PL238380B1 - Samonastawna, toczna podpora pryzmowa wału oraz sposób sterowania podporą - Google Patents
Samonastawna, toczna podpora pryzmowa wału oraz sposób sterowania podporą Download PDFInfo
- Publication number
- PL238380B1 PL238380B1 PL430164A PL43016419A PL238380B1 PL 238380 B1 PL238380 B1 PL 238380B1 PL 430164 A PL430164 A PL 430164A PL 43016419 A PL43016419 A PL 43016419A PL 238380 B1 PL238380 B1 PL 238380B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- shaft
- pneumatic actuator
- self
- current
- support
- Prior art date
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 16
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 3
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
Samonastawna, toczna podpora pryzmowa wału (12) wyposażona w siłownik pneumatyczny (2) zamontowany na podstawie (1) i zasilany proporcjonalnym zaworem redukcyjnym (6) sterowanym prądowo lub zdalnie za pomocą pilota (10) do którego to zaworu redukcyjnego zasilanie dostarczane jest za pośrednictwem głównego zaworu zasilającego (9) oraz osadzony w górnej części siłownika czujnik siły (3), charakteryzująca się tym, że na siłowniku pneumatycznym (2) osadzona jest toczna, przegubowa, kulista, samonastawna głowica pryzmowa (5) z mechanizmem śrubowym (4), zaś zawór redukcyjny sterowany prądowo (6) zasilający siłownik pneumatyczny (2) połączony jest za pośrednictwem przekaźnika prądowego (7) z programowalnym sterownikiem cyfrowym (8) i współpracuje w układzie sprzężenia zwrotnego z czujnikiem siły (3) oraz układem nadzoru (11).
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest samonastawna, toczna podpora pryzmowa wału oraz sposób sterowania podporą.
Specyficzną grupę elementów występujących w budowie maszyn stanowią elementy wielkogabarytowe, charakteryzujące się małą i zmienną sztywnością, o dużej podatności na odkształcenia giętne. Do tej grupy części maszyn można zakwalifikować wielkogabarytowe wały korbowe i wały rozrządu. Dla zapewnienia eliminacji ugięć i odkształceń sprężystych tego typu części maszyn pod wpływem ciężaru własnego koniecznym jest zapewnienie odpowiednich warunków podparcia eliminujących ich deformacje sprężyste. Stosowane obecnie techniki pomiarowe wałów korbowych przewidują podparcie wału na kilku stałych, sztywnych podporach pryzmowych. Takie podparcie wału powoduje że w przypadku występujących odchyłek geometrycznych wprowadzane są niezamierzone ugięcia wstępne, których konsekwencją są z kolei odkształcenia sprężyste wału spowodowane niekontrolowanymi reakcjami podparcia. Odkształcenia sprężyste i funkcjonujące odchyłki geometryczne wzajemnie na siebie oddziaływują, a praktyczne ich rozdzielenie jest niemożliwe, powodując w rezultacie że pomiary stanu geometrycznego wałów stają sią nierzetelne. Jak wykazały badania dla wyeliminowania ugięć wału koniecznym jest aby wszystkie czopy główne wału podparte były zespołem podpór realizujących zmienne wartości sił reakcji na styku głowic podpór z czopami głównymi wału. Wartości sił reakcji powinny zmieniać się nie tylko na długości wału, ale również w zależności od kąta obrotu wału na podporach. Podpory powinny więc zapewniać w sposób kontrolowany realizację zadanej wartości siły reakcji na styku głowicy podpory z czopem głównym gwarantującej zerowe wartości ugięć na czopie przy danym kącie obrotu wału. Wymagane wartości sił reakcji wyznaczane mogą być wcześniej za pomocą dostępnych programów obliczeń wytrzymałościowych. Programy te po zamodelowaniu wału umożliwiają dokonanie niezbędnych obliczeń i wyznaczanie sił reakcji podparcia, które realizowane następnie przez podpory zagwarantują eliminację ugięć sprężystych wału pod wpływem ciężaru własnego.
