RU2539810C1 - Method of vertical dynamic balancing of workpiece and device for its implementation - Google Patents

Method of vertical dynamic balancing of workpiece and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2539810C1
RU2539810C1 RU2013140816/28A RU2013140816A RU2539810C1 RU 2539810 C1 RU2539810 C1 RU 2539810C1 RU 2013140816/28 A RU2013140816/28 A RU 2013140816/28A RU 2013140816 A RU2013140816 A RU 2013140816A RU 2539810 C1 RU2539810 C1 RU 2539810C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
platform
product
dynamic
workpiece
balancing
Prior art date
Application number
RU2013140816/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Владимирович Матвеев
Евгений Васильевич Кочкин
Елена Николаевна Матвеева
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш"
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 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш" filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш"
Priority to RU2013140816/28A priority Critical patent/RU2539810C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2539810C1 publication Critical patent/RU2539810C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Balance (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: offered inventions relate to machine building and can be used for dynamic balancing of various workpieces. The method consists is that a workpiece is rotated on a platform installed on a central hinged support on a rotating table, and dynamic responses between the platform and the table are measured. In addition dynamic responses between the platform and the table are measured at variable mutual vertical position of the hinge of the central support and the workpiece. The device contains the housing, the table installed in it that rotates on bearings with reference to a vertical axis, located on the table central hinged support, which bears the platform for placement of a workpiece, the platform is coupled with the table by means of sensor of dynamic response generated at rotation of the table with a workpiece on it. Central hinged support is designed as gimbals with crossed horizontal axes intersecting a rotation axis, and the platform is designed rotary with reference to vertical axis.
EFFECT: improvement of accuracy of balancing.
2 cl, 3 dwg

Description

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована для вертикальной динамической балансировки с низкой частотой вращения различных изделий, например, космических аппаратов.The group of inventions relates to mechanical engineering and can be used for vertical dynamic balancing with a low rotational speed of various products, for example, spacecraft.

Известен способ вертикальной динамической балансировки изделия с низкой частотой вращения (см. «Справочник по балансировке», М.Е. Левит и др. - М., «Машиностроение», 1992. стр.210-211), при котором изделие приводят во вращение на шпинделе колебательного стола и измеряют динамические реакции между столом и неподвижным корпусом.A known method of vertical dynamic balancing of a product with a low speed (see "Reference balancing", ME Levit and others - M., "Engineering", 1992. p.210-211), in which the product is rotated on the spindle of the oscillating table and measure the dynamic reactions between the table and the stationary body.

Известно устройство, реализующее приведенный способ вертикальной динамической балансировки изделия с низкой частотой вращения, содержащее вращающийся относительно вертикальной оси шпиндель для установки изделия, размещенный на столе, стол связан с неподвижным основанием упругими элементами - стержнями, образующими колебательную механическую систему дорезонансного типа, между столом и неподвижным основанием установлены датчики динамических реакций, возникающих при вращении шпинделя с установленным изделием, с помощью которых определяются величины дисбалансов.A device is known that implements the above method of vertical dynamic balancing of a product with a low speed, comprising a spindle rotating relative to the vertical axis for installing the product, placed on a table, the table is connected to a fixed base by elastic elements - rods forming an oscillating mechanical system of a pre-resonance type, between the table and the stationary based on the installed sensors of dynamic reactions that occur during rotation of the spindle with the installed product, with which share imbalances.

Недостатком приведенного способа и реализующего его устройства является сравнительно низкая точность динамической балансировки. Причина низкой точности обусловлена принципиальной необходимостью измерений динамических реакций колебательной системы «стол + шпиндель + изделие», которая имеет сравнительно большую собственную инерционность, существенно влияющую на точность измеряемых параметров колебательного движения под действием малых центробежных сил, возникающих при вращении изделия с низкой частотой.The disadvantage of this method and its implementing device is the relatively low accuracy of dynamic balancing. The reason for the low accuracy is due to the fundamental necessity of measuring the dynamic reactions of the oscillating system “table + spindle + product”, which has a relatively large intrinsic inertia that significantly affects the accuracy of the measured parameters of the oscillatory motion under the action of small centrifugal forces arising from the rotation of the product with a low frequency.

