RU59871U1 - LABORATORY EQUIPMENT KIT FOR STUDYING DYNAMIC BALANCING PROCESSES AND SELF-CENTERING OF RAPID BODIES - Google Patents
LABORATORY EQUIPMENT KIT FOR STUDYING DYNAMIC BALANCING PROCESSES AND SELF-CENTERING OF RAPID BODIES Download PDFInfo
- Publication number
- RU59871U1 RU59871U1 RU2006101707/22U RU2006101707U RU59871U1 RU 59871 U1 RU59871 U1 RU 59871U1 RU 2006101707/22 U RU2006101707/22 U RU 2006101707/22U RU 2006101707 U RU2006101707 U RU 2006101707U RU 59871 U1 RU59871 U1 RU 59871U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- installation
- balancing
- dynamic balancing
- unbalanced mass
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Of Balance (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к обучающей системе по исследованию процессов уравновешивания быстровращающихся частей машин, устранения дисбаланса, а именно, к разработанному в рамках этой системы для технических вузов, комплекту оборудования для лабораторного практикума по исследованию динамической балансировки и самоцентрирования быстровращающихся тел.The utility model relates to a training system for studying the balancing processes of rapidly rotating parts of machines, eliminating imbalances, namely, a set of equipment for a laboratory workshop on the study of dynamic balancing and self-centering of rapidly rotating bodies developed within the framework of this system for technical universities.
Задачей полезной модели является обеспечение системного подхода к образованию учащегося, основанного на представлении современной картины в области динамического уравновешивания быстровращающихся тел, устранения дисбаланса, а также обучение в наглядной форме (визуализация) основам процесса динамической балансировки и самоцентрирования быстровращающихся тел с компьютерной обработкой результатов исследований на основе корреляционного и статистического анализа процессов.The objective of the utility model is to provide a systematic approach to student education, based on the presentation of a modern picture in the field of dynamic balancing of fast-rotating bodies, eliminating imbalances, as well as teaching in visual form (visualization) the basics of the process of dynamic balancing and self-centering of fast-moving bodies with computer processing of research results based on correlation and statistical analysis of processes.
Решение поставленной задачи достигается путем создания комплекта лабораторного оборудования для изучения процессов динамической балансировки и самоцентрирования быстровращающихся тел, включающий в себя два блочных модуля, каждый из которых выполнен в виде установки с открытой компоновкой элементов для визуализации исследуемых процессов, с компьютерной регистрацией и обработкой экспериментальных данных, причем, одна установка выполнена с возможностью перераспределения несбалансированной массы балансируемого тела в автоматическом уравновешивающем устройстве, а другая - с возможностью удаления несбалансированной массы с балансируемого тела. При этом комплект имеет общие для обоих модулей установок пульт управления, блок питания, стробоскоп, видеокамеру, персональный компьютер, проектор и индикатор, кроме этого видеокамера подключена через один из входов персонального компьютера к проектору, а блок питания через пульт управления связан соответствующим образом с элементами первого и второго блочного модуля. При этом установка первого модуля, выполненная с возможностью перераспределения несбалансированной массы балансируемого тела, дополнительно содержит основание с электроприводом, имеющим упругий подвес, демпфирование, балансируемый ротор с автоматическим уравновешивающим устройством и датчик вибраций, закрепленный на корпусе электропривода, причем, выход датчика вибраций через согласующее устройство, состоящее из блока синхронизации, блока преобразования и аналого-цифрового преобразователя, соединен со вторым входом персонального компьютера, кроме того, первый вход блока преобразования связан с датчиком вибраций, второй вход - с блоком синхронизации, а один из выходов соединен со стробоскопом, второй - с блоком The solution to this problem is achieved by creating a set of laboratory equipment for studying the processes of dynamic balancing and self-centering of rapidly rotating bodies, which includes two block modules, each of which is made in the form of an installation with an open arrangement of elements for visualizing the processes under study, with computer registration and processing of experimental data, moreover, one installation is configured to redistribute the unbalanced mass of the balanced body in an automatic m equilibration device, and another - with the possibility of removing the unbalanced mass from the balanced body. At the same time, the kit has a control panel, a power supply unit, a strobe light, a video camera, a personal computer, a projector and an indicator that are common for both installation modules, in addition, the video camera is connected through one of the inputs of the personal computer to the projector, and the