Zgłoszeniem objęta jest samonastawna, toczna podpora pryzmowa mająca zastosowanie dla wałów zwłaszcza o dużych gabarytach, zaopatrzona w układ nadzorowanego sposobu realizacji zadanej wartości siły reakcji. Zastosowanie takiej podpory w układach lub systemach pomiarowych przeznaczonych do oceny stanu geometrycznego wałów eliminuje ugięcia i odkształcenia sprężyste wału korbowego pod wpływem ciężaru własnego. W rezultacie wyznaczone w oparciu o zaproponowany system pomiarowy wartości odchyłek geometrycznych będą wartościami wyznaczonymi poprawnie, o wysokim stopniu zgodności w stosunku do ich wartości rzeczywistych.
Istotą rozwiązania według wynalazku jest samonastawna, toczna podpora pryzmowa wału wyposażona w siłownik pneumatyczny zamontowany na podstawie i zasilany proporcjonalnym zaworem redukcyjnym sterowanym prądowo lub zdalnie za pomocą pilota do którego to zaworu redukcyjnego zasilanie dostarczane jest za pośrednictwem głównego zaworu zasilającego oraz osadzony w górnej części siłownika czujnik siły, znamienna tym, że na siłowniku pneumatycznym osadzona jest toczna, przegubowa, kulista, samonastawna głowica pryzmowa z mechanizmem śrubowym, zaś zawór redukcyjny sterowany prądowo zasilający siłownik pneumatyczny połączony jest za pośrednictwem przekaźnika prądowego z programowalnym sterownikiem cyfrowym i współpracuje w układzie sprzężenia zwrotnego z czujnikiem siły oraz układem nadzoru. Istotą sposobu sterowania samonastawną, toczną podporą pryzmową według wynalazku jest to, że czujnik siły dokonuje pomiaru aktualnej wartości siły reakcji na styku głowicy podpory z czopem głównym, sygnał siły przesyłany jest do programowalnego sterownika cyfrowego, gdzie następuje jego porównanie z zadaną wartością siły gwarantującą zerowe wartości ugięcia na czopie dla danego położenia kątowego wału, wyznaczoną wcześniej za pomocą programu obliczeń wytrzymałościowych, następnie analogowy sygnał sterujący za pośrednictwem przekaźnika prądowego aktywuje siłownik pneumatyczny, zaś siłownik pneumatyczny wytwarza skuteczny zmanipulowany sygnał tj. wymaganą siłę reakcji na styku głowicy podpory z czopem głównym wału, jednocześnie nadzór nad całością przebiegu zmienności siły reakcji realizowany jest w sposób ciągły za pośrednictwem układu nadzoru. Dodatkowo, sterowanie zaworem redukcyjnym może odbywać się za pośrednictwem pilota.
Zastosowanie proponowanego rozwiązania w praktyce udoskonali realizację poprawnych warunków podparcia wiotkich wielkogabarytowych części maszyn wpływając w sposób istotny na zmniejszenie ryzyka popełnienia błędów spowodowanych tymi czynnikami. Zaproponowane rozwiązanie może
PL 238 380 Β1 być w pełni przydatne jako podpora eliminująca ugięcia innych wiotkich wielkogabarytowych części maszyn takich jak: wały jednolite i stopniowe, wały rozrządu czy też płyty i wiotkie konstrukcje wielkogabarytowe.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia konstrukcję podpory. Oznaczenia na rysunkach oznaczają kolejno: 1 - podstawa, 2 - siłownik pneumatyczny, 3 - czujnik siły, 4 - mechanizm śrubowy, 5 - głowica pryzmowa, 6 - zawór redukcyjny, 7 - przekaźnik prądowy, 8 - sterownik cyfrowy, 9 - zawór zasilający, 10 - pilot, 11 - układ nadzoru, 12 - podpora pryzmowa wału.
