RU2028590C1

RU2028590C1 - Balancing machine

Info

Publication number: RU2028590C1
Authority: RU
Inventors: Е.С. Артюхов; А.В. Полетило
Original assignee: Полетило Андрей Владимирович
Priority date: 1991-03-04
Filing date: 1991-03-04
Publication date: 1995-02-09

Abstract

FIELD: test equipment. SUBSTANCE: machine has a bedplate, a rotation drive of the balanced rotor and supporting gibs. The latters have a basis with vertical guides, a dynamometric member mounted movably on the guides, the drive of its displacement and roller bearings for installing the balanced rotor which are hard-mounted on the dynamometric member. The latter is made of the whole piece of metal in the shape of the supporting bridge and basis connected by means of flexible crosspieces. The latters are located symmetrically relative to the plane passing through the axle of the support symmetry for installing the balanced rotor. The converters of the rotor oscillations into electric signals coming to the metering device on the control panel of the machine are placed in the notches. EFFECT: enhanced accuracy of balancing, reduced specific quantity of metal and enhanced technological effectiveness of the machine. 1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в дорезонансных горизонтальных балансировочных станках. The invention relates to balancing equipment and can be used in pre-resonant horizontal balancing machines.

Известен балансировочный станок, содержащий опорную сойку с опорным мостиком, несущим на себе балансируемый ротор, колебания которого измеряются с помощью вибродатчика, а упругие элементы опорного мостика образуют с ним и опорной стойкой единое целое [1]. Known balancing machine containing a reference jay with a support bridge that carries a balanced rotor, the oscillations of which are measured using a vibration sensor, and the elastic elements of the support bridge form a single unit with it and the support column [1].

Наиболее близким к предлагаемому является балансировочный станок, содержащий станину, установленные на ней привод вращения для балансируемого ротора, опорные планки, связанный с последними динамометрический элемент, выполненный в виде опорного мостика и основания, связанных посредством упругих перемычек, направляющие, связанные с опорными планками и установленные перпендикулярно станине, опоры для установки балансируемого ротора, преобразователи колебаний, связанные с динамометрическим элементом, и привод перемещений [2]. Closest to the proposed one is a balancing machine containing a bed, a rotation drive mounted thereon for a balanced rotor, support strips connected to the latter by a dynamometer element made in the form of a support bridge and a base connected by elastic jumpers, guides connected to the support strips and installed perpendicular to the bed, supports for installing a balanced rotor, vibration transducers associated with a dynamometric element, and a displacement drive [2].

Изготовление в известном балансировочном станке нижней части опорной стойки, выполненной в качестве динамометра, бесшовно из одного куска металла обеспечивает наибольшую линейность при наименьшем демпфировании, повышая тем самым точность измерения дисбаланса. Однако в известном станке направляющие для перемещения опор для установки балансируемого ротора и привод перемещения последних размещены на опорном мостике динамометрического элемента, что увеличивает паразитную массу колебательной системы станка и, соответственно снижает точность измерения дисбаланса. Необходимость выполнения направляющих и динамометрического элемента бесшовно из одного куска металла значительно повышает металлоемкость и усложняет конструкцию известного станка. Наличие подвижных стыков в колебательной системе станка между опорами и направляющими для их перемещения вносит дополнительные погрешности в преобразователь колебаний, снижая точность измерения дисбаланса. Кроме того, в известном станке упругие перемычки динамометрического элемента образованы пазами, имеющими сложную геометрическую форму (П-образную), что увеличивает габариты этого элемента и повышает трудоемкость его изготовления, повышая тем самым металлоемкость известного станка и снижая его технологичность. Необходимость выполнения в известном станке нескольких упругих перемычек с высокой точностью, определяемой расчетной собственной частотой подвески, также снижает технологичность и усложняет конструкцию известного станка. The manufacture in the well-known balancing machine of the lower part of the support column, made as a dynamometer, seamlessly from one piece of metal provides the greatest linearity with the least damping, thereby increasing the accuracy of measuring imbalance. However, in the known machine, guides for moving supports for installing a balanced rotor and a drive for moving the latter are placed on the support bridge of the dynamometer element, which increases the parasitic mass of the oscillating system of the machine and, accordingly, reduces the accuracy of measuring imbalance. The need to perform guides and a dynamometric element seamlessly from one piece of metal significantly increases the metal consumption and complicates the design of the known machine. The presence of movable joints in the oscillatory system of the machine between the supports and the guides for their movement introduces additional errors into the oscillation transducer, reducing the accuracy of measuring imbalance. In addition, in the known machine, the elastic jumpers of the dynamometer element are formed by grooves having a complex geometric shape (U-shaped), which increases the dimensions of this element and increases the complexity of its manufacture, thereby increasing the metal consumption of the known machine and reducing its manufacturability. The need to perform in a known machine several elastic jumpers with high accuracy, determined by the calculated natural frequency of the suspension, also reduces manufacturability and complicates the design of the known machine.