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому техническому решению аналогами являются способ и реализующее его устройство (см. «Технология сборки и испытаний космических аппаратов», И.Т. Беляков и др. - М., «Машиностроение», 1990. стр.212).The closest in technical essence to the proposed technical solution analogues are the method and the device that implements it (see. "Technology for assembly and testing of spacecraft", IT Belyakov and others - M., "Engineering", 1990. p. 212) .

В известном наиболее близком способе вертикальной динамической балансировки с низкой частотой вращения изделие приводят во вращение на платформе, установленной на центральной шарнирной опоре на вращающемся столе, и измеряют динамические реакции между платформой и столом.In the known closest method of vertical dynamic balancing with a low speed, the product is rotated on a platform mounted on a central hinge support on a rotating table, and dynamic reactions between the platform and the table are measured.

Недостатком приведенного известного способа, наиболее близкого по технической сущности к предлагаемому способу, являются ограниченные технические возможности, обусловленные тем, что в динамическом режиме он не позволяет разделять статическую и динамическую неуравновешенности изделия, а предназначен только для определения моментной составляющей дисбаланса и моментного уравновешивания изделия.The disadvantage of this known method, the closest in technical essence to the proposed method, is the limited technical capabilities due to the fact that in dynamic mode it does not allow to separate the static and dynamic imbalances of the product, but is intended only to determine the moment component of the imbalance and moment balancing of the product.

Известное наиболее близкое устройство для вертикальной динамической балансировки с низкой частотой вращения изделия содержит корпус, установленный в нем вращающийся на подшипниках относительно вертикальной оси стол, размещенную на столе центральную шарнирную опору, на которую опирается платформа для установки изделия, платформа связана со столом посредством датчиков динамических реакций, возникающих при вращении стола с установленным изделием.The closest known device for vertical dynamic balancing with a low rotational speed of the product comprises a housing, a table mounted therein rotating on bearings relative to the vertical axis, a central articulated support mounted on the table, on which the product mounting platform rests, the platform is connected to the table by means of dynamic reaction sensors arising from the rotation of the table with the product installed.

Недостатком приведенного известного устройства, наиболее близкого по технической сущности предлагаемому устройству, является недостаточная точность устранения динамического дисбаланса, так как оно не позволяет определять в динамическом режиме и устранять статическую составляющую динамического дисбаланса.The disadvantage of this known device, the closest in technical essence to the proposed device, is the lack of accuracy of eliminating dynamic imbalance, since it does not allow to determine in dynamic mode and eliminate the static component of the dynamic imbalance.

Техническим результатом настоящей группы изобретений является расширение технических возможностей за счет дополнительной возможности определения статической составляющей динамического дисбаланса и повышение точности балансировки изделия за счет дополнительного учета статической неуравновешенности, измеренной в динамическом режиме.The technical result of this group of inventions is the expansion of technical capabilities due to the additional possibility of determining the static component of dynamic imbalance and improving the accuracy of balancing the product due to the additional consideration of static imbalance, measured in dynamic mode.

Для достижения этого технического результата в способе вертикальной динамической балансировки изделия с низкой частотой вращения, при котором изделие приводят во вращение на платформе, установленной на центральной шарнирной опоре на вращающемся столе, и измеряют динамические реакции между платформой и столом, дополнительно измеряют динамические реакции между платформой и столом при измененном вертикальном взаимном положении шарнира центральной опоры и изделия.To achieve this technical result, in a method for vertical dynamic balancing of a product with a low speed, in which the product is rotated on a platform mounted on a central hinge support on a rotating table, and dynamic reactions between the platform and the table are measured, dynamic reactions between the platform are additionally measured, and a table with a changed vertical relative position of the hinge of the central support and the product.

Отличительным признаком предлагаемого способа от наиболее близкого аналога являются операции изменения взаимного вертикального положения шарнира центральной опоры и изделия и последующего дополнительного измерения динамических реакций между платформой и столом.A distinctive feature of the proposed method from the closest analogue is the operation of changing the mutual vertical position of the hinge of the central support and the product and the subsequent additional measurement of dynamic reactions between the platform and the table.