power supply via the control panel is connected to the elements accordingly first and second block module. In this case, the installation of the first module, made with the possibility of redistributing the unbalanced mass of the balanced body, additionally contains a base with an electric drive having an elastic suspension, damping, a balanced rotor with an automatic balancing device and a vibration sensor mounted on the body of the electric drive, moreover, the output of the vibration sensor through a matching device consisting of a synchronization unit, a conversion unit and an analog-to-digital converter, connected to the second input of the personal computer, in addition, a first input converting unit is connected with the vibration sensor, the second input - the synchronization unit, and one of the outputs is connected to the strobe, the second - the block
синхронизации, третий - с индикатором и аналого-цифровым преобразователем, при этом, блок питания через пульт управления связан с электроприводом и блоком синхронизации. В свою очередь установка второго модуля, выполненная с возможностью удаления несбалансированной массы, дополнительно содержит станок с лазерным излучателем и наблюдательной системой, накопитель энергии, блок охлаждения, блок энергетический, блок формирования импульсов, состоящий из блоков преобразования и синхронизации, и электронную балансировочную машину, в состав которой входят балансируемый ротор, закрепленный на опорах с помощью магнитных направляющих и приводимый во вращение электродвигателем с помощью резинового кольца, причем, опоры соединены с датчиками вибраций, выходы которых через блок формирования импульсов связаны с накопителем энергии, стробоскопом, индикатором и вторым входом персонального компьютера, кроме того, блок питания через пульт управления связан с электродвигателем, наблюдательной системой и накопителем энергии, который имеет связь с излучателем, блоком охлаждения и блоком энергетическим, комплект лабораторного оборудования для изучения процессов динамической балансировки и самоцентрирования быстровращающихся тел, включающий в себя два блочных модуля, каждый из которых выполнен в виде установки с открытой компоновкой элементов для обеспечения возможности визуализации исследуемых процессов, а также с компьютерной регистрацией и обработкой экспериментальных данных, причем, динамическая балансировка в первой установке производится путем перераспределения несбалансированной массы в АУУ, а во второй установке - путем удаления несбалансированной массы с помощью лазерного излучения;3 ил.synchronization, the third - with an indicator and an analog-to-digital converter, while the power supply through the control panel is connected to the electric drive and the synchronization unit. In turn, the installation of the second module, made with the possibility of removing unbalanced mass, further comprises a machine with a laser emitter and an observing system, an energy storage unit, a cooling unit, an energy unit, a pulse forming unit consisting of conversion and synchronization units, and an electronic balancing machine, in the composition of which includes a balanced rotor mounted on supports using magnetic guides and driven into rotation by an electric motor using a rubber ring, with it, the supports are connected to vibration sensors, the outputs of which through the pulse generation unit are connected to an energy storage device, a strobe light, an indicator and the second input of a personal computer, in addition, the power supply unit is connected via a control panel to an electric motor, an observation system and an energy storage device that is connected to radiator, cooling unit and power unit, a set of laboratory equipment for studying the processes of dynamic balancing and self-centering of rapidly rotating bodies, including two block modules, each of which is made in the form of an installation with an open arrangement of elements to enable visualization of the processes under study, as well as with computer registration and processing of experimental data, moreover, dynamic balancing in the first installation is done by redistributing the unbalanced mass in the ACU, and in the second installation - by removing unbalanced mass using laser radiation; 3 ill.
Предлагаемая полезная модель позволяет на современном научно-техническом уровне, в наглядной форме, с использованием знаний, полученных при изучении таких дисциплин, как математика, физика, информатика и др., обеспечить изучение студентами процесса динамической балансировки быстровращающихся тел с использованием различных подходов к решению данной задачи в наглядной и доступной форме.The proposed utility model allows, at the modern scientific and technical level, in a visual form, using the knowledge gained in the study of such disciplines as mathematics, physics, computer science, etc., to provide students with a study of the dynamic balancing of rapidly rotating bodies using various approaches to solving this tasks in a clear and accessible form.
