PL225215B1 - Wyważarka wałów przegubowych i sposób wyważania wałów przegubowych - Google Patents

Wyważarka wałów przegubowych i sposób wyważania wałów przegubowych

Info

Publication number
PL225215B1
PL225215B1 PL407130A PL40713014A PL225215B1 PL 225215 B1 PL225215 B1 PL 225215B1 PL 407130 A PL407130 A PL 407130A PL 40713014 A PL40713014 A PL 40713014A PL 225215 B1 PL225215 B1 PL 225215B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
unbalance
vibration
drive shaft
balancing
vibration sensor
Prior art date
Application number
PL407130A
Other languages
English (en)
Other versions
PL407130A1 (pl
Inventor
Martin Rogalla
Dieter Thelen
Karl Rabe
Original Assignee
Schenck Rotec Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schenck Rotec Gmbh filed Critical Schenck Rotec Gmbh
Publication of PL407130A1 publication Critical patent/PL407130A1/pl
Publication of PL225215B1 publication Critical patent/PL225215B1/pl

Links

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
    • G01M1/02Details of balancing machines or devices
    • 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
    • G01M1/24Performing balancing on elastic shafts, e.g. for crankshafts
    • 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
    • G01M1/02Details of balancing machines or devices
    • G01M1/08Instruments for indicating directly the magnitude and phase of the unbalance
    • 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
    • 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
    • G01M1/22Determining unbalance by oscillating or rotating the body to be tested and converting vibrations due to unbalance into electric variables

Description

Przedmiotem wynalazku jest wyważarka wałów przegubowych, do dynamicznego wyważania wałów przegubowych, zawierająca co najmniej dwa, umieszczone na łożu maszyny stojaki wsporcze, przy czym każdy stojak wsporczy ma podpartą za pomocą sprężyn część górną, na której umieszcz one są obrotowo wokół osi wrzeciono z zamocowaniem dla jednego końca przeznaczonego do wyważania wału przegubowego i pierwszy czujnik drgań, który wykrywa drgania górnej części spowodowane niewyważeniem wału przegubowego oraz występującymi dalszymi uczestniczącymi siłami w co najmniej jednym pierwszym prostopadłym do osi wrzeciona stopniu swobody ruchu. Przedmiotem wynalazku jest ponadto sposób dynamicznego wyważania wałów przegubowych.
Wyważarki wałów przegubowych są znane między innymi z publikacji DE 28 02 367 B2 i US 6694812 B2. W wyważarkach wałów przegubowych przeznaczone do wyważania wały są uchwycone na każdym końcu przez obrotowe wrzeciono stojaka wsporczego. Wrzeciono jest ułożyskowane w obudowie łożyska, która jest podparta za pomocą sprężyn na stojaku wsporczym. Sprężyny te, zwykle sprężyny piórowe, są usytuowane tak, że górna część może, poprzez przesunięcie równoległe jej osi wrzeciona drgać i reaguje tylko na siły poprzeczne, które są powodowane przez niewyważenie wału przegubowego i są przenoszone przez przeguby i wrzeciono na część górną. Ponieważ przeg uby wału przegubowego nie przenoszą momentów zginających, to stojaki wsporcze wyważarek wałów przegubowych są projektowane jako urządzenia do pomiaru niewyważenia dla płaszczyzny, przy czym dla wykrywania drgań górnej części stojaka wsporczego, w stopniu swobody ruchu normalnym do osi wrzeciona na każdym stojaku wsporczym umieszczony jest czujnik drgań. To rozwiązanie sprawdziło się od tego czasu w praktyce.
W wyważarce do wałów korbowych znanej z publikacji DE 15 73 670 B2 podpora łożyska stojaka wsporczego osadzona jest na dwóch przejmujących drgania dynamometrach puszkowych, które mają różne, leżące w płaszczyźnie wsporczej, kierunki pomiarowe. Sygnały z tych dwóch dynamom etrów puszkowych są za pomocą układów analizujących rozkładane na ich kartezjańskie składowe drgań i wyznaczane są z nich składowe kołowe i biegunowe względnie przeciwne do kołowych.
Z publikacji JP 57 165 731 A jest znany układ do wyrównoważania, w którym wirnik jest zamontowany za pomocą czopów łożyskowych w dwóch wspornikach. Na każdym wsporniku znajduje się pierwszy czujnik drgań do wykrywania drgań czopu łożyskowego i w pewnej odległości od niego drugi czujnik drgań, który mierzy je w tym samym kierunku co pierwszy i wykrywa wibracje części sprzęgających, które są umieszczone na końcu czopu łożyskowego.
