję urządzenia według fig. 7, w widoku perspektywicznym z przodu; fig. 9 - konstrukcję urządzenia według fig. 7 i 8, w widoku perspektywicznym z góry, afig. 10 - schemat jeszcze innej odmiany układu pomiarowego urządzenia według fig. 1.

Na figurze 1 przedstawiony jest schemat układu pomiarowego urządzenia do pomiaru sił wytwarzanych przez niewyważony wirnik 1, zamocowany na wale pomiarowym 2 za pomocą uchwytu nie pokazanego na rysunku. Wał pomiarowy 2 jest osadzony obrotowo w nieruchomym korpusie 6 urządzenia, stanowiącym na przykład podstawę wyważarki kół. Zespół łożyskowy i podporowy 3 urządzenia jest wyposażony w osadzoną w ramie 7 podporę łożyskową 26, w której jest ułożyskowany obrotowo wał pomiarowy 2 oraz umieszczone w tej samej płaszczyźnie 8, prostopadłej do osi 23 wału pomiarowego 2, pomiarowe przetworniki siły 4 i 5. Podpora łożyskowa 26 jest podparta przez parę symetrycznie umieszczonych dźwigni 13i 14, przy czym punkt przecięcia osi tych dźwigni stanowi wirtualny punkt podparcia 24, leżący w płaszczyźnie podparcia 9, prostopadłej do osi 23 wału pomiarowego 2.

Punkt podparcia 24 stanowi oś wahań prostopadłych do osi 23 wału pomiarowego 2 i do kierunku wektorów sił reakcji odpowiadającej mierzonemu niewyważeniu wirnika 1 w pomiarowym przetworniku siły 4. Na swych końcach dźwignie 13 i 14 są połączone za pośrednictwem przegubów 19 i22zramą 7 oraz za pośrednictwem przegubów 20i 21 z podporą łożyskową 26 wału pomiarowego 2. Osie przegubów 19 i 22 oraz przegubów 20 i 21 są równoległe do osi wahań przebiegającej przez wirtualny punkt podparcia 24 i leżącej między wirnikiem 1 a płaszczyzną 8 pomiarowych przetworników siły 4, 5 (fig. 1i 2). Alternatywnie wirtualny punkt podparcia 24 może być również umiejscowiony w obszarze wirnika, między płaszczyznami wyważenia 27 i 28, w których następuje wyrównanie niewyważenia, na przykład przez dodanie ciężaru wyrównującego. Takie rozwiązanie przedstawiają schematy urządzenia na fig. 5i 6. Rama 7 jest natomiast podparta w korpusie 6 za pomocą pomiarowego przetwornika siły 5, usytuowanego w płaszczyźnie 8 prostopadłej do osi 23 wału pomiarowego 2.

Możliwe jest również alternatywne usytuowanie tego przetwornika w innej płaszczyźnie, współosiowej z wałem pomiarowym.

Jak już wspomniano wyżej rama 7 jest podparta w korpusie 6 za pomocą pary osadzonych przegubowo dźwigni 11 i 12. Rama 7 ma korzystnie kształt litery C ijest wykonana w postaci jednolitego, sztywnego bloku.

W rozwiązaniach urządzenia, którego schemat jest przedstawiony na fig. 1i 2 oraz 5 do 9, obydwie dźwignie 11 i 12 są równoległe do osi 23 wału pomiarowego 2, tworząc równoległoboczną prowadnicę wału pomiarowego 2, prostopadłą do jego osi 23 i zgodną z kierunkiem sił reakcji wynikającychz niewyważenia i oddziałujących na pomiarowy przetwornik siły 5.

W rozwiązaniu urządzenia, którego schemat jest przedstawiony na fig. 3, 4 i10, obydwie dźwignie 11i 12 są usytuowane w jednej płaszczyźnie, przy czym ich osie tworzą kąt ostry, którego wierzchołek leży na osi 23, wału pomiarowego 2 lub wjej pobliżu i tworzy kolejny wirtualny punkt podparcia 25, leżący w płaszczyźnie 10 prostopadłej do wału pomiarowego 2i przebiegającej na zewnątrz wirnika 1.