Description
Полезная модель относится к обучающей системе по исследованию процессов уравновешивания быстровращающихся частей машин, устранения дисбаланса, а именно, к разработанному в рамках этой системы для технических вузов, комплекту оборудования для лабораторного практикума по исследованию динамической балансировки и самоцентрирования быстровращающихся тел.The utility model relates to a training system for studying the balancing processes of rapidly rotating parts of machines, eliminating imbalances, namely, a set of equipment for a laboratory workshop on the study of dynamic balancing and self-centering of rapidly rotating bodies developed within the framework of this system for technical universities.
Известны устройства, применяемые для исследования процессов динамической балансировки и самоцентрирования быстровращающихся тел, такие как:Known devices used to study the processes of dynamic balancing and self-centering of rapidly rotating bodies, such as:
- машина для динамической балансировки (см. патент Японии №5-13251, опубл. 22.02.1993);- a machine for dynamic balancing (see Japan patent No. 5-13251, publ. 02.22.1993);
- автоматические лазерные балансировочные машины (см. работу А.К.Скворчевский «Автоматизация и современные технологии», изд. М.: 2000 г., №1, стр.9-21);- automatic laser balancing machines (see the work of A.K. Skvorchevsky "Automation and modern technology", ed. M: 2000, No. 1, pp. 9-21);
- шариковые и жидкостные автоматические уравновешивающие устройства (АУУ) (см. работу Диментберг Ф.Г. и др. «Колебания машин», изд. М.: Машиностроение, 1964 г., 307 с.).- ball and liquid automatic balancing devices (AUU) (see the work of Dimentberg F.G. et al. "Oscillations of machines", published by M .: Mashinostroenie, 1964, 307 pp.).
Использование вышеуказанных устройств в качестве оборудования для обучающей системы затруднено в виду отсутствия визуализации исследуемого процесса, возможности математического моделирования процессов динамической балансировки и сопоставления теоретических и экспериментальных результатов.The use of the above devices as equipment for the training system is difficult due to the lack of visualization of the process under study, the possibility of mathematical modeling of dynamic balancing processes and comparison of theoretical and experimental results.
Задачей полезной модели является обеспечение системного подхода к образованию учащегося, основанного на представлении современной картины в области динамического уравновешивания быстровращающихся тел, устранения дисбаланса, а также обучение в наглядной форме (визуализация) основам процесса динамической балансировки и самоцентрирования быстровращающихся тел с компьютерной обработкой результатов исследований на основе корреляционного и статистического анализа процессов.The objective of the utility model is to provide a systematic approach to student education, based on the presentation of a modern picture in the field of dynamic balancing of fast-rotating bodies, eliminating imbalances, as well as teaching in visual form (visualization) the basics of the process of dynamic balancing and self-centering of fast-moving bodies with computer processing of research results based on correlation and statistical analysis of processes.