Wraz z rosnącą potrzebą pomiaru wałów przegubowych przy dużych prędkościach, które są bliskie ich eksploatacyjnej prędkości obrotowej, okazało się jednak, że przy wyższych prędkościach obrotowych wymagania dotyczące dokładności pomiaru niewyrównoważenia nie mogą już być spełniane w sposób zadowalający.
Celem wynalazku jest dostarczenie wyważarki wałów przegubowych wymienionego na wstępie rodzaju, która umożliwia dokładne pomiary także przy większych prędkościach obrotowych niewyrównoważenia bliskich eksploatacyjnej prędkości obrotowej wału przegubowego. Dalszym celem wynalazku jest zapewnienie udoskonalonego sposobu wymienionego na wstępie rodzaju.
Wyważarka wałów przegubowych, do dynamicznego wyważania wałów przegubowych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera co najmniej dwa, umieszczone na łożu maszyny, stojaki wsporcze, przy czym każdy stojak wsporczy ma podpartą za pomocą sprężyn część górną, na której umieszczone jest obrotowo wokół osi wrzeciono z zamocowaniem dla jednego końca przeznaczonego do wyważania wału przegubowego i pierwszy czujnik drgań, który wykrywa drgania części górnej spowodowane niewyważeniem wału przegubowego oraz dalszymi uczestniczącymi siłami w co najmniej jednym pierwszym prostopadłym do osi wrzeciona stopniu swobody ruchu, przy czym na części górnej co najmniej jednego stojaka wsporczego jest zamocowany drugi czujnik drgań, który wykrywa drgania części górnej w co najmniej jednym drugim stopniu swobody ruchu i przy czym sygnały drgań z pierwszego i drugiego czujnika drgań są doprowadzane do układu analizującego, który analizuje i tak powiązuje ze sobą sygnały drgań, że w obliczoną przy analizie wartość niewyrównoważenia wału przegubowego nie wchodzą wzbudzenia oscylacji pochylania części górnej.
Korzystnie, na górnej części co najmniej jednego stojaka wsporczego jest umieszczony trzeci czujnik drgań, który wykrywa drgania części górnej w kierunku osi wrzeciona, i że układ analizujący jest skonfigurowany do tego, aby z sygnałów drgań trzeciego czujnika drgań określać pobudzania siłą
PL 225 215 B1 osiową i aby przy analizowaniu pomiaru niewyważenia usuwać składową spowodowaną pobudzaniem siłą osiową z sygnałów drgań do obliczania wartości niewyważenia.
Sposób dynamicznego wyważania wałów przegubowych, z zastosowaniem wyważarki zgodnej z wynalazkiem i określonej powyżej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że pomiar niewyważenia wałów przegubowych jest poprzedzany przez etap kalibracji, w którym dla każdego z dwóch stoj aków wsporczych wyważarki wykonuje się oddzielnie przebiegi odniesienia, z których każdy obejmuje pierwszy przebieg odniesienia bez pobudzenia siłą porzeczną i pobudzenia momentowego lub z małym pobudzeniem siłą poprzeczną i pobudzeniem momentowym, drugi przebieg odniesienia z pobudzeniem siłą poprzeczną o znanej wielkości i trzeci przebieg odniesienia z pobudzaniem momentowym o znanej wielkości, wykryte sygnały drgań przebiegów odniesienia poddaje się analizie harm onicznej, zapisuje się w pamięci jako parametry i wykorzystuje się do obliczania macierzy kalibracji, i przy następnym pomiarze niewyważenia wału przegubowego analizuje się sygnały drgań z wykorzystaniem obliczonej matrycy kalibracji tak, że pobudzania oscylacji pochylania nie wchodzą w obliczoną przy tej analizie wartość niewyważenia wału przegubowego.
Korzystnie, w etapie kalibrowania realizuje się dalszy przebieg odniesienia z pobudzaniem siłą osiową i drgania górnej części co najmniej jednego stojaka wsporczego w kierunku osi wrzeciona wykrywa się za pomocą czujnika drgań, poddaje się analizie harmonicznej, zapisuje się w pamięci jako współczynnik kalibracji i przy następnym pomiarze niewyważenia wału przegubowego oddziela się od sygnałów drgań do obliczania wartości niewyważenia.