В устройстве для вертикальной динамической балансировки изделия с низкой частотой вращения, реализующем предлагаемое техническое решение, содержащем корпус, установленный в нем вращающийся на подшипниках относительно вертикальной оси стол, размещенную на столе центральную шарнирную опору, на которую опирается платформа для установки изделия, платформа связана со столом посредством датчиков динамических реакций, возникающих при вращении стола с установленным изделием, центральная шарнирная опора выполнена в виде карданового подвеса со скрещивающимися горизонтальными осями, пересекающими ось вращения, а платформа выполнена поворотной относительно вертикальной оси.In a device for vertical dynamic balancing of a product with a low speed that implements the proposed technical solution, comprising a housing, a table mounted therein rotating on bearings relative to the vertical axis, a central articulated support mounted on the table, on which the product mounting platform rests, the platform is connected to the table by means of sensors of dynamic reactions that occur when the table is rotated with the product installed, the central articulated support is made in the form of a gimbal and with crossed horizontal axes intersecting the axis of rotation, and the platform is made rotatable relative to the vertical axis.

Отличительным признаком предлагаемого устройства от наиболее близкого аналога является выполнение центральной шарнирной опоры, которая выполнена в виде карданового подвеса со скрещивающимися горизонтальными осями, пересекающими ось вращения, а платформа выполнена поворотной относительно вертикальной оси.A distinctive feature of the proposed device from the closest analogue is the implementation of the central articulated support, which is made in the form of a gimbal with crossed horizontal axes intersecting the axis of rotation, and the platform is made rotatable relative to the vertical axis.

Благодаря наличию отличительных признаков в предлагаемом техническом решении в динамическом режиме дополнительно определяется статическая составляющая дисбаланса, которая вместе с моментной составляющей позволяет наиболее полно учесть и устранить динамический дисбаланс балансируемого изделия.Due to the presence of distinctive features in the proposed technical solution in dynamic mode, the static component of the imbalance is additionally determined, which, together with the moment component, allows you to most fully take into account and eliminate the dynamic imbalance of the balanced product.

Предлагаемое техническое решение иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1, фиг.2 и фиг.3.The proposed technical solution is illustrated by the drawings presented in figure 1, figure 2 and figure 3.

На фиг.1 показано устройство для вертикальной динамической балансировки изделия с низкой частотой вращения, реализующее предлагаемое техническое решение.Figure 1 shows a device for vertical dynamic balancing of a product with a low speed that implements the proposed technical solution.

На фиг.2 показан разрез по А-А.Figure 2 shows a section along aa.

На фиг.3 показан разрез по Б-Б.Figure 3 shows a section along BB.

Предлагаемое устройство для вертикальной динамической балансировки изделия содержит корпус 1, установленный в нем подшипниковый узел 2, например, аэростатический, вращающийся на подшипниках узла 2 относительно вертикальной оси Ox стол 3, размещенную на столе 3 центральную шарнирную опору, состоящую из нижней 4 и верхней 5 частей, на которую опирается платформа 6 для установки изделия 7, платформа 6 связана со столом 3 посредством двух пар датчиков 8, 8′ и 9, 9′ динамических реакций, например, тензорезисторных, отстоящих от оси вращения Ox на одинаковом расстоянии r. Центральная шарнирная опора, состоящая из нижней 4 и верхней 5 частей, выполнена в виде карданового подвеса со скрещивающимися горизонтальными осями 10 и 11, проходящими через центры подшипников вращения 12 и 13 и пересекающими ось Ox вращения. Расстояние h между скрещивающимися осями выбирается возможно большим с учетом габаритных и прочностных ограничений, накладываемых на конструктивные параметры устройства. Платформа 6 выполнена с поворотной относительно вертикальной оси частью 14. Геометрическая определенность положения изделия задана базовой системой координат Oxyz изделия. В процессе измерений изделие на платформе устанавливается в положении, показанном на фиг.1, и в положении после поворота платформы с изделием вокруг вертикальной оси Ox на 90°.The proposed device for vertical dynamic balancing of the product contains a housing 1, a bearing assembly 2 mounted therein, for example, an aerostatic table 3 rotating on the bearings of the assembly 2 relative to the vertical axis Ox, a central articulated support on the table 3, consisting of lower 4 and upper 5 parts , on which the platform 6 for mounting the product 7 rests, the platform 6 is connected to the table 3 by means of two pairs of sensors 8, 8 ′ and 9, 9 ′ of dynamic reactions, for example, strain gages, which are equally spaced from the rotation axis Ox ov distance r. The central articulated support, consisting of lower 4 and upper 5 parts, is made in the form of a gimbal with horizontal axes 10 and 11 intersecting, passing through the centers of rotation bearings 12 and 13 and intersecting the axis of rotation Ox. The distance h between the crossing axes is selected as large as possible, taking into account the overall and strength limitations imposed on the design parameters of the device. The platform 6 is made with part 14 rotatable relative to the vertical axis. The geometric certainty of the position of the product is defined by the basic coordinate system Oxyz of the product. In the process of measuring the product on the platform is installed in the position shown in figure 1, and in the position after the rotation of the platform with the product around the vertical axis Ox by 90 °.