W rozwiązaniu urządzenia, którego schemat jest przedstawiony na fig. 10, wirtualny punkt podparcia 25i płaszczyzna 10 leżą na zaznaczonym liniami osiowymi przedłużeniu wału pomiarowego 2, po przeciwnej stronie zespołu łożyskowego i podporowego 3 niż wirnik 1. Wirtualny punkt podparcia 25 stanowi oś wahań prostopadłą do osi 23 wału pomiarowego 2 i do kierunku sił oddziałujących na pomiarowe przetworniki siły 4 i5 i leżących w płaszczyźnie 8. Aby wirtualne punkty podparcia 24 i25 stanowiły osie wahań - osie wszystkich przegubów 15 do 22 winny być wzajemnie równoległe i prostopadłe do osi 23 wału pomiarowego 2 oraz do kierunku sił pomiarowych przetworników siły 4 i5 leżących w płaszczyźnie 8.

W rozwiązaniu przedstawionym na fig. 3i4 płaszczyzny 9i 10, w których leżą wirtualne punkty podparcia 24 i 25 stanowiące wirtualne miejsca pomiarowe, znajdują się na zewnątrz wirnika 1. W wewnętrznym punkcie podparcia 24 występuje siła L, oddziałująca na pomiarowy przetwornik siły 5,

PL 191 114 B1 zaś w punkcie podparcia 25 (w rozwiązaniu urządzenia według schematu na fig. 3i 4) - siłą R, oddziałująca na pomiarowy przetwornik siły 4, przy czym przetworniki te generują odpowiednie sygnały L' i R'.

Gdy w wirtualnych miejscach podparcia 24 i 25, będących równocześnie miejscami pomiaru, zostanie przyłożona siła odśrodkowa w płaszczyźnie 9, będąca wynikiem niewyważenia wirnika 1 - pomiarowy przetwornik siły 5 generuje wówczas sygnał pomiarowy L', proporcjonalny do tej siły odśrodkowej, natomiast pomiarowy przetwornik siły 4 nie generuje żadnego sygnału.

Gdy w zewnętrznej płaszczyźnie 10 powstanie siła odśrodkowa R, będąca wynikiem niewyważenia wirnika 1 - pomiarowy przetwornik siły 4 generuje sygnał pomiarowy R', natomiast pomiarowy przetwornik siły 5 nie generuje żadnego sygnału. Wynika z tego, że pozorna podpora, którą tworzą leżące między powierzchniami bocznymi 27 i 28 wirnika 1 wirtualne miejsca pomiarowe, znajduje się między płaszczyznami 9i 10, jak to przedstawia fig. 3i 4. Siła będąca wynikiem niewyważenia wirnika i działająca w wirtualnej płaszczyźnie, między płaszczyznami 9 i 10, zostaje odpowiednio podzielona w zależności od miejsca przyłożenia, powodując generowanie odpowiednich sygnałów przez pomiarowe przetworniki siły 4i 5.

W rozwiązaniu urządzenia, którego schemat układu pomiarowego jest przedstawiony na fig. 10, wirtualny punkt podparcia 24, w którym oddziaływuje siła odśrodkowa L, będąca wynikiem niewyważenia wirnika, leży w płaszczyźnie 9, między powierzchniami bocznymi 27 i 28 wirnika 1, w przybliżeniu w połowie odległości między tymi powierzchniami, zaś drugi wirtualny punkt podparcia 25 jest usytuowany po przeciwnej stronie zespołu łożyskowego i podporowego 3, na przedłużeniu osi 23 wału pomiarowego 2. W punkcie tym oddziałuje siła R, będąca wynikiem niewyważenia wirnika 1. Pomiarowe przetworniki siły 4i 5 generują sygnały pomiarowe L'i R', odpowiadające wartościom tych sił LiR.

W rozwiązaniach przedstawionych na fig. 1 i 2 oraz na fig. 5 do 9, w których dźwignie 11 i 12 łączące ramę 7 z korpusem 6 są wzajemnie równoległe, zewnętrzny wirtualny punkt podparcia leży w nieskończenie dużej odległości od płaszczyzny podparcia 8 (można na przykład przyjąć odległość przynajmniej 30 m lub więcej). W rozwiązaniach wirtualna płaszczyzna pomiarowa 9, w której znajduje się wirtualny punkt podparcia 24, w którym powstaje siła odśrodkowa będąca wynikiem niewyważenia wirnika (L na fig. 1 i 2 oraz S na fig. 5 i6) oddziałuje tylko na pomiarowy przetwornik siły 5, generujący sygnał pomiarowy L' lub S. Natomiast pomiarowy przetwornik siły 4 nie generuje w tym czasie sygnału.

W zależności od odległości linii działania siły odśrodkowej, pomiarowy przetwornik siły 5 generuje sygnał pomiarowy proporcjonalny tylko do wartości siły odśrodkowej, natomiast pomiarowy przetwornik siły 4 (fig. 1, 2i 5) - sygnał pomiarowy M' proporcjonalny do wartości siły odśrodkowej oraz do wielkości niewyważenia.