W wyważarce wałów przegubowych według wynalazku do części górnej co najmniej jednego stojaka wsporczego jest przymocowany drugi czujnik drgań, który wykrywa drgania części górnej w co najmniej jednym drugim stopniu swobody ruchy, przy czym sygnały drgań z pierwszego i drugiego czujnika drgań są doprowadzane do układu analizującego, który analizuje i powiązuje ze sobą sygnały drgań tak, że do obliczonej przy analizie wartości niewyważenia wału napędowego nie wchodzą wzbudzenia oscylacji pochylania części górnej.
Podstawę wynalazku stanowi stwierdzenie, że część górna stojaka wsporczego przy dużych prędkościach obrotowych niewyrównoważenia pomimo wyłącznego pobudzenia przez uwarunkowane niewyważeniem siły poprzeczne i prostopadle do osi obrotu prowadzącego podparcia sprężystego wykonuje drgania, przy których oś wrzeciona nie jest już przemieszczana dokładnie równolegle, lecz ruch ponadto zawiera składowe oscylacji pochylania wokół osi przebiegającej poprzecznie do osi wrzeciona i poprzecznie do kierunku prowadzenia podparcia sprężystego. Przeciwdziałająca ruchom oscylacji pochylania dynamiczna sztywność sprężyn podtrzymujących część górną słabnie przy dużych prędkościach obrotowych, co przy rosnącej prędkości obrotowej może prowadzić do osiągnięcia rezonansu oscylacji pochylania, przy którym części górne stojaków wsporczych reagują już nie w yłącznie na siły promieniowe, lecz również są bardzo wrażliwe na pobudzanie momentowe. Dzięki ukształtowaniu wyważarki według wynalazku są wykrywane za pomocą drugiego czujnika drgań drgania części górnej w realizującym ruchy oscylacji pochylania drugim stopniu swobody ruchu, i przy obl iczaniu związanym z analizą są oddzielane od składowych drgań uwarunkowanych niewyważeniem. W ten sposób unika się ograniczeń dokładności pomiarów spowodowanych większymi prędkościami obrotowymi niewyważenia.
Zgodnie z dalszą propozycją według wynalazku, na górnej części stojaka wsporczego może być umieszczony trzeci czujnik drgań, który wykrywa drgania części górnej w kierunku osi wrzeciona, przy czym układ analizujący jest skonfigurowany do tego, aby określać pobudzania siłą skierowaną osiowo na podstawie sygnałów drgań trzeciego czujnika drgań i aby przy analizowaniu pomiaru niewyważenia usuwać z sygnałów drgań do obliczania wartości niewyważenia składową spowodowaną pobudzaniem siłą osiową.
To ukształtowanie wyważarki ma tę zaletę, że zmieniające się z częstością kołową siły osiowe, które mogą powodować składową zakłócającą w sygnałach drgań wykrywanych przez czujniki drgań, nie mogą wpływać ujemnie na dokładność pomiaru niewyważenia. Zmieniające się z częstością kołową siły osiowe mogą występować przy pomiarze niewyważenia wałów przegubowych wtedy, gdy nie mają one osiowej kompensacji w postaci odcinków przesuwnych lub przemieszczalnego osiowo przegubu równobieżnego.
Sposób według wynalazku obejmuje poprzedzający pomiar niewyważenia wałów przegubowych etap kalibracji, w którym są wykonywane, oddzielne dla każdego z dwóch stojaków wsporczych wyważarki, przebiegi odniesienia, z których każdy obejmuje pierwszy przebieg odniesienia bez pobudzania siłą poprzeczną i pobudzania momentowego lub z małym pobudzaniem siłą poprzeczną i małym
PL 225 215 B1 pobudzaniem momentowym, drugi przebieg odniesienia z pobudzeniem siłą poprzeczną o znanej wielkości i trzeci przebieg odniesienia z pobudzeniem momentowym o znanej wielkości, wykryte s ygnały drgań przebiegów odniesienia podlegają analizie harmonicznej, są zapisywane w pamięci jako parametry i wykorzystywane do obliczania macierzy kalibracji, przy potem następujących pomiarach niewyważenia wału przegubowego sygnały drgań są analizowane z wykorzystaniem obliczonej matrycy kalibracji tak, że wzbudzenia oscylacji pochylania nie wchodzą w obliczoną przy analizie wartość niewyważenia wału przegubowego. W dalszej postaci sposobu może być przewidziane, że w etapie kalibrowania realizowany jest dalszy przebieg odniesienia z pobudzaniem siłą osiową i drgania części górnej stojaka wsporczego w kierunku osi wrzeciona są wykrywane przez czujnik drgań, są poddawane analizie harmonicznej, są zapisane w pamięci jako współczynnik kalibracji i przy następnym pomiarze niewyważenia wału przegubowego są oddzielane od sygnałów drgań do obliczania wartości niewyważenia.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony i objaśniony bardziej szczegółowo poniżej w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny widok wyważarki wałów przegubowych znanej ze stanu techniki, a fig. 2 - schematyczny widok stojaka wsporczego wyważarki wałów przegubowych według wynalazku.