Датчики 8, 8′ и 9, 9′ установлены с предварительным сжатием Po деформирующим на половину величины линейной деформации d при максимально допустимом нагружении датчиков.The sensors 8, 8 ′ and 9, 9 ′ are installed with preliminary compression P o deforming by half the linear strain d at the maximum allowable loading of the sensors.

Зазоры Δ между нижней 4 и верхней 5 частями шарнирной опоры выбираются из условий производительности и точности балансировки - при меньших зазорах меньше отклонения изделия от вертикальности, что увеличивает точность балансировки, при больших зазорах уменьшается количество циклов балансировки, так как имеется возможность измерений при больших скоростях вращения изделия. Поэтому рекомендуется начальные циклы балансировки производить при больших зазорах, а конечные циклы - при меньших зазорах. Для установки величин зазоров могут быть использованы, например, регулируемые винтовые опоры с микрометрическим нониусом. Величины зазоров Δ находятся в интервале:The gaps Δ between the lower 4 and upper 5 parts of the hinge support are selected from the conditions of performance and balancing accuracy - with smaller gaps, the deviation of the product from verticality is smaller, which increases the accuracy of balancing, with large gaps the number of balancing cycles is reduced, since it is possible to measure at high rotation speeds products. Therefore, it is recommended that the initial balancing cycles be performed with large gaps, and the final cycles with smaller gaps. To set the gap values, for example, adjustable screw supports with micrometer nonius can be used. The values of the gaps Δ are in the range:

δ<Δ<d/2,δ <Δ <d / 2,

где δ - минимальная деформация датчиков, соответствующая их чувствительности.where δ is the minimum deformation of the sensors corresponding to their sensitivity.

Во вращение с частотой ω на подшипниковом узле 2 стол 3 приводится приводом 15, связанным с валом 16 подшипникового узла муфтой 17, например, сильфонной. Вся подвижная часть устройства, включающая стол 3, нижнюю 4 и верхнюю 5 части шарнирной опоры и платформа 6 с поворотной частью 14 динамически сбалансированы относительно вертикальной оси Ox.In rotation with a frequency ω on the bearing assembly 2, the table 3 is driven by a drive 15 connected to the shaft 16 of the bearing assembly by a coupling 17, for example, a bellows. The entire movable part of the device, including the table 3, the lower 4 and upper 5 parts of the hinge support and the platform 6 with the rotary part 14 are dynamically balanced relative to the vertical axis Ox.

Заявленный способ посредством описанного выше устройства осуществляют следующим образом.The claimed method by means of the above device is as follows.

Изделие 7 устанавливают на поворотную часть 14 платформы 6 в вертикальном положении и в статическом режиме, не приводя во вращение, измеряют и устраняют статический дисбаланс в пределах точностных возможностей датчиков 8, 8′ и 9, 9′. Для этого по показаниям датчиков определяют координаты центра масс изделия ρy и ρz по формулам:The product 7 is installed on the rotary part 14 of the platform 6 in a vertical position and in a static mode, without turning it, measure and eliminate the static imbalance within the accuracy capabilities of the sensors 8, 8 ′ and 9, 9 ′. To do this, according to the readings of the sensors determine the coordinates of the center of mass of the product ρ y and ρ z according to the formulas:

ρy=(P′9-P9)r/mg;ρ y = (P ′ 9 -P 9 ) r / mg;

ρz=(Р′8-P8)r/mg,ρ z = (P ′ 8 -P 8 ) r / mg,

где: Р′8, P8, P′9, P9 - показания датчиков с соответствующими индексами;where: P ′ 8 , P 8 , P ′ 9 , P 9 - readings of sensors with corresponding indices;

r - одинаковые расстояния отдатчиков до оси вращения;r - the same distance of the sensors to the axis of rotation;

m - масса изделия;m is the mass of the product;

g - ускорение свободного падения.g is the acceleration of gravity.