Поставленная задача решается следующим образом. Предлагается комплект лабораторного оборудования для изучения процессов динамической балансировки и самоцентрирования быстровращающихся тел, включающий в себя два блочных модуля, каждый из которых выполнен в виде установки с открытой компоновкой элементов для визуализации исследуемых процессов, с компьютерной регистрацией и обработкой экспериментальных данных, причем, одна установка выполнена с возможностью перераспределения несбалансированной массы балансируемого тела в автоматическом уравновешивающем устройстве, а другая - с возможностью удаления несбалансированной массы с балансируемого тела. При этом комплект имеет общие для обоих модулей установок пульт управления, блок питания, стробоскоп, видеокамеру, персональный компьютер, The problem is solved as follows. A set of laboratory equipment is proposed for studying the processes of dynamic balancing and self-centering of rapidly rotating bodies, which includes two block modules, each of which is made in the form of an installation with an open arrangement of elements for visualizing the processes under study, with computer registration and processing of experimental data, moreover, one installation is performed with the possibility of redistributing the unbalanced mass of the balanced body in an automatic balancing device, and the other with POSSIBILITY remove unbalanced mass to be balanced body. At the same time, the kit has a control panel, a power supply unit, a strobe light, a video camera, a personal computer, common for both installation modules,
проектор и индикатор, кроме этого видеокамера подключена через один из входов персонального компьютера к проектору, а блок питания соединен с пультом управления. При этом установка первого модуля, выполненная с возможностью перераспределения несбалансированной массы балансируемого тела, дополнительно содержит основание с электроприводом, имеющим упругий подвес, демпфирование, балансируемый ротор с автоматическим уравновешивающим устройством, с помощью которого происходит перераспределение несбалансированной массы, и датчик вибраций, закрепленный на корпусе электропривода, причем, выход датчика вибраций через согласующее устройство, состоящее из блока синхронизации, блока преобразования и аналого-цифрового преобразователя, соединен со вторым входом персонального компьютера, кроме того, первый вход блока преобразования связан с датчиком вибраций, второй вход - с блоком синхронизации, а один из выходов соединен со стробоскопом, второй - с блоком синхронизации, третий - с индикатором и аналого-цифровым преобразователем, при этом, блок питания через пульт управления связан с электроприводом и блоком синхронизации. В свою очередь установка второго модуля, выполненная с возможностью удаления несбалансированной массы, дополнительно содержит станок с лазерным излучателем, который удаляет несбалансированную массу, и наблюдательной системой, накопитель энергии, блок охлаждения, блок энергетический, блок формирования импульсов, состоящий из блоков преобразования и синхронизации, и электронную балансировочную машину, в состав которой входят балансируемый ротор, закрепленный на опорах с помощью магнитных направляющих и приводимый во вращение электродвигателем с помощью резинового кольца, причем, опоры соединены с датчиками вибраций, выходы которых через блок формирования импульсов связаны с накопителем энергии, стробоскопом, индикатором и вторым входом персонального компьютера, кроме того, блок питания через пульт управления связан с электродвигателем, наблюдательной системой и накопителем энергии, который имеет связь с излучателем, блоком охлаждения и блоком энергетическим, комплект лабораторного оборудования для изучения процессов динамической балансировки и самоцентрирования быстровращающихся тел, включающий в себя два блочных модуля, каждый из которых выполнен в виде установки с открытой компоновкой элементов для обеспечения возможности визуализации исследуемых процессов, а также с компьютерной регистрацией и обработкой экспериментальных данных, причем, динамическая балансировка в первой установке производится путем перераспределения несбалансированной массы в АУУ, а во второй установке - путем удаления несбалансированной массы с помощью лазерного излучения.the projector and the indicator, in addition, the video camera is connected through one of the inputs of the personal computer to the projector, and the power supply is connected to the control panel. In this case, the installation of the first module, made with the possibility of redistributing the unbalanced mass of the balanced body, additionally contains a base with an electric drive having an elastic suspension, damping, a balanced rotor with an automatic balancing device, with the help of which the redistribution of the unbalanced mass occurs, and a vibration sensor mounted on the drive body , moreover, the output of the vibration sensor through a matching device consisting of a synchronization unit, a conversion unit analog-to-digital Converter connected to the second input of a personal computer, in addition, the first input of the conversion unit is connected to a vibration sensor, the second input is connected to the synchronization unit, and one of the outputs is connected to a strobe, the second to the synchronization unit, the third to the indicator and an analog-to-digital converter, in this case, the power supply through the control panel is connected to the electric drive and the synchronization unit. In turn, the installation of the second module, made with the possibility of removing the unbalanced mass, further comprises a machine with a laser emitter that removes the unbalanced mass, and an observation system, an energy storage unit, a cooling unit, an energy unit, a pulse generating unit, consisting of conversion and synchronization units, and an electronic balancing machine, which includes a balanced rotor, mounted on supports using magnetic guides and driven into rotation by an electric with a rubber ring, and the supports are connected to vibration sensors, the outputs of which are connected to an energy storage device, a strobe light, an indicator and the second input of a personal computer through a pulse generation unit, in addition, the power supply unit is connected to an electric motor, a monitoring system and a storage device via a control panel energy, which has a connection with the emitter, cooling unit and power unit, a set of laboratory equipment for studying the processes of dynamic balancing and self-centered It consists of two block modules, each of which is made in the form of an installation with an open layout of elements to enable visualization of the processes under study, as well as computer registration and processing of experimental data, moreover, dynamic balancing in the first installation is carried out by redistributing the unbalanced mass in AUU, and in the second installation - by removing unbalanced mass using laser radiation.