Fig. 1 przedstawia podstawową strukturę znanej wyważarki 10 przeznaczonej do wyważania wałów przegubowych. Wyważarka 10 zawiera łoże 12 maszyny, na którym są umieszczone naprzeciwko siebie nawzajem dwa stojaki wsporcze 13, 14. Każdy z obu stojaków wsporczych ma cokół 15,
16, który jest osadzony przesuwnie na prowadnicy prostoliniowej rozciągającej się w kierunku wzdłużnym łoża 12 maszyny i może być przemieszczany w celu dostosowania rozstawu stojaków wsporczych 13, 14 do długości osadzonego wału przegubowego. Każdy z cokołów 15, 16 podtrzymuje część górną 17, 18, która jest wsparta na nim za pomocą sprężyny 19, 20. Na każdej części górnej
17, 18 znajduje się obrotowo ułożyskowane w obudowie łożyska wrzeciono 21,22. Wrzeciona 21,22 obu części górnych 17, 18 są usytuowane współosiowo względem siebie i mają na swoich zwróconych do siebie końcach urządzenia zaciskowe 23, 24 do dokładnie centrycznego uchwycenia końca mocującego, na przykład końcowego kołnierza wału przegubowego W. Co najmniej jedna część górna, na rysunku część górna 18, ma silnik napędowy 25, przez który może być napędzane obrotowo wrzeciono 22, a przez nie może być napędzany zaciśnięty wał przegubowy W. Drugie wrzeciono 21 może się swobodnie obracać razem z zaciśniętym końcem wału przegubowego W, ale może być ró wnież zaopatrzone w silnik napędowy. Na każdej części górnej 17, 18 jest ponadto umieszczony czujnik drgań 26, 27, który wykrywa drgania danej części górnej 17, 18 w jednym kierunku, tutaj w kierunku pionowym, i przesyła w postaci sygnałów elektrycznych do elektronicznej jednostki analizującoliczącej. Do pomiaru ruchu obrotowego wrzecion 21,22 stosowany jest ponadto elektryczny czujnik 28 kąta obrotu, który jest również połączony z jednostką analizująco-liczącą.
Podczas przebiegu pomiaru wał przegubowy W jest napędzany z prędkością obrotową Q, przy czym niewyważenia wału przegubowego W pobudzają do drgań części górne 17, 18 stojaków wsporczych 13, 14. Drgania i odpowiadająca im prędkość obrotowa są rejestrowane, i na podstawie ich faz i wartości może być wyznaczane niewyważenie wału przegubowego 10 w dwóch płaszczyznach pomiarowych. Płaszczyznami pomiarowymi w przypadku wału przegubowego są płaszczyzny prostopadłe do osi obrotu, które przechodzą przez środek przegubu, ponieważ siły indukowane przez niew yważenie U są tam przenoszone jako siły poprzeczne Q na przymocowane do wrzecion kołnierze wału przegubowego. Niewyważenia kołnierzy wału przegubowego i części sprzęgających są również wykrywane w płaszczyznach pomiarowych. Sprężyny 19, 20 stojaków wsporczych 13, 14 w wyważarkach wałów przegubowych są zwykle ukształtowane i rozmieszczone tak, że części górne 15, 16 stojaków wsporczych 13, 14 w wyniku pobudzenia przez te siły poprzeczne oscylują tak, że osie wrzecion 21, 22 wykonują ruchy równoległe i przy tym zachowują ich kierunek prostopadły do płaszczyzn pomiarowych. Dzięki temu uzyskuje się to, że stojaki wsporcze 13, 14 reagują wyłącznie na siły poprzeczne, które są spowodowane przez niewyważenie wału przegubowego i są przekazywane przez przeguby. Każdy stojak wsporczy wyważarki wałów przegubowych stanowi dlatego zwykle urządzenie mierzące niewyważenie dla jednej płaszczyzny niewyrównoważenia.