Величину радиуса ρ центра масс, тангенс угла α между радиусом ρ и осью Oy и величину статического дисбаланса Sст, определенного в статическом режиме, рассчитывают по формулам:The value of the radius ρ of the center of mass, the tangent of the angle α between the radius ρ and the axis Oy and the value of the static imbalance S article defined in the static mode, are calculated by the formulas:

ρ = ρ y 2 + ρ z 2 ; t g α = ρ z / ρ y ; ( 1 ) S с т = ρ m .

Figure 00000001
ρ = ρ y 2 + ρ z 2 ; t g α = ρ z / ρ y ; ( one ) S from t = ρ m .
Figure 00000001

Устранение статического дисбаланса может производиться традиционными методами, например добавлением, удалением или перемещением балансировочных грузов в плоскостях коррекции. После устранения статического дисбаланса в статическом режиме производят измерения и устранение моментной неуравновешенности и неустраненного в статическом режиме статического дисбаланса. Для этого стол с изделием приводят во вращение с постоянной угловой скоростью ω и производят с помощью датчиков 8, 8′ и 9, 9′ измерение реакций P′8-1, P8-1, P′9-1, P9-1. Затем производят поворот верхней части 14 относительно нижней части 6 платформы на 90° и, соответственно, относительно датчиков и снова стол с изделием приводят во вращение с той же угловой скоростью ω и повторно производят с помощью датчиков 8, 8′ и 9, 9′ измерение реакций P′8-2, P8-2, P′9-2, P9-2. Уравнения равновесия моментов при вращениях в обоих случаях имеют вид:The elimination of static imbalance can be carried out by traditional methods, for example, adding, removing, or moving balancing weights in correction planes. After eliminating the static imbalance in the static mode, measurements are made and the momentary imbalance and the static unbalance unrepaired in the static mode are measured and eliminated. To do this, the table with the product is rotated at a constant angular velocity ω and, using sensors 8, 8 ′ and 9, 9 ′, the reactions P ′ 8-1 , P 8-1 , P ′ 9-1 , P 9-1 are measured . Then rotate the upper part 14 relative to the lower part 6 of the platform by 90 ° and, accordingly, with respect to the sensors and again the table with the product is rotated at the same angular velocity ω and re-measured using sensors 8, 8 ′ and 9, 9 ′ reactions P ′ 8-2 , P 8-2 , P ′ 9-2 , P 9-2 . The equations of equilibrium of moments during rotations in both cases have the form:

( P 8 1 ' P 8 1 ) r ω 2 ρ y m H J x y ω 2 = 0 ; ( P 9 1 ' P 9 1 ) r ω 2 ρ z m ( H h ) J x z ω 2 = 0 ; ( 2 ) ( P 8 2 ' P 8 2 ) r ω 2 ρ z m H J x z ω 2 = 0 ; ( P 9 2 ' P 9 2 ) r ω 2 ρ y m ( H h ) J x y ω 2 = 0 ,

Figure 00000002
( P 8 - one '' - P 8 - one ) r - ω 2 ρ y m H - J x y ω 2 = 0 ; ( P 9 - one '' - P 9 - one ) r - ω 2 ρ z m ( H - h ) - J x z ω 2 = 0 ; ( 2 ) ( P 8 - 2 '' - P 8 - 2 ) r - ω 2 ρ z m H - J x z ω 2 = 0 ; ( P 9 - 2 '' - P 9 - 2 ) r - ω 2 ρ y m ( H - h ) - J x y ω 2 = 0 ,
Figure 00000002

где: H - расстояние от центра масс изделия до оси 10 подшипников 12;where: H is the distance from the center of mass of the product to the axis 10 of the bearings 12;

h - расстояние между осями 10 и 11;h is the distance between the axes 10 and 11;

Jxy и Jxz - центробежный моменты инерции изделия;J xy and J xz - centrifugal moments of inertia of the product;

ρy и ρz - координаты смещения от оси вращения центра масс изделия, оставшегося в результате неустраненного в статическом режиме статического дисбаланса.ρ y and ρ z are the coordinates of the displacement from the axis of rotation of the center of mass of the product remaining as a result of the unbalanced static imbalance in the static mode.