Полезная модель поясняется следующими схемами:The utility model is illustrated by the following schemes:
Фиг.1 - Функциональная схема установки для динамической балансировки вращающихся тел с автоматическими уравновешивающими устройствами;Figure 1 - Functional diagram of the installation for dynamic balancing of rotating bodies with automatic balancing devices;
Фиг.2 - Вид сверху на автоматическое уравновешивающее устройство с двумя шариками;Figure 2 - Top view of an automatic balancing device with two balls;
Фиг.3 - Функциональная схема установки для лазерной динамической балансировки.Figure 3 - Functional diagram of the installation for laser dynamic balancing.
Цель первой по порядку работы состоит в изучении движения несбалансированного твердого тела в упругом подвесе, явления самоцентрирования и динамической балансировки быстровращающихся тел (роторов) с помощью шарикового автоматического уравновешивающего устройства (АУУ), овладении навыками работы со стробоскопом и правилами обработки результатов измерений.The purpose of the first-order work is to study the motion of an unbalanced solid in an elastic suspension, the phenomenon of self-centering and dynamic balancing of rapidly rotating bodies (rotors) using a ball automatic balancing device (AUU), mastering the skills of working with a stroboscope and the rules for processing measurement results.
Для проведения этой работы используется первый блочный модуль, содержащий электропривод с балансируемым ротором, АУУ, стробоскоп, согласующее устройство, видеокамера, персональный компьютер и проектор (см. фиг.1).To carry out this work, the first block module is used, containing an electric drive with a balanced rotor, AUU, a stroboscope, matching device, video camera, personal computer and projector (see Fig. 1).
Описание лабораторной установки и последовательность проведения измерений.Description of the laboratory setup and the sequence of measurements.
На основании 1 установлен электропривод с балансируемым ротором 2, причем на роторе закреплено АУУ 3, а сам электропривод имеет упругий подвес 4 и устройства демпфирования 5. На электроприводе закреплен датчик вибраций 6. Для определения места положения несбалансированной массы на роторе на основании 1 установлен стробоскоп 7, а для визуализации процесса динамической балансировки здесь же установлена видеокамера 8, электрически связанная с проектором 9 через персональный компьютер (ПК) 10. Кроме того, через согласующее устройство 11, в состав которого входят блок синхронизации 12, блок преобразования 13 и аналого-цифровой преобразователь 14, сигналы с датчика вибраций 6 поступают на ПК 10. Наличие дисбаланса можно видеть на индикаторе 15, а его численное значение определяется после обработки результатов на ПК. Питание всех элементов схемы осуществляется через пульт управления 16 от блока питания 17.On the base 1, an electric drive with a balanced rotor 2 is installed, with АУУ 3 fixed on the rotor, and the electric drive has an elastic suspension 4 and damping devices 5. A vibration sensor is fixed on the electric drive 6. To determine the position of the unbalanced mass on the rotor, a strobe 7 is installed on the base 1 and to visualize the process of dynamic balancing, a video camera 8 is installed here, electrically connected to the projector 9 through a personal computer (PC) 10. In addition, through a matching device 11, composed of The synchronization unit 12, the conversion unit 13 and the analog-to-digital converter 14 are included, the signals from the vibration sensor 6 are sