RU2498253C1 - Device for automatic balancing of rotation bodies - Google Patents
Device for automatic balancing of rotation bodies Download PDFInfo
- Publication number
- RU2498253C1 RU2498253C1 RU2012123771/28A RU2012123771A RU2498253C1 RU 2498253 C1 RU2498253 C1 RU 2498253C1 RU 2012123771/28 A RU2012123771/28 A RU 2012123771/28A RU 2012123771 A RU2012123771 A RU 2012123771A RU 2498253 C1 RU2498253 C1 RU 2498253C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- balancing
- lasers
- signals
- piezoelectric transducers
- rotation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Balance (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для балансировки вращающихся тел.The invention relates to mechanical engineering, in particular to devices for balancing rotating bodies.
Известно устройство для статической балансировки [1], которое представляет из себя две заостренные поверхности, закрепленные на желобообразном корпусе параллельно друг другу. Балансируемую деталь помещают на заостренные поверхности, слегка подталкивают и дают ей возможность свободно остановиться. Ее более тяжелая часть, после остановки, всегда займет нижнее положение. После этого или убирают материал детали с более тяжелой стороны, или же добавляют с противоположной ей стороны.A device for static balancing [1], which consists of two pointed surfaces mounted on a groove-shaped housing parallel to each other. The balanced part is placed on pointed surfaces, slightly nudged and allows it to stop freely. Its heavier part, after stopping, will always take a lower position. After that, either the material of the part is removed from the heavier side, or added from the opposite side.
Недостатком этого устройства является то, что при его применении используется ручная балансировка, которая занимает много времени и обеспечивает плохую точность.The disadvantage of this device is that its use uses manual balancing, which takes a lot of time and provides poor accuracy.
Наиболее близким техническим решением является станок [1], на который устанавливают деталь на упругие опоры и присоединяют к приводу. Частоту вращения доводят до значения, чтобы система вошла в резонанс.The closest technical solution is the machine [1], on which the part is mounted on elastic supports and attached to the drive. The speed is adjusted to a value so that the system enters into resonance.
Недостатком этого устройства является то, что уравновешивание масс детали проводят вручную, удаляя часть материала, где его больше, или добавляя его с противоположной стороны. Этот процесс требует много времени, и точность его невысокая.The disadvantage of this device is that the balancing of the masses of the part is carried out manually, removing part of the material, where it is more, or adding it from the opposite side. This process requires a lot of time, and its accuracy is low.
Технической задачей изобретения является разработка устройства, обеспечивающего автоматическую как статическую, так и динамическую балансировки тел вращения.An object of the invention is the development of a device that provides automatic both static and dynamic balancing of bodies of revolution.
Технический результат изобретения достигается тем, что что в состав устройства входят два технологических лазера, лучи от которых, при их включении, падают на торцевые поверхности вращающегося тела и испаряют материал в точке падения, уменьшая тем самым его массу; два пьезодатчика, установленные в нижних точках обеих опор при закреплении тела вращения на станке, которые вырабатывают электрический сигнал, в частности электрическое напряжение, в зависимости от величины силы, действующей на них; два усилителя электрического напряжения, усиливающие электрические сигналы с пьезодатчиков, каждый со своего; компьютер, в котором установлен драйвер, управляющий лазерами; причем, если электрические сигналы с пьезодатчиков отличаются друг от друга по величине, то сначала осуществляется динамическая балансировка многократным кратковременным включением одного лазера со стороны большего, по величине, сигнала до тех пор, пока сигналы не уравняются, после чего осуществляется статическая балансировка многократным и кратковременным, на время, посредине максимума сигнала, например на 0,1 времени одного оборота, в зависимости от скорости вращения балансируемого тела, включением обеих лазеров, до момента, когда исчезнут сигналы от пьезодатчиков, вызванные разбалансировкой тела вращения, причем сигналы с пьезодатчиков, обусловленные силой тяжести тела вращения, определяются заранее в невращающемся его положении и учитываются при выработке команд на лазеры компьютером.The technical result of the invention is achieved in that the device includes two technological lasers, the rays from which, when turned on, fall on the end surfaces of the rotating body and vaporize the material at the point of incidence, thereby reducing its mass; two piezosensors installed at the lower points of both supports when fixing the body of rotation on the machine, which generate an electrical signal, in particular an electric voltage, depending on the magnitude of the force acting on them; two amplifiers of electric voltage, amplifying electrical signals from piezoelectric sensors, each with its own; a computer in which the driver that controls the lasers is installed; moreover, if the electrical signals from the piezoelectric sensors differ from each other in magnitude, then the dynamic balancing is performed by repeatedly turning on one laser for a short time from the side of the larger signal in magnitude until the signals are equalized, after which the static balancing is repeated and short-term, for a time in the middle of the signal maximum, for example, 0.1 time of one revolution, depending on the speed of rotation of the balanced body, by turning on both lasers, until the moment when eznut signals from the piezoelectric transducers, the imbalance caused by the rotation of the body, wherein the signals from the piezoelectric transducers, the body due to rotation force of gravity, are determined in advance in the non-rotating and its position recorded in the formulation of commands on a computer-lasers.
Новыми признаками, обладающими существенными отличиями, являются:New features with significant differences are:
1. Наличие двух технологических лазеров.1. The presence of two technological lasers.
2. Наличие компьютера с драйвером.2. The presence of a computer with a driver.
3. Наличие пьезодатчиков в нижних точках каждой опоры.3. The presence of piezosensors in the lower points of each support.
4. Связи между составными элементами.4. The relationship between the constituent elements.
Использование новых признаков, в совокупности с известными, и новых связей между ними обеспечивает достижение технического результата изобретения, а именно: создание автоматического устройства для балансировки тел вращения с достаточной точностью.The use of new features, in conjunction with the known, and new relationships between them ensures the achievement of the technical result of the invention, namely: the creation of an automatic device for balancing bodies of revolution with sufficient accuracy.
На фиг.1 схематично представлено балансируемое тело вращения на опорах и расположение центра масс. На фиг.2 показано появление сигнала с пьезодатчиков при вращении балансируемого тела. На фиг.3 приведена блокFigure 1 schematically shows a balanced body of rotation on the supports and the location of the center of mass. Figure 2 shows the appearance of the signal from the piezoelectric sensors during rotation of the balanced body. Figure 3 shows the block
-схема составляющих устройство элементов.diagram of the components of the device.
Балансируемое тело 1 (фиг.1, вид «а») установлено на двух опорах, в которых действуют силы P и G, направленные вниз (на каждой опоре действует половина этих сил). Сила G есть сила тяжести тела вращения, которая прикладывается в центре масс балансируемого тела. Сила P и P1 вызываются разбалансировкой тела 1. Сила P определяется массой тела 1, расположенной ниже оси «О» тела вращения, а сила P1 - массой тела выше этой оси. Пьезодатчики 2 (фиг.1, вид «б») установлены в нижних точках каждой опоры. При действии на них сил, согласно пьезоэффекту, они вырабатывают электрический сигнал, в частности электрическое напряжение. На каждом из них появляется напряжение U1 и U2 , значения которых определяются величинами сил: чем больше сила, тем выше значение напряжения. Радиус балансируемого тела равен R, а скорость вращения - ω. Центр масс смещен относительно оси вращения на величину «С». На виде «б», фиг.1 показана динамическая разбалансировка, когда центр масс тела 1 находится левее (по чертежу) плоскости симметрии, в которой располагается ось «У», на величину «В». Следствием этого является то, что напряжение с левого пьезодатчика U1 больше, чем с правого U2 . Лазеры 4, если осуществляется статическая балансировка, убирают материал с обеих сторон вращающегося тела 1 в месте его избытка, перемещая центр масс к оси вращения снизу вверх в последовательности: ц.