W przykładzie wykonania wykorzystany został obiekt przyjęty do pomiarów czyli wał korbowy silnika średnioobrotowego napędu głównego statku Buckau Wolf R8 DV136, podpory z zaworami sterowanymi prądowo, układ napędu obrotu wału, układ pomiarowy oraz układ nadzorowania zadaną wartością sił reakcji podparcia wału korbowego, komputer jako jednostka nadzorująca oraz szafka z układami sterowania X20CP1586 czyli programowalnymi sterownikami cyfrowymi, modułami analogowymi wejścia Χ20ΑΙ4632 i modułami wyjść analogowych Χ20ΑΟ4622 sygnałów sterujących podporami. Stanowisko badawcze funkcjonuje zgodnie z przyjętą koncepcją systemu pomiarowego, zaopatrzonego w układ elastycznego podparcia obiektu mierzonego czyli układ sterowania zadaną wartością sił reakcji podparcia wału korbowego. Jednocześnie poniżej przedstawiono przykładowe wyniki obliczeń wartości sił gwarantujących eliminację ugięć na czopach wału zrealizowane dla przyjętego do badań obiektu, którym był wał korbowy silnika średnioobrotowego napędu głównego statku Buckau Wolf R8 DV136. Wał ten ma długość 3630 mm i masę 9360 N, posiada dziesięć czopów głównych o średnicy 149 mm każdy oraz osiem czopów korbowych o średnicy 144 mm każdy.
| Kąt obrot U walu Π | Numer czopa głównego | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
| Wartość siły reakcji [N] | ||||||||||
| 0 | 731.6 2 | 988.50 | 871.12 | 1166.3 3 | 847.89 | 1093.0 1 | 852.04 | 1142.2 2 | 988.15 | 603.4 7 |
| 15 | 727.4 8 | 1005.4 3 | 823.76 | 1237.2 4 | 796.42 | 1123.7 0 | 799.74 | 1212.9 3 | 944.12 | 613.5 1 |
| 30 | 737.4 6 | 989.14 | 822.94 | 1253.2 3 | 795.30 | 1108.8 9 | 797.22 | 1231.6 2 | 933.95 | 614.5 9 |
| 45 | 758.8 8 | 943.98 | 868.88 | 1210.0 1 | 844.82 | 1052.5 4 | 845.15 | 1193.2 9 | 960.37 | 606.4 2 |
| 60 | 786.0 0 | 882.05 | 949.28 | 1119.1 6 | 931.72 | 969.75 | 930.69 | 1108.2 0 | 1016.3 0 | 591.1 9 |
| 75 | 811.5 | 819.94 | 1042,6 0 | 1005.0 3 | 1032.7 0 | 882,71 | 1030,9 1 | 999,16 | 1086.7 5 | 572.9 8 |
| 90 | 828.7 2 | 774.30 | 1123.8 2 | 898.19 | 1120.7 1 | 814.74 | 1118.9 7 | 895.38 | 1152.8 4 | 556.6 7 |
| 105 | 832.8 7 | 757.35 | 1171.1 8 | 827.29 | 1172.1 7 | 784.05 | 1171.2 6 | 824.67 | 1196.8 7 | 546.6 2 |
| 120 | 822.8 9 | 773.65 | 1172.0 0 | 811.30 | 1173.2 9 | 798.87 | 1173.7 8 | 805.98 | 1207.0 4 | 545.5 4 |
| 135 | 801.4 | 818.82 | 1126.0 5 | 854.53 | 1123.7 7 | 855.22 | 1125.8 5 | 844.31 | 1180.6 2 | 553.7 1 |
| 150 | 774.3 3 | 880.76 | 1045.6 5 | 945.37 | 1036.8 8 | 938.00 | 1040.3 1 | 929.40 | 1124.6 9 | 568.9 4 |
| 165 | 748.7 6 | 942.87 | 952.34 | 1059.5 0 | 935.90 | 1025.0 4 | 940.09 | 1038.4 4 | 1054.2 4 | 587.1 6 |
| 180 | 731.6 2 | 988.50 | 871.12 | 1166.3 3 | 847.89 | 1093.0 1 | 852.04 | 1142.2 2 | 988.15 | 603.4 7 |
| 195 | 727.4 8 | 1005.4 3 | 823.76 | 1237.2 4 | 796.42 | 1123.7 0 | 799.74 | 1212.9 3 | 944.12 | 613.5 1 |
| 210 | 737.4 6 | 989.14 | 822.94 | 1253.2 3 | 795.30 | 1108.8 9 | 797.22 | 1231.6 2 | 933.95 | 614.5 9 |