Из полученной системы уравнений (2) определяют координаты центра масс изделия ρy и ρz по формулам:From the resulting system of equations (2) determine the coordinates of the center of mass of the product ρ y and ρ z according to the formulas:

ρy=[(P′8-1-P8-1)-(P′9-2-P9-2)]r/ω2mH;ρ y = [(P ′ 8-1 -P 8-1 ) - (P ′ 9-2 -P 9-2 )] r / ω 2 mH;

ρz=[(P′8-2-P8-2)-(P′9-1-P9-1)]r/ω2mH;ρ z = [(P ′ 8-2 -P 8-2 ) - (P ′ 9-1 -P 9-1 )] r / ω 2 mH;

Величину радиуса ρ центра масс, тангенс угла α между радиусом ρ и осью Oy и величину статического дисбаланса Sст, определенного в динамическом режиме, рассчитывают по формулам (1). После устранения рассчитанного статического дисбаланса снова стол с изделием приводят во вращение и производят с помощью датчиков 8, 8′ и 9, 9′ измерение реакций P′8, P8, P′9, P9. Уравнения равновесия моментов при равномерном вращении при положении системы координат, как показано на фиг 1, имеют вид:The value of the radius ρ of the center of mass, the tangent of the angle α between the radius ρ and the axis Oy and the value of the static imbalance S article defined in the dynamic mode, are calculated by the formulas (1). After eliminating the calculated static imbalance, the table with the product is again rotated and the reactions P ′ 8 , P 8 , P ′ 9 , P 9 are measured using sensors 8, 8 ′ and 9, 9 ′. The equations of equilibrium of moments with uniform rotation with the position of the coordinate system, as shown in Fig 1, have the form:

( P 8 ' P 8 ) r J x y ω 2 = 0 ; ( 3 ) ( P 9 ' P 9 ) r J x z ω 2 = 0.

Figure 00000003
( P 8 '' - P 8 ) r - J x y ω 2 = 0 ; ( 3 ) ( P 9 '' - P 9 ) r - J x z ω 2 = 0.
Figure 00000003

Из этих уравнений определяют центробежные моменты инерции:From these equations, the centrifugal moments of inertia are determined:

Jxy=(P′8-P8)r/ω2;J xy = (P ′ 8 -P 8 ) r / ω 2 ;

Jxz=(P′9-P9)r/ω2.J xz = (P ′ 9 -P 9 ) r / ω 2 .

Устранение моментной неуравновешенности изделия может производиться традиционными методами, например добавлением, удалением или перемещением пары балансировочных грузов массой m, устанавливаемых в двух плоскостях коррекции. Масса m и тангенс угла α между плоскостью установки грузов и плоскостью xOy рассчитывается по формулам:The momentary imbalance of the product can be eliminated by traditional methods, for example, adding, removing or moving a pair of balancing weights of mass m, set in two correction planes. The mass m and the tangent of the angle α between the cargo installation plane and the xOy plane are calculated by the formulas:

m = ( P 8 ' P 8 ) 2 + ( P 9 ' P 9 ) 2 / ω 2 R L

Figure 00000004
; m = ( P 8 '' - P 8 ) 2 + ( P 9 '' - P 9 ) 2 / ω 2 R L
Figure 00000004
;

tgα=(P′8-P8)/(P′9-P9),tgα = (P ′ 8 -P 8 ) / (P ′ 9 -P 9 ),

где: R - расстояние от оси Ox до центров масс балансировочных грузов;where: R is the distance from the axis of the Ox to the centers of mass of the balancing weights;

L - расстояние между плоскостями коррекции.L is the distance between the correction planes.

Если начальные дисбалансы изделия велики и при допустимой угловой скорости вращения изделия динамические реакции превышают допустимый диапазон измерений датчиков 8, 8′ и 9, 9′ при максимально допустимой величине зазоров Δ, начальные циклы измерений дисбалансов, описываемые уравнениями (2) и (3), и балансировки следует производить при меньших угловых скоростях ω и больших зазорах Δ, достаточных для нормальной работы датчиков 8, 8′ и 9, 9′. Для повышения точности балансировки в последующих циклах следует увеличивать частоту вращения изделия вплоть до максимально допустимой и уменьшать зазоры Δ вплоть до порога чувствительности датчиков.If the initial imbalances of the product are large and at an acceptable angular velocity of rotation of the product, the dynamic reactions exceed the permissible measurement range of the sensors 8, 8 ′ and 9, 9 ′ with the maximum permissible gap Δ, the initial cycles of measuring imbalances described by equations (2) and (3), and balancing should be performed at lower angular velocities ω and large gaps Δ sufficient for normal operation of the sensors 8, 8 ′ and 9, 9 ′. To improve the accuracy of balancing in subsequent cycles, it is necessary to increase the frequency of rotation of the product up to the maximum permissible and reduce the gaps Δ up to the threshold of sensitivity of the sensors.