м. 1, ц.м. 2, ц.м. 3 и т.д.The balanced body 1 (Fig. 1, view “a”) is mounted on two supports in which the forces P and G are directed downward (half of these forces acts on each support). The force G is the gravity of the body of revolution, which is applied in the center of mass of the balanced body. The force P and P 1 are caused by the unbalancing of
На фиг.2 показана динамическая балансировка, обеспечиваемая левым лазером 4, когда центр масс перемещается к плоскости симметрии по оси «Х»: ц.м. 1, ц.м. 2, ц.м. 3 и т.д. При разбалансировке максимальные значения сил, действующих на опоры и вызывающих появление максимальных значений напряжений Uмакс , происходят через время Т/4, где Т - время одного оборота те л а 1. Периодичность максимумов Uмакс Тпер. составляет время одного оборота Т. Когда лазерами убирается материал балансируемого тела, то напряжение Uмакс уменьшается. На фиг.3 представлен состав предлагаемого устройства, куда входят: балансируемое вращающееся тело 1, пьезодатчики 2, усилители электрического напряжения 3, лазеры 4, компьютер, который имеет драйвере.Figure 2 shows the dynamic balancing provided by the
Устройство для автоматической балансировки тел вращения работает следующим образом.A device for automatic balancing of bodies of revolution works as follows.
Устанавливается на станок балансируемое тело 1, закрепляется, соединяется с приводом, проводятся все подготовительные работы, в том числе соединение элементов друг с другом, с источником питания и т.д. Затем определяется напряжение U, которое появляется с пьезодатчиков от воздействия силы тяжести тела 1 и которое компьютером будет в дальнейшем вычитаться. После этого включается привод, и тело 1 начинает вращаться со скоростьюω. Если имеется разбалансировка, то появятся напряжения U1 и U2 которые могут быть одинаковыми (нет динамической разбалансировки) или разными (есть динамическая разбалансировка). Если эти напряжения отсутствуют, то значит тело 1 сбалансировано. Если существуют динамическая и статическая разбалансировки, то первоначально осуществляется динамическая балансировка (хотя может сначала выполняться и статическая балансировка). Компьютер 5 с драйвером выдает команду лазеру, со стороны которого поступил более сильный сигнал с пьезодатчика. Лазер включается на короткие промежутки времени на каждом обороте тела 1, например на 0,1 периода вращения. В каком месте вращающегося тела будет включен лазер, значения не имеет. Убирая малыми порциями материал тела 1, лазер постепенно центр масс перемещает в плоскость симметрии. Когда сигналы U1 и U2 станут одинаковыми, компьютер выдаст команду работавшему лазеру на его выключение. После этого начнет осуществляться статическая балансировка. Компьютер будет выдавать команду на включение обеих лазеров кратковременно и одновременно в моменты прохождения телом 1 точек падения лучей лазера местами с избыточной массой. Это будет происходить в момент Тл. (см. фиг.2), учитывая инерционность работы лазера. Точки падения лучей лазеров находятся на вертикальной прямой между осью вращения тела 1 и пьезодатчиками. Период появления Uмакс. будет постоянным для данной скорости вращения тела 1. Однако величина Uмакс. с каждым включением лазеров будет уменьшаться, так как будет удаляться материал с балансируемого тела. Лазеры будут включаться в работу до тех пор, пока напряжения U1 и U2 не станут равными нулю. Этот момент считается окончанием балансировки.A
Использование заявляемого изобретения позволяет резко сократить время на проведение балансировки вращающихся тел, повышает точность балансировки, что увеличивает срок эксплуатации этих тел, улучшает условия работы при балансировке, так как этот процесс происходит в автоматическом режиме.The use of the claimed invention allows to drastically reduce the time for balancing rotating bodies, improves the accuracy of balancing, which increases the life of these bodies, improves working conditions when balancing, as this process occurs automatically.
Источники информацииInformation sources
1. Гельберг Б.Т., Пекелис Г.Д. Ремонт промышленного оборудования. - М.: Высшая школа, 1977. - С.147-149.1. Gelberg B.T., Pekelis G.D. Repair of industrial equipment. - M .: Higher school, 1977. - S.147-149.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012123771/28A RU2498253C1 (en) | 2012-06-07 | 2012-06-07 | Device for automatic balancing of rotation bodies |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012123771/28A RU2498253C1 (en) | 2012-06-07 | 2012-06-07 | Device for automatic balancing of rotation bodies |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2498253C1 true RU2498253C1 (en) | 2013-11-10 |
Family
ID=49683256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012123771/28A RU2498253C1 (en) | 2012-06-07 | 2012-06-07 | Device for automatic balancing of rotation bodies |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2498253C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108119384A (en) * | 2017-10-31 | 2018-06-05 | 沈阳透平机械股份有限公司 | The rotor dynamic balancing adjusting method and device of centrifugal compressor |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU296011A1 (en) * | DEVICE FOR EQUALIZATION OF ELECTRON-OPTICAL ROTORS | |||
SU1388737A1 (en) * | 1986-07-09 | 1988-04-15 | Всесоюзный заочный институт текстильной и легкой промышленности | Device for automatic balancing of rotors in rotation |
SU1649275A1 (en) * | 1988-06-08 | 1991-05-15 | Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского | Device for automatic balancing of gyroscope rotors |
-
2012
- 2012-06-07 RU RU2012123771/28A patent/RU2498253C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU296011A1 (en) * | DEVICE FOR EQUALIZATION OF ELECTRON-OPTICAL ROTORS | |||
SU1388737A1 (en) * | 1986-07-09 | 1988-04-15 | Всесоюзный заочный институт текстильной и легкой промышленности | Device for automatic balancing of rotors in rotation |
SU1649275A1 (en) * | 1988-06-08 | 1991-05-15 | Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского | Device for automatic balancing of gyroscope rotors |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108119384A (en) * | 2017-10-31 | 2018-06-05 | 沈阳透平机械股份有限公司 | The rotor dynamic balancing adjusting method and device of centrifugal compressor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101435733B (en) | Laser balance adjusting device | |
RU2012123740A (en) | PREVENTING OFFSET TURN ROLLER SYSTEM | |
CN104764563A (en) | High-speed main shaft complete machine intelligent dynamic balance device | |
CN104297683A (en) | Servo motor limit capacity testing table | |
RU2498253C1 (en) | Device for automatic balancing of rotation bodies | |
CN102879139A (en) | Device and method for testing wire-wound moment of rotary table | |
CN110346086A (en) | A kind of dynamic balancing machine and its application method moving vane rotor suitable for self-powered | |
CN105136364A (en) | Stabilization platform movement ring eccentric torque measuring method | |
CN108020820A (en) | A kind of radar supporting rack | |
CN104019942A (en) | Dynamic balance correcting system and method of self-adapted variable load vibrating platform | |
CN205120349U (en) | Automatic twist counter of car hinge | |
CN105397275A (en) | Friction welding phase control method | |
CN102735602A (en) | Experimental apparatus of metal test-piece laser irradiation effect under constant tension loading | |
CN107076643B (en) | The control device of dynamometer system | |
JP2015511307A5 (en) | ||
JP2015508492A5 (en) | ||
CN104537931A (en) | Pendular component vibration demonstration instrument | |
CN106705993A (en) | Micromechanical gyroscope swing arm type testing device | |
CN104493651A (en) | Novel cylindrical grinding device | |
CN103192393A (en) | Flywheel inverted pendulum system based on magnetic eddy current effect | |
CN209120019U (en) | A kind of semi-automatic dynamic balance adjusting apparatus of single-station | |
CN205449513U (en) | Test bench for car | |
CN202978634U (en) | High-precision balancing device for low-vibration motor | |
CN206489186U (en) | Cross sensitivity test equipment | |
CN206357456U (en) | A kind of line tension micromatic setting of squaring silicon bar machine |