W rozwiązaniach przedstawionych na fig. 1, 3, 5 oraz na fig. 7 do 9 rama 7 jest podparta wkorpusie 6 za pomocą symetrycznej pary dźwigni 11i 12, zaś obrotowa podpora 26 wału pomiarowego 2 jest podparta wtej ramie 7 za pomocą symetrycznej pary dźwigni 13 i 14. Dźwignie obydwu par dźwigni 11 i 12 oraz 13 i 14, przedstawione na fig. 3 i 4, są nachylone wtym samym kierunku. Natomiast w rozwiązaniach urządzenia, którego schematy są przedstawione na fig. 2, 4i 6, rama 7 jest podparta w korpusie 6, zaś obrotowa podpora 26 wału pomiarowego 2 - w ramie 7 za pomocą par dźwigni 11, 12 oraz 13, 14, z których para dźwigni 11 i 12 znajduje się nad parą dźwigni 13 i 14, a ponadto przeguby 19i 22 zamocowane do ramy 7 są wspólne dla obydwu dźwigni 11i 13 oraz 12 i 14 obydwu par dźwigni (fig. 2, 4i 6).

Dźwignie 11 i 12 mają korzystnie postać płaskich i sztywnych płytek odpornych na zginanie, lecz stanowiących jedną całość z przegubami mającymi na przykład postać przewężeń tej płytki. Z fig. 7 do 9 widoczne jest, że płytki tworzące dźwignie 13 i 14 są połączone za pomocą płytki wsporczej 33, połączonej trwale (na przykład za pomocą spawania) z podporą łożyskową 26 i zastępującej wsporniki 29 tej łożyskowej podpory 26 (fig. 3 i 5). Płytka wsporcza 33 jest na fig. 7 do 9 zaopatrzona w przyspawaną do niej trójkątną podporę 34, łączącą ją z podporą łożyskową 26, do której jest ona trwale przymocowana. Na rysunku pokazana jest tylko górna trójkątna podpora 34, natomiast dolna trójkątna podpora pozostaje niewidoczna. Obydwie trójkątne podpory: górna i dolna mają korzystnie postać trójkątów ukształtowanych z blachy, między którymi jest osadzona i przymocowana do nich, na przykład przez spawanie, podpora łożyskowa 26. Dzięki temu uzyskuje się sztywne i sprężyste połączenie płytki wsporczej 33, zastępującej wsporniki 29 z przegubami 20i 21 - z podporą łożyskową 26. Przeguby 20i 21 są usytuowane między dźwigniami 13i 14a płytką wsporczą 33.

Obustronne przedłużenia płaskich płytek stanowiących dźwignie 11 do 14 tworzą płyty mocujące 37, 38, które są sztywno przymocowane do korpusu 6 oraz płyty mocujące 40 i 41 przymocowane do ramy 7, na przykład za pomocą śrub i tworzą rodzaj wspornika, przez który rama 7 jest połączona

PL 191 114 B1 za pomocą dźwigni 11i 12 z korpusem 6. Przewężenia między płytami mocującymi 37i 38 a płaskimi płytkami stanowiącymi dźwignie 11 i12 tworzą przeguby 15 i 16. Przewężenia te mają korzystnie w przekroju kształt soczewki lub półokręgu. Również przewężenie znajdujące się między płytami mocującymi 40i 41 a dźwigniami 11i 12 tworzą przeguby 17i 18, zaś przewężenie między płaskimi płytkami stanowiącymi dźwignie 13i 14 a płytami mocującymi 40i41 - przeguby 19i22.

W podobny sposób zbudowany jest zespół łożyskowy i podporowy 3, służący do ułożyskowania i podparcia wału pomiarowego 2 w korpusie 6 urządzenia (fig. 8).

Równoległe prowadzenie ramy 7 w korpusie 6 urządzenia uzyskuje się dzięki temu, że soczewkowe przewężenia tworzące przeguby 15, 17 i 16, 18 są usytuowane na przeciwległych powierzchniach po obydwu stronach dźwigni 11 i 12 ileżą w równoległych do siebie płaszczyznach 35 i36, w których się poruszają (fig. 7). Dźwignie 11i12 są skierowane swymi zewnętrznymi końcami ku sobie.

Konstrukcja urządzenia przedstawiona na fig. 7 do 10 umożliwia tworzenie układów pomiarowych przedstawionych na fig. 1 do 5. Dźwignie 11 i 12 (fig. 3) mogą być również zaopatrzone wodpowiednio duże trójkąty stanowiące podpory 27 przegubów 19i 20 oraz 21i 22.

W rozwiązaniu urządzenia, którego schemat układu pomiarowego jest przedstawiony na fig. 10, tylny koniec dźwigni 11 znajduje się nad tylnym końcem dźwigni 12, natomiast według rozwiązania przedstawionego na fig. 7 do 9 przeguby 15 i16 tych tylnych końców dźwigni 11 i12 są położone bliżej osi wału pomiarowego 2 niż przeguby 17i 18 przednich końców tych dźwigni 11 i 12.

Pomiarowe przetworniki siły 4i5 są usytuowane wzdłuż jednej linii (fig. 8), przy czym pomiarowy przetwornik siły 4 jest umieszczony między łożyskową podporą 26 i wewnętrzną powierzchnią ramy 7, natomiast pomiarowy przetwornik siły 5 jest zamocowany na korpusie 6 między zewnętrzną powierzchnią ramy 7ipłytą mocującą 41 (fig. 9). Wał pomiarowy 2 jest napędzany silnikiem elektrycznym 30, przymocowanym do łożyskowej podpory 26 za pośrednictwem wysięgnika 22, poprzez przekładnię pasową 31, dzięki czemu drgania pochodzące od silnika nie wpływają na wynik pomiaru.

W korpusie 6 zamocowany jest zespół łożyskowy i podporowy 3 wału pomiarowego 2.

Wykaz oznaczeń wirnik wał pomiarowy urządzenia 3 zespół łożyskowy i podporowy urządzenia 4 pomiarowy przetwornik siły umieszczony między ramą 7i podporą łożyskową 26 5 pomiarowy przetwornik siły umieszczony między ramą 7i korpusem 6 urządzenia 6 korpus urządzenia rama w korpusie 6 8 płaszczyzna podparcia ramy 7 wirtualna płaszczyzna przechodząca przez wirtualny punkt podparcia 24 i prostopadła do osi 23 wału pomiarowego 2 płaszczyzna podparcia dźwignia łącząca ramę 7 z podporą łożyskową 26 dźwignia łącząca ramę 7 z podporą łożyskową 26 dźwignia łącząca ramę 7 z podporą łożyskową 26 dźwignia łącząca ramę 7 z podporą łożyskową 26

15,17 przeguby dźwigni 11

16, 18 przeguby dźwigni 12

19, 20 przeguby dźwigni 13

21, 22 przeguby dźwigni 14 oś wału pomiarowego 2 wirtualny punkt podparcia w przecięciu osi dźwigni 13i 14 wirtualny punkt podparcia w przecięciu osi dźwigni 11i 12 podpora łożyskowa, w której osadzony jest wał pomiarowy 2 powierzchnia boczna wirnika 1 powierzchnia boczna wirnika 1 wspornik przegubów 20i 21 silnik elektryczny napędzający wał pomiarowy przekładnia pasowa przenosząca napęd z silnika 2 na wał pomiarowy 2 wysięgnik, na którym zamocowany jest silnik elektryczny 30

PL 191 114 B1 płytka wsporcza łącząca dźwignie 13i 14 trójkątna podpora przymocowana trwale do płytki wsporczej 33 płaszczyzna równoległa do płaszczyzny 36, w której znajduje się przegub 16 płaszczyzna równoległa do płaszczyzny 35, w której znajduje się przegub 15 płyta mocująca połączona przegubem 16 z dźwignią 12 i przymocowana do korpusu 6 płyta mocująca połączona przegubem 15 z dźwignią 11 i przymocowana do korpusu 6 płyta mocująca połączona przegubem 18 z dźwignią 12, a przegubem 22 z dźwignią 14 i przymocowana do podpory łożyskowej 26 płyta mocująca połączona przegubem 17 z dźwignią 11, a przegubem 19 z dźwignią 13 i przymocowana do podpory łożyskowej 26

Claims (20)

1. Urządzenie do pomiaru sił wytwarzanych przez niewyważony wirnik, wyposażone w wał pomiarowy, na którym mocowany jest badany wirnik, ułożyskowany współosiowo w podporze łożyskowej, w zespół łożyskowy i podporowy, wyposażony w ramę, w której jest podparty wał pomiarowy i zaopatrzony w pomiarowe przetworniki siły, znamienny tym, że rama (7) jest podparta w korpusie (6) urządzenia za pośrednictwem pomiarowego przetwornika siły (5), zaś podpora łożyskowa (26), w której jest osadzony wał pomiarowy (2) jest podparta w ramie (7) za pomocą pary dźwigni (13 i 14). których osie przecinają się w wirtualnym punkcie podparcia (24, 25), natomiast rama (7) jest podparta w korpusie (6) urządzenia za pomocą pary dźwigni (11, 12), których osie przecinają się w wirtualnym punkcie podparcia (25), daleko względnie nieskończenie odległym od płaszczyzny podparcia (8) tej ramy (7).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że pomiarowe przetworniki siły (4, 5) są usytuowane w płaszczyźnie podparcia (8) ramy (7).