PL 238 380 Β1
| 225 | 758.8 8 | 943.98 | 868.88 | 1210.0 1 | 844.82 | 1052.5 4 | 845.15 | 1193.2 9 | 960.37 | 606.4 2 |
| 240 | 786.0 0 | 882.05 | 949.28 | 1119.1 6 | 931.72 | 969.75 | 930.69 | 1108.2 0 | 1016.3 0 | 591.1 9 |
| 255 | 811.5 7 | 819 94 | 1042.6 0 | 1005.0 3 | 1032.7 0 | 882.71 | 1030.9 1 | 999.16 | 1086.7 5 | 572.9 8 |
| 270 | 828.7 2 | 774.30 | 1123.8 2 | 898.19 | 1120.7 1 | 814.74 | 1118.9 7 | 895.38 | 1152.8 4 | 556.6 7 |
| 285 | 832.8 7 | 757.35 | 1171.1 9 | 827.29 | 1172.1 7 | 784.05 | 1171.2 6 | 824.67 | 1196.8 7 | 546.6 2 |
| 300 | 822.8 9 | 773.65 | 1172.0 0 | 811.30 | 1173.2 9 | 798,87 | 1173.7 8 | 805.98 | 1207.0 4 | 545.5 4 |
| 315 | 801.4 7 | 818.82 | 1126.0 5 | 854.53 | 1123.7 7 | 855.22 | 1125.8 5 | 844.31 | 1180.6 2 | 553.7 1 |
| 330 | 774.3 3 | 880.76 | 1045.6 5 | 945.37 | 1036.8 8 | 938.00 | 1040.3 1 | 929.40 | 1124.6 9 | 568.9 4 |
| 345 | 748.7 6 | 942.86 | 952.34Π | 1059.5 0 | 935.90 | 1025.0 4 | 940.09 | 1038.4 4 | 1054.2 4 | 587.1 6 |
| 360 | 731.6 2 | 988.50 | 871.12 | 1166.3 .3 | 847.89 | 1093.0 1 | 852.04 | 1142.2 2 | 988.15 | 603.4 |
Zastrzeżenia patentowe
Claims (3)
- Zastrzeżenia patentowe1. Samonastawna, toczna podpora pryzmowa wału (12) wyposażona w siłownik pneumatyczny (2) zamontowany na podstawie (1) i zasilany proporcjonalnym zaworem redukcyjnym (6) sterowanym prądowo lub zdalnie za pomocą pilota (10) do którego to zaworu redukcyjnego zasilanie dostarczane jest za pośrednictwem głównego zaworu zasilającego (9) oraz osadzony w górnej części siłownika czujnik siły (3), znamienna tym, że na siłowniku pneumatycznym (2) osadzona jest toczna, przegubowa, kulista, samonastawna głowica pryzmowa (5) z mechanizmem śrubowym (4), zaś zawór redukcyjny sterowany prądowo (6) zasilający siłownik pneumatyczny (2) połączony jest za pośrednictwem przekaźnika prądowego (7) z programowalnym sterownikiem cyfrowym (8) i współpracuje w układzie sprzężenia zwrotnego z czujnikiem siły (3) oraz układem nadzoru (11).
- 2. Sposób sterowania samonastawną, toczną podporą pryzmową wału zdefiniowaną w zastrzeżeniu 1 znamienny tym, że czujnik siły (3) dokonuje pomiaru aktualnej wartości siły reakcji na styku głowicy podpory z czopem głównym, sygnałsiły przesyłany jest do programowalnego sterownika cyfrowego (8), gdzie następuje jego porównanie z zadaną wartością siły gwarantującą zerowe wartości ugięcia na czopie dla danego położenia kątowego wału, wyznaczoną wcześniej za pomocą programu obliczeń wytrzymałościowych, następnie analogowy sygnał sterujący za pośrednictwem przekaźnika prądowego (7) aktywuje siłownik pneumatyczny (2), zaś siłownik pneumatyczny (2) wytwarza skuteczny zmanipulowany sygnał tj. wymaganą siłę reakcji na styku głowicy podpory z czopem głównym wału (12), jednocześnie nadzór nad całością przebiegu zmienności siły reakcji realizowany jest w sposób ciągły za pośrednictwem układu nadzoru (11).
- 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że sterowanie zaworem redukcyjnym (6) może odbywać się za pośrednictwem pilota (10).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL430164A PL238380B1 (pl) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | Samonastawna, toczna podpora pryzmowa wału oraz sposób sterowania podporą |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL430164A PL238380B1 (pl) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | Samonastawna, toczna podpora pryzmowa wału oraz sposób sterowania podporą |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL430164A1 PL430164A1 (pl) | 2020-12-14 |
| PL238380B1 true PL238380B1 (pl) | 2021-08-16 |
Family
ID=73727702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL430164A PL238380B1 (pl) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | Samonastawna, toczna podpora pryzmowa wału oraz sposób sterowania podporą |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL238380B1 (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL446590A1 (pl) * | 2023-10-31 | 2025-05-05 | Politechnika Morska W Szczecinie | Samonastawna toczna podpora pryzmowa z układem pomiarów odchyłek geometrycznych czopów głównych wielomiejscowo podpartych wałów |
-
2019
- 2019-06-06 PL PL430164A patent/PL238380B1/pl unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL446590A1 (pl) * | 2023-10-31 | 2025-05-05 | Politechnika Morska W Szczecinie | Samonastawna toczna podpora pryzmowa z układem pomiarów odchyłek geometrycznych czopów głównych wielomiejscowo podpartych wałów |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL430164A1 (pl) | 2020-12-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100973775B1 (ko) | 인공 고관절 마모시험기 | |
| PL238380B1 (pl) | Samonastawna, toczna podpora pryzmowa wału oraz sposób sterowania podporą | |
| CN102213633B (zh) | 用于实现带翼飞行体质量特性测量的三维测量机构 | |
| KR880700926A (ko) | 토오크 스위치 포스트에 의한 스프링 팩 운동의 모니터 기능을 갖고 있는 모터 작동식 밸브 분석 및 검사 시스템 | |
| CN102928213B (zh) | 码头结构抗疲劳试验系统及试验方法 | |
| CN110907298A (zh) | 一种双轴加载微动疲劳试验系统及方法 | |
| KR20160092909A (ko) | 터빈 로터 핑거 도브테일의 초음파 검사장치 | |
| KR100392237B1 (ko) | 평면 직각2축 인장전단 시험기 | |
| CN104344987B (zh) | 一种拉弯扭材料加载试验机 | |
| US20170081009A1 (en) | Method and arrangement for continuous alignment of a rotating shaft | |
| RU206087U1 (ru) | Устройство нивелирования геодезического сканера | |
| WO2002103326A1 (en) | A machine for testing full-scale paneling with three load axes | |
| RU2455625C1 (ru) | Устройство для сплошного сканирующего контроля качества неповоротных цилиндрических деталей | |
| US3545827A (en) | Roller position adjustment mechanism | |
| CN104034497A (zh) | 助力器动刚度模拟组件 | |
| CN209069497U (zh) | 一种航空发动机推力测量试车台的校准装置 | |
| RU136571U1 (ru) | Установка для испытаний объектов на комплексные термомеханические воздействия | |
| CN105539722A (zh) | 一种船舶主机和轴系安装技能的测评方法 | |
| KR102140270B1 (ko) | 다축으로 이루어진 검사대상물 고정용 치공구 | |
| RU235584U1 (ru) | Стенд для измерения массы и координат центра масс по осям | |
| Begishev et al. | Features and modernization methods of thrust measurement devices for liquid rocket engine test stands | |
| Mock et al. | Tracker controls development and control architecture for the Hobby-Eberly Telescope Wide Field Upgrade | |
| CN120008897B (zh) | 一种用于导向套摩擦性能测试的加载试验装置及试验方法 | |
| US20080196465A1 (en) | Procedure for Deep Rolling Crankshafts | |
| KR200266910Y1 (ko) | 샤프트 변형치 자동 측정장치 |