Ta znana i konwencjonalna konfiguracja wyważarek wałów przegubowych sprawdziła się w praktyce i przy niskich prędkościach obrotowych prowadzi do zadowalających wyników. Jednak wały przegubowe wykazują oznaki zachowywania się wału elastycznego i dlatego istnieje potrzeba wyważania wałów przegubowych przy wyższych prędkościach, to znaczy w pobliżu ich przyszłej roboczej prędkości obrotowej. Przy wyższej prędkości obrotowej wału przegubowego część górna stojaka
PL 225 215 B1 wsporczego, także przy wyłącznym pobudzaniu przez siły poprzeczne, nie wykonuje już czystych drgań równoległych, lecz jej drgania zawierają składowe ruchu oscylacji pochylania, porównaj wskazaną liniami przerywanymi na fig. 2 zmianę położenia części górnej stojaka wsporczego. Stojak wsporczy reaguje już nie tylko wyłącznie na siły poprzeczne, lecz również na momenty zginające. Sygnał u() czujnika drgań zawiera wtedy składowe, które są spowodowane przez siły poprzeczne Q(t) (o pewnej częstości kołowej) i składowe, które są spowodowane przez momenty zginające M(t) (o pewnej częstości kołowej). Oddzielenie tych dwóch przyczyn nie jest możliwe przy zastosowaniu tylko jednego czujnika drgań na każdym stojaku wsporczym. W związku z tym określenie niewyważenia jest zafałszowywane przez momenty, które działają na część górną stojaka wsporczego. Wynalazek wskazuje sposób, w jaki można uniknąć tego błędu pomiarowego przez zastosowanie dalszego czujnika.
Według wynalazku części górne obu stojaków wsporczych wyważarki wałów przegubowych są wyposażone w czujniki drgań, pierwszy i drugi. Fig. 2 przedstawia stojak wsporczy 13 wyważarki 10 wałów przegubowych, którego część górna 17 według wynalazku ma dwa czujniki drgań 26, 29. Ob ydwa czujniki drgań 26, 29 stojaka wsporczego 13 są usytuowane w dużej odległości od siebie, tak że wysyłają przy superpozycji z drgania równoległego i oscylacji pochylania różne sygnały u1,1(t), u12(t). W przypadku analizy harmonicznej sygnałów pomiarowych z czujników drgań w technice wyważania wykorzystuje się zwykle reprezentację wektorową u(t) = u eiu>t = (“re} eiu>t
Dla pobudzeń stojaka wsporczego, w nieruchomym względem wirnika systemie współrzędnych wprowadza się składowe poziome i pionowe,
Dla sił i momentów pobudzających ważna jest wtedy zależność liniowa
(a b c d (u > u\,re
Qv -b a -d c u],im
e f g h »2,re
<”/ e -h
przy czym w macierzy kalibracyjnej 4x4 ze względu na symetrie występuje tylko 8 parametrów swobodnych.
Możliwe jest ich określenie empiryczne w ten sposób, że w przebiegu odniesienia może działać na przykład pewne niewielkie pobudzenie Q0 « 0, M° « 0, a następnie może działać pierwsze i drugie pobudzenie o znanej wielkości, na przykład Q' = QKal, M' «0, Q « 0 , Mn = MKal , przy czym sygnały czujników są poddawane analizie harmonicznej i zapisywane w pamięci jako
TĄ, uĄ
Pobudzenie może być, korzystnie, realizowane przez rozmieszczanie na wrzecionie niewyważeń testowych. Przy tym każdy stojak wsporczy jest rozpatrywany osobno.
Osiem parametrów swobodnych a ... h otrzymuje się, po uporządkowaniu równań, przez rozwiązanie liniowego układu równań o postaci
PL 225 215 B1
' Q1h-Qh '
b
c
d
e
f
g
Współczynniki macierzy = zależą przy tym od różnic (uu2) , (u’l - u2) , (u2u 2), (u - u2) poddawanych analizie harmonicznej sygnałów pomiarowych. Jeśli macierz kalibracji jest już znana, to można rozdzielić siłę poprzeczną i wzbudzenie momentowe we wszystkich następ ujących pomiarach:
(&Ί
/ΧΊ ' e f g hy
bądVJ <-/ e -h gj
Poniższe uwagi odnoszą się teraz do całej wyważarki z dwoma stojakami wsporczymi.