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wirtualne punkty podparcia (24, 25) leżą na zewnątrz powierzchni bocznych (27, 28) wirnika (1).

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wirtualny punkt podparcia (24, 25) w miejscu przecięcia z osią (23) wału pomiarowego (2) tworzy wirtualne miejsce pomiaru.

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że linia łącząca wirtualne punkty podparcia (24i 25) jest prostopadła do osi (23) wału pomiarowego (2).

6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że rama (7) połączona z korpusem (6) za pomocą symetrycznie umieszczonych dźwigni (11 i 12) jest osadzona w korpusie (6) przesuwnie, równolegle do osi (23) wirnika (1), przy czym wał pomiarowy (2) jest podparty w płaszczyźnie (9), w której leży wirtualny punkt podparcia (24), utworzony w przecięciu osi dźwigni (13, 14) łączących tę ramę (7) z podporą łożyskową (26).

7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zespół łożyskowy i podporowy (3) ma tylko jeden wirtualny punkt podparcia (24).

8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że wirtualny punkt podparcia (24) leży między powierzchniami bocznymi (27, 28) wirnika (1).

9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wirtualny punkt podparcia (24) leży w przybliżeniu pośrodku między powierzchniami bocznymi (27i 28) wirnika (1).

10. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że wirtualny punkt podparcia (24) leży między wirnikiem (1) a korpusem (6) urządzenia.

11. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że jego zespół łożyskowy i podporowy (3) madwa wirtualne punkty podparcia (24, 25), leżące po obydwu stronach wirnika (1).

12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że utworzony przez parę dźwigni (11, 12) łączących ramę (7) z korpusem (6) urządzenia wirtualny punkt podparcia (25) leży na przedłużeniu wału pomiarowego (2), po stronie przeciwnej względem ramy (7) niż wirnik (1).

13. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że rama (7) jest podparta w korpusie (6) za pomocą pary dźwigni (11, 12) połączonych za pomocą przegubów (15i 16)z korpusem (6)i za pomocą przegubów (17 i 18) z ramą (7), zaś wał pomiarowy (2) jest podparty w ramie pośredniej (7) za pomocą pary dźwigni (13, 14) połączonych za pomocą przegubów (19 i 22) z ramą (7) za pomocą przegubów (20 i 21) z podporą łożyskową (26), przy czym osie przegubów (15 - 22) są prostopadłe

PL 191 114 B1 do kierunku sił działających na pomiarowe przetworniki siły (4, 5)i prostopadłe do osi (23) wału pomiarowego (2).

14. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że dźwignie (11, 12) pary dźwigni łączących podporę ramy (7) z korpusem (6) są względem siebie równoległe lub nachylone pod kątem ostrym, którego wierzchołek leży na osi (23) wału pomiarowego (2).

15. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że dźwignie (11 - 14) stanowią płaskie płytki, usytuowane między przyporządkowanymi im odpowiednio przegubami (15 - 22), mającymi korzystnie postać elastycznych przewężeń o przekroju w kształcie soczewki lub półokręgu.

16. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że powierzchnie płaskich płytek tworzących dźwignie (11 -14) leżą w tych samych płaszczyznach co osie przyporządkowanych im przegubów (15 -22).

17. Urządzenie według zastrz. 16, znamienne tym, że dźwignie (11 - 14) i przeguby (15 - 22) stanowią jedną całość.

18. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że podpora łożyskowa (26) wału pomiarowego (2) w ramie (7) i podpora ramy (7) w korpusie (6) są usytuowane w kierunku osiowym wału pomiarowego obok siebie.

19. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że podpora łożyskowa (26) jest zaopatrzona we wsporniki (29), przymocowane do niej w określonej odległości osiowej od płaszczyzny podparcia (8) ramy (7), w której usytuowane są pomiarowe przetworniki siły (4 i 5), połączone za pośrednictwem przegubów (19 -22)i nachylonych względem siebie pod kątem ostrym dźwigni (13, 14) za ramą (7).

20. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że przeguby (15 - 22) są utworzone przez zmniejszenie grubości względnie szerokości dźwigni (11, 12, 13, 14) w miejscu przegubu w postaci perforacji liniowej.