Целью изобретения является повышение точности балансировки за счет уменьшения паразитной массы колебательной системы станка и исключения подвижных стыков между опорами балансируемого ротора и преобразователями колебаний, а также снижение металлоемкости и упрощение конструкции за счет новой компановки элементов опорных стоек и геометрической формы пазов, образующих упругие перемычки. The aim of the invention is to improve the accuracy of balancing by reducing the parasitic mass of the oscillating system of the machine and eliminating movable joints between the supports of the balanced rotor and vibration transducers, as well as reducing the metal consumption and simplifying the design due to the new arrangement of the elements of the support posts and the geometric shape of the grooves forming elastic jumpers.

Это достигается тем, что в известном балансировочном станке, содержащем станину, установленные на ней привод вращения для балансируемого ротора, опорные планки, связанный с последними динамометрический элемент, выполненный в виде опорного мостика и основания, связанных посредством упругих перемычек, направляющие, связанные с опорными планками и установленные перпендикулярно станине, опоры для установки балансируемого ротора, преобразователи колебаний, связанные с динамометрическим элементом, и привод перемещений, направляющие жестко закреплены на опорных планках, динамометрические элементы установлены на направляющих с возможностью перемещения вдоль них и фиксации, опоры для установки балансируемого ротора жестко закреплены на опорном мостике динамометрического элемента, а привод перемещений установлен на опорных планках и кинематически связан с основанием динамометрического элемента. Кроме того, упругая перемычка расположена симметрично относительно плоскости, проходящей через ось симметрии опор для установки балансируемого ротора, а преобразователи колебаний размещены между опорным мостиком и основанием динамометрического элемента. This is achieved by the fact that in a known balancing machine containing a bed, a rotation drive mounted thereon for a balancing rotor, support strips connected to the latter by a dynamometer element made in the form of a support bridge and a base connected by elastic jumpers, guides associated with the support strips and mounted perpendicular to the bed, supports for installing a balanced rotor, vibration transducers associated with a dynamometric element, and a movement drive guiding rigidly o are fixed on the support strips, dynamometer elements are mounted on rails with the possibility of moving along them and fixation, supports for installing a balanced rotor are rigidly fixed on the support bridge of the dynamometer element, and the movement drive is mounted on the support strips and kinematically connected with the base of the dynamometer element. In addition, the elastic jumper is located symmetrically relative to the plane passing through the axis of symmetry of the supports for installing a balanced rotor, and vibration transducers are placed between the support bridge and the base of the dynamometer element.

На фиг. 1 изображен предлагаемый балансировочный станок, общий вид; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1. In FIG. 1 shows the proposed balancing machine, General view; figure 2 is a view along arrow a in figure 1.

Балансировочный станок содержит станину 1, установленные на ней привод 2 вращения балансируемого ротора 3 и опорные стойки 4. Каждая опорная стойка 4 состоит (см.фиг. 2) из опорной планки 5, жестко закрепленных на ней вертикальных направляющих 6, на которых подвижно установлен динамометрический элемент 7. Перемещение динамометрического элемента 7 по направляющим 6 осуществляется с помощью привода 8, выполненного в виде винтового домкрата, установленного на опорной планке 5 и кинематически связанного с динамометрическим элементом 7, а фиксация последнего относительно стоек 6 осуществляется посредством болтов 9. Динамометрический элемент 7 выполнен из целого куска металла в виде опорного мостика 10 и основания 11, связанных посредством упругой перемычки 12, образованной двумя встречными горизонтальными разомкнутыми пазами 13. На опорном мостике 10 жестко закреплена роликовая опора 14 для установки балансируемого ротора 3 таким образом, что оси симметрии опоры 14 и перемычки 12 размещены в одной вертикальной плоскости, проходящей через ось балансируемого ротора 3. В пазах 13 между опорным мостиком 10 и основанием 11 динамометрического элемента 7 размещены преобразователи 15 колебаний, в качестве которых могут быть использованы, например, датчики силы. На опоре 14 шарнирно закреплена предохранительная скоба 16, предназначенная для фиксации ротора 3 на опорах 14 в процессе его балансировки. The balancing machine contains a frame 1, a rotary drive 3 of the balancing rotor 3 mounted on it, and support posts 4. Each support post 4 consists (see Fig. 2) of the support bar 5, vertical guides 6 rigidly mounted on it, on which a dynamometer is movably mounted element 7. The movement of the dynamometer element 7 along the guides 6 is carried out using the actuator 8, made in the form of a screw jack mounted on a support bar 5 and kinematically connected with the dynamometer element 7, and fixing of the latter relative to the struts 6 is carried out by means of bolts 9. The dynamometer element 7 is made of a whole piece of metal in the form of a support bridge 10 and a base 11 connected by an elastic bridge 12 formed by two counter horizontal open grooves 13. A roller support 14 is rigidly fixed to the supporting bridge 10 the installation of the balanced rotor 3 in such a way that the axis of symmetry of the support 14 and the jumper 12 are placed in one vertical plane passing through the axis of the balanced rotor 3. In the grooves 13 between the support the bridge 10 and the base 11 of the dynamometer element 7 placed transducers 15 of the oscillations, which can be used, for example, force sensors. A safety bracket 16 is pivotally mounted on the support 14, designed to fix the rotor 3 on the supports 14 in the process of balancing it.

Станок работает следующим образом. The machine operates as follows.

Балансируемый ротор 3 устанавливают на роликовые опоры 14, с помощью приводов 8 перемещают элементы 7 с опорами 14 по вертикальным направляющим 6 до совмещения оси ротора 3 с осью выходного вала привода 2 и фиксируют элементы 7 относительно направляющих 6 с помощью болтов 9, затем закрывают скобы 16, соединяют ротор 3 с приводом 2 и включают последний. Под действием дисбаланса ротор 3 вместе с опорами 14 и опорными мостиками 10 совершает маякообразные колебательные движения относительно оси симметрии упругих перемычек 12 в плоскости, перпендикулярной к оси ротора 3. Вертикальная составляющая указанных перемещений воздействует на преобразователи 15 колебаний, размещенные в пазах 13 и регистрируется с помощью прибора, установленного на пульте управления станка (не показан). При этом благодаря уменьшению паразитной массы колебательной системы станка за счет размещения направляющих 6 и привода 8 на опорных планках 5 стоек 4 и отсутствию подвижных стыков между опорами 14 и динамометрическими элементами 7 уменьшаются погрешности, вносимые в преобразователи колебаний, что повышает точность измерения дисбаланса. По окончании процесса балансировки привод 2 выключают, открывают скобы 16 и снимают отбалансированный ротор 3. The balanced rotor 3 is mounted on the roller bearings 14, using the drives 8, the elements 7 are moved with the supports 14 along the vertical guides 6 until the axis of the rotor 3 is aligned with the axis of the output shaft of the drive 2 and the elements 7 are fixed relative to the guides 6 using bolts 9, then the brackets 16 are closed connect rotor 3 to drive 2 and turn on the latter. Under the influence of imbalance, the rotor 3, together with the supports 14 and supporting bridges 10, makes lighthouse-like oscillatory movements with respect to the axis of symmetry of the elastic bridges 12 in a plane perpendicular to the axis of the rotor 3. The vertical component of these displacements acts on the oscillation transducers 15 located in the grooves 13 and recorded using device installed on the machine control panel (not shown). At the same time, due to the reduction of the parasitic mass of the machine’s oscillatory system due to the placement of the guides 6 and the drive 8 on the support strips 5 of the racks 4 and the absence of movable joints between the supports 14 and the dynamometric elements 7, the errors introduced into the oscillation transducers are reduced, which increases the accuracy of measuring the imbalance. At the end of the balancing process, the drive 2 is turned off, the brackets 16 are opened and the balanced rotor 3 is removed.

Таким образом, использование изобретения позволяет повысить точность балансировки роторов за счет уменьшения паразитной массы колебательной системы станка и отсутствия подвижных стыков между опорами для установки ротора и динамометрическими элементами. Размещение вертикальных направляющих не на динамометрических элементах, а на опорных планках стоек и упрощение конфигурации пазов, образующих упругие перемычки, позволяет значительно уменьшить габариты заготовок динамометрических элементов, изготовляемых из целого куска металла, и упростить их геометрическую форму, что снижает металлоемкость станка и упрощает его конструкцию. Thus, the use of the invention allows to increase the accuracy of balancing of the rotors by reducing the parasitic mass of the oscillating system of the machine and the absence of movable joints between the supports for installing the rotor and dynamometric elements. The placement of vertical guides not on the dynamometer elements, but on the support strips of the racks and simplifying the configuration of the grooves forming the elastic jumpers, can significantly reduce the dimensions of the workpieces of dynamometric elements made of a whole piece of metal, and simplify their geometric shape, which reduces the metal consumption of the machine and simplifies its design .

Claims

1. BALANCING MACHINE, comprising a bed, a rotation drive mounted thereon for a balanced rotor, support strips connected to the latter by a dynamometer element made in the form of a support bridge and a base connected by elastic jumpers, guides connected to the support strips and mounted perpendicular to the bed , supports for installing a balanced rotor, vibration transducers associated with a dynamometric element, and a displacement drive, characterized in that, in order to improve accuracy and forgiveness of the structure, the guides are rigidly fixed on the support strips, the dynamometer elements are mounted on the guides with the possibility of moving along them and fixing, the supports for installing the balanced rotor are rigidly fixed on the support bridge of the dynamometer element, and the movement drive is mounted on the support strips and kinematically connected with the base of the dynamometer element .

2. The machine according to claim 1, characterized in that the elastic jumper is located symmetrically relative to the plane passing through the axis of symmetry of the supports for installing a balanced rotor, and vibration transducers are placed between the support bridge and the base of the dynamometer element.