Pobudzenia siłami poprzecznymi pierwszego i drugiego stojaka wsporczego
można następnie sprowadzić do konwencjonalnego obliczenia niewyważenia. Rzeczywista kalibracja nierównowagi odbywa się wtedy przez ustawienie znanego niewyważenia w płaszczyznach pomiarowych wału przegubowego. W ten sposób za pomocą drugiego czujnika może być prawie całkowicie wyeliminowany błąd pomiarowy spowodowany przez wpływy momentowe.
Pobudzenia momentowe pierwszego i drugiego stojaka wsporczego normalnie można by pominąć. Można by ewentualnie jednak sprawdzać przekroczenie wartości granicznej, ponieważ producent wału przegubowego mógłby, oprócz efektu zaburzenia wyważenia, mieć możliwość również ograniczyć wpływ momentów obrotowego na elementy konstrukcyjne z kołnierzami.
Problemy pomiarowe mogą wystąpić również wtedy, gdy wał przegubowy nie posiada kompensacji osiowej (na przykład fragmentu przesuwanego lub przesuwnego przegubu równobieżnego). Wtedy zmieniające się z częstością kołową siły osiowe mogą powodować udział zakłóceń w sygnale pomiarowym. Według wynalazku, przez umieszczenie trzeciego czujnika 30 drgań na części górnej 17 stojaka wsporczego 13 umożliwione jest wykrywanie pobudzenia przez zmieniające się z częstością
PL 225 215 B1 kołową siły osiowe i uwzględnianie ich przy obliczaniu niewyważania. Sposób postępowania jest przy tym w pełni analogiczny do opisanego powyżej. Najpierw realizuje się przebieg odniesienia bez pob udzania, a następnie trzy przebiegi kalibracyjne z pobudzaniem siłą poprzeczną, pobudzaniem momentowym i pobudzaniem siłą osiową. Wytwarzanie sił osiowych o pewnej częstości kołowej staje się przy tym nieco trudniejsze, ponieważ nie może się odbywać przez ustawienie niewyważeń testowych. Można by użyć pobudzenia siłowego o spójnej fazie, byłoby to jednak kosztowne. Bliższy praktyki jest na przykład wał przegubowy z kompensacją długości, który jest ustalany z określonym przesunięciem osiowym w uchwycie zaciskowym. W przebiegu odniesienia i pierwszym z obu przebiegów kalibracji kompensacja długości byłaby zwolniona, jednak blokowana w ostatnim przebiegu kalibracji. Zmierzone siły osiowe nie mogą następnie wprawdzie być określane ilościowo, lecz tym nie mniej mogą być oddzielane i eliminowane z pomiaru niewyważenia.

Claims (4)

1. Wyważarka wałów przegubowych, do dynamicznego wyważania wałów przegubowych, znamienna tym, że zawiera co najmniej dwa, umieszczone na łożu (12) maszyny, stojaki wsporcze (13, 14), przy czym każdy stojak wsporczy ma podpartą za pomocą sprężyn (19, 20) część górną (17, 18), na której umieszczone jest obrotowo wokół osi wrzeciono (21, 22) z zamocowaniem dla jednego końca przeznaczonego do wyważania wału przegubowego (W) i pierwszy czujnik (26, 27) drgań, który wykrywa drgania części górnej spowodowane niewyważeniem wału przegubowego (W) oraz dalszymi uczestniczącymi siłami w co najmniej jednym pierwszym prostopadłym do osi wrzeciona stopniu swobody ruchu, przy czym na części górnej (17) co najmniej jednego stojaka wsporczego (13) jest zamocowany drugi czujnik (29) drgań, który wykrywa drgania części górnej w co najmniej jednym drugim stopniu swobody ruchu i przy czym sygnały drgań z pierwszego i drugiego czujnika (26, 29) drgań są doprowadzane do układu analizującego, który analizuje i tak powiązuje ze sobą sygnały drgań, że w obliczoną przy analizie wartość niewyrównoważenia wału przegubowego (W) nie wchodzą wzbudzenia oscylacji pochylania części górnej (17).
2. Wyważarka według zastrz. 1, znamienna tym, że na górnej części (17) co najmniej jednego stojaka wsporczego (13) jest umieszczony trzeci czujnik (30) drgań, który wykrywa drgania części górnej (17) w kierunku osi wrzeciona (21), i że układ analizujący jest skonfigurowany do tego, aby z sygnałów drgań trzeciego czujnika (30) drgań określać pobudzania siłą osiową i aby przy analizowaniu pomiaru niewyważenia usuwać składową spowodowaną pobudzaniem siłą osiową z sygnałów drgań do obliczania wartości niewyważenia.