Практические параметры устройства для вертикальной динамической балансировки изделия с низкой частотой вращения, например, для изделия массой 1000 кг при использовании тензометрических силоизмерительных датчиков с диапазоном измерений 1,0 кг и погрешностью измерений не более 0,5 г: частота вращения - 10-100 об/мин, минимально достижимый остаточный удельный дисбаланс - 10 г·мм/кг.Practical parameters of the device for vertical dynamic balancing of a product with a low speed, for example, for a product weighing 1000 kg using tensometric force measuring sensors with a measurement range of 1.0 kg and a measurement error of not more than 0.5 g: rotation speed - 10-100 rpm min, the minimum achievable residual specific imbalance is 10 g · mm / kg.

Электропитание оборудования, находящегося на вращающемся столе (датчиков, преобразователей), осуществляется с помощью автономных источников электропитания - аккумуляторов. Возможна подача электропитания, например, с помощью вращающихся трансформаторов или контактных кольцевых коллекторов. Считывание измерительной информации от датчиков на вращающемся столе производится по беспроводной радиосвязи. Для передачи измерительной информации возможно также применение вращающихся трансформаторов и контактных кольцевых коллекторов.Power supply of equipment located on a rotating table (sensors, transducers) is carried out using autonomous power sources - batteries. It is possible to supply power, for example, using rotating transformers or contact ring collectors. Reading measuring information from sensors on a rotating table is carried out wirelessly. For the transmission of measurement information, it is also possible to use rotating transformers and contact ring collectors.

Таким образом, предлагаемый способ вертикальной динамической балансировки изделия с низкой частотой вращения благодаря дополнительным измерениям динамических реакций между платформой и столом при измененном взаимном вертикальном положении шарнира центральной опоры и изделия позволяет расширить технологические возможности за счет дополнительной возможности определения в динамическом режиме статической составляющей дисбаланса, а предлагаемое устройство, в котором центральная шарнирная опора выполнена в виде карданового подвеса со скрещивающимися горизонтальными осями, пересекающими ось вращения, а платформа выполнена поворотной относительно вертикальной оси, позволяет наиболее полно учесть и устранить динамический дисбаланс балансируемого изделия за счет устранения вместе с моментной составляющей дисбаланса и статической составляющей, определенной в динамическом режиме.Thus, the proposed method of vertical dynamic balancing of a product with a low speed due to additional measurements of dynamic reactions between the platform and the table with a changed mutual vertical position of the hinge of the central support and the product allows you to expand technological capabilities due to the additional ability to determine in a dynamic mode the static component of the imbalance, and the proposed a device in which the central articulated support is made in the form of a gimbal with horizontal horizontal axes crossing the axis of rotation, and the platform is rotatable relative to the vertical axis, it allows the most complete consideration and elimination of the dynamic imbalance of the product being balanced by eliminating, together with the moment component, the imbalance and the static component determined in the dynamic mode.

Claims (2)

1. Способ вертикальной динамической балансировки изделия, при котором изделие приводят во вращение на платформе, установленной на центральной шарнирной опоре на вращающемся столе, и измеряют динамические реакции между платформой и столом, отличающийся тем, что дополнительно измеряют динамические реакции между платформой и столом при измененном взаимном вертикальном положении шарнира центральной опоры и изделия.1. The method of vertical dynamic balancing of the product, in which the product is rotated on a platform mounted on a central hinge support on a rotating table, and measure the dynamic reactions between the platform and the table, characterized in that they further measure the dynamic reactions between the platform and the table when the mutual the vertical position of the hinge of the central support and the product. 2. Устройство для вертикальной динамической балансировки изделия, содержащее корпус, установленный в нем с возможностью вращения на подшипниках относительно вертикальной оси стол, размещенную на столе центральную шарнирную опору, на которую опирается платформа для установки изделия, платформа связана со столом посредством датчиков динамических реакций, возникающих при вращении стола с установленным изделием, отличающееся тем, что центральная шарнирная опора выполнена в виде карданового подвеса со скрещивающимися горизонтальными осями, пересекающими ось вращения стола, а платформа выполнена поворотной относительно вертикальной оси. 2. A device for vertical dynamic balancing of a product, comprising a housing mounted on it with the possibility of rotation on bearings relative to the vertical axis of the table, a central articulated support placed on the table, on which the platform for installing the product rests, the platform is connected to the table by means of sensors of dynamic reactions arising when the table is rotated with the product installed, characterized in that the central articulated support is made in the form of a gimbal with crossed horizontal axes E, intersecting the rotational axis of the section, and the platform is rotatable about a vertical axis.
RU2013140816/28A 2013-09-05 2013-09-05 Method of vertical dynamic balancing of workpiece and device for its implementation RU2539810C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013140816/28A RU2539810C1 (en) 2013-09-05 2013-09-05 Method of vertical dynamic balancing of workpiece and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013140816/28A RU2539810C1 (en) 2013-09-05 2013-09-05 Method of vertical dynamic balancing of workpiece and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2539810C1 true RU2539810C1 (en) 2015-01-27