3. Sposób dynamicznego wyważania wałów przegubowych z zastosowaniem wyważarki według jednego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że pomiar niewyważenia wałów przegubowych (W) jest poprzedzany przez etap kalibracji, w którym dla każdego z dwóch stojaków wsporczych (13, 14) wyważarki (10) wykonuje się oddzielnie przebiegi odniesienia, z których każdy obejmuje pierwszy przebieg odniesienia bez pobudzenia siłą porzeczną i pobudzenia momentowego lub z m ałym pobudzeniem siłą poprzeczną i pobudzeniem momentowym, drugi przebieg odniesienia z pobudzeniem siłą poprzeczną o znanej wielkości i trzeci przebieg odniesienia z pobudzaniem momentowym o znanej wielkości, wykryte sygnały drgań przebiegów odniesienia poddaje się analizie harm onicznej, zapisuje się w pamięci jako parametry i wykorzystuje się do obliczania macierzy kalibracji, i przy następnym pomiarze niewyważenia wału przegubowego (W) analizuje się sygnały drgań z w ykorzystaniem obliczonej matrycy kalibracji tak, że pobudzania oscylacji pochylania nie wchodzą w obliczoną przy tej analizie wartość niewyważenia wału przegubowego (W).
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że w etapie kalibrowania realizuje się dalszy przebieg odniesienia z pobudzaniem siłą osiową i drgania górnej części (17) co najmniej jednego st ojaka wsporczego (13) w kierunku osi wrzeciona (21) wykrywa się za pomocą czujnika (30) drgań, poddaje się analizie harmonicznej, zapisuje się w pamięci jako współczynnik kalibracji i przy następnym pomiarze niewyważenia wału przegubowego (W) oddziela się od sygnałów drgań do obliczania wartości niewyważenia.
PL407130A 2013-02-12 2014-02-10 Wyważarka wałów przegubowych i sposób wyważania wałów przegubowych PL225215B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013101375.9A DE102013101375B4 (de) 2013-02-12 2013-02-12 Gelenkwellen-Auswuchtmaschine und Auswuchtverfahren
DE102013101375.9 2013-02-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL407130A1 PL407130A1 (pl) 2014-08-18
PL225215B1 true PL225215B1 (pl) 2017-03-31

Family

ID=50344245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL407130A PL225215B1 (pl) 2013-02-12 2014-02-10 Wyważarka wałów przegubowych i sposób wyważania wałów przegubowych

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9494479B2 (pl)
DE (1) DE102013101375B4 (pl)
GB (1) GB2510715B (pl)
PL (1) PL225215B1 (pl)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9506832B2 (en) * 2013-11-08 2016-11-29 Laurel Valley Power Company, Llc Portable high speed balance machine
CN106687791B (zh) * 2014-06-27 2020-07-17 三菱重工发动机和增压器株式会社 高速旋转机械的振动测量装置、及振动测量方法
DE102015013787A1 (de) 2015-10-22 2016-04-14 Daimler Ag Abstützelement für eine Auswuchtmaschine zum dynamischen Auswuchten einer Welle, insbesondere einer Gelenkwelle
CN112179563B (zh) * 2016-08-10 2023-03-14 国际计测器株式会社 动平衡测试机
CN111141518B (zh) * 2019-12-16 2021-04-20 西安交通大学 一种基于模型的非对称转子轴承系统不平衡量识别方法
EP3839468B1 (en) * 2019-12-20 2022-02-09 Robert Bosch S.p.A. Method for balancing a rotor
CN112198344B (zh) * 2020-10-19 2021-11-19 华中科技大学 一种全自由度无轴承电机测试平台
CN113814072B (zh) * 2021-05-28 2022-08-02 浙江大学 一种超重力离心机滑动轴承不平衡力监测方法
DE102022207743A1 (de) * 2021-07-28 2023-02-02 Thyssenkrupp Ag Unwuchtmesseinrichtung, Bearbeitungseinrichtung, sowie Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks
CN114646441B (zh) * 2022-03-16 2024-02-13 北京卫星环境工程研究所 基于界面力等效的三轴六自由度振动试验条件设计方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB803975A (pl) *
DE1135208B (de) * 1954-07-16 1962-08-23 Schenck Gmbh Carl Vorrichtung zum Einrichten von Umlaufkoerpern auf Auswucht- oder aehnlich gestalteten Bearbeitungs-maschinen
GB1197453A (en) 1966-07-20 1970-07-08 Losenhausen Maschinenbau Ag Dynamic Balancing Machine
DE7801587U1 (de) * 1978-01-20 1985-07-18 Carl Schenck Ag, 6100 Darmstadt Lagerständer zum Auswuchten von Rotoren
DE2854838C2 (de) * 1978-12-19 1983-05-05 Carl Schenck Ag, 6100 Darmstadt Lagerständer für Auswuchtmaschinen
JPS57165731A (en) * 1981-04-06 1982-10-12 Hitachi Ltd Conversation type balance system
JPS58134248A (ja) * 1982-02-05 1983-08-10 Yamada Yuki Seizo Kk ホイ−ルバランサ
US4653324A (en) * 1985-08-15 1987-03-31 Rockwell International Corporation Dynamic balancing machine
DE4122816C2 (de) * 1991-07-10 1997-09-11 Hofmann Maschinenbau Gmbh Verfahren zur Unwuchtmessung für einen in zwei Ausgleichsebenen an einem Rotor durchzuführenden Unwuchtausgleich und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE4229340C2 (de) * 1992-09-04 1998-10-01 Schenck Process Gmbh Verfahren zur Früherkennung eines Risses in einer rotierenden Welle
DE19811101A1 (de) * 1998-03-13 1999-09-16 Schenck Rotec Gmbh Verfahren zur Ermittlung des Unwuchtausgleichs bei elastischen Rotoren
US6694812B2 (en) 2001-04-12 2004-02-24 Schenck Rotec Corporation Rotatable shaft balancing machine and method with automatic flexible shaft balancing equipment
US20110238335A1 (en) * 2008-09-06 2011-09-29 Sharp Jeffry D Component balancing on a cnc machining center
DE102010003085B4 (de) * 2010-03-19 2012-11-15 Schenck Rotec Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Zuführen und Befestigen von Ausgleichselementen für den Unwuchtausgleich in einer Auswuchtmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013101375A1 (de) 2014-08-28
GB2510715A (en) 2014-08-13
US20140224013A1 (en) 2014-08-14
GB201401745D0 (en) 2014-03-19
PL407130A1 (pl) 2014-08-18
US9494479B2 (en) 2016-11-15
GB2510715B (en) 2019-02-27
DE102013101375B4 (de) 2015-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL225215B1 (pl) Wyważarka wałów przegubowych i sposób wyważania wałów przegubowych
Rodrigues et al. Experimental investigation of a single-plane automatic balancing mechanism for a rigid rotor
KR101162975B1 (ko) 무게 중심 및 관성 모멘트 측정장치 및 이를 이용한 무게 중심 및 관성 모멘트의 측정방법
CN101248342A (zh) 用于对带转子的试验物进行振动测量的带平衡装置的装置
JP5562053B2 (ja) 多分力計のモーメント校正装置及び校正方法
KR100685667B1 (ko) 회전 밸런스 시험 장치
EP3839468B1 (en) Method for balancing a rotor
CN110118632A (zh) 借助位移传感器测量轴弹性转子的不平衡度的方法
JP5035755B2 (ja) 基準加振機
HU222970B1 (hu) Berendezés forgó test kiegyensúlyozatlanságából származó erők mérésére
CN104019942B (zh) 一种自适应的变载荷振动平台动平衡校正系统及方法
KR20220038702A (ko) 불균형 및/또는 오정렬을 감지하기 위한 방법 및 드라이브트레인 테스트 벤치
US20030230142A1 (en) Apparatus and method for testing rotational balance of crankshaft
JP2016170051A (ja) 捩り試験装置および捩り測定方法
JP4098429B2 (ja) 釣合い試験機及び釣合い試験方法
US6560553B1 (en) Method of estimating an eccentric position of an acceleration sensor and acceleration generating apparatus with an eccentricity adjuster
JP4140380B2 (ja) 動不釣合算定法及び動釣合試験装置
KR100869193B1 (ko) 불균형 측정장치를 교정하기 위한 방법 및 장치
RU2432557C2 (ru) Стенд комплексного определения массово-инерционных характеристик осесимметричных роторов
JP4276124B2 (ja) マスセンタリング方法及び装置
JP6370239B2 (ja) 回転体の動的不釣り合いの測定方法並びにその測定装置
EP3839469B1 (en) Rotor balancer
RU2425345C2 (ru) Устройство для динамической балансировки изделий
US3130576A (en) Means for dynamic analysis of unbalance
RU69994U1 (ru) Устройство для динамической балансировки изделий