Family

ID=53286651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013140816/28A RU2539810C1 (en) 2013-09-05 2013-09-05 Method of vertical dynamic balancing of workpiece and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2539810C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2674423C2 (en) * 2017-05-11 2018-12-10 Акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" Method for vertical dynamic balancing of workpiece
CN109540389A (en) * 2019-01-10 2019-03-29 中国长江电力股份有限公司 Movable propeller turbine runner static balance test device and method based on stress rods method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU737800A1 (en) * 1978-11-21 1980-05-30 Предприятие П/Я А-1923 Device for determining inertia moment of articles
RU2426082C1 (en) * 2010-03-15 2011-08-10 Александр Николаевич Николаев Procedure and device for rotor balancing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU737800A1 (en) * 1978-11-21 1980-05-30 Предприятие П/Я А-1923 Device for determining inertia moment of articles
RU2426082C1 (en) * 2010-03-15 2011-08-10 Александр Николаевич Николаев Procedure and device for rotor balancing

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Технология сборки и испытаний космических аппаратов, И.Т. Беляков и др. - М., Машиностроение, 1990, стр.212; . *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2674423C2 (en) * 2017-05-11 2018-12-10 Акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" Method for vertical dynamic balancing of workpiece
CN109540389A (en) * 2019-01-10 2019-03-29 中国长江电力股份有限公司 Movable propeller turbine runner static balance test device and method based on stress rods method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rodrigues et al. Experimental investigation of a single-plane automatic balancing mechanism for a rigid rotor
CN201514306U (en) Dynamic balance testing device
CN103115726B (en) Rotating parts and components dynamic balance method based on strain
CN104122036B (en) Routine test centrifuge stationary-mobile state balance monitoring device
CN209192274U (en) Unmanned plane rotor hub-rotor blade static balance test macro
CN102072797A (en) Method for measuring unbalance of spindle in measurement of dynamic balance of tire and tire balancing machine
KR20120057162A (en) Device and method for measuring center of gravity and moment of inertia
CN102650560A (en) Large-scale rotary load high-precision dynamic balance measuring device for spacecraft
CN105203066A (en) Suspended swing arm contourgraph for ultra-large diameter surface shape detection
CN104019942B (en) A kind of adaptive varying load vibration platen Balancing-Correcting System and method
RU2539810C1 (en) Method of vertical dynamic balancing of workpiece and device for its implementation
CN204788804U (en) Rotor combination piece
RU2426082C1 (en) Procedure and device for rotor balancing
CN103439051A (en) Static balance detection device and detection method for superconductive rotor
RU2426976C2 (en) Procedure and device for automatic rotor balancing
CN105478245B (en) The double freedom precision centrifuge countershaft unbalancing value discrimination method detected based on spindle vibration
CN102620887A (en) Device for testing quality characteristic of component
CN106595957A (en) Ship propeller eccentric mass automatic detection method
Kang et al. Development and modification of a unified balancing method for unsymmetrical rotor-bearing systems
CN105890831A (en) Apparatus and method for measuring moment output of control moment gyro in high-precision way
CN109847952B (en) Dynamic balance method of double-shaft precision centrifuge turntable based on driving current
US20060015270A1 (en) Dynamic unbalance calculating method and dynamic unbalance testing device
Wang et al. A new vibration mechanism of balancing machine for satellite-borne spinning rotors
JP6370239B2 (en) Method and apparatus for measuring dynamic imbalance of rotating body
CN204575249U (en) A kind of fast adjuster of enclosure space internal rotor amount of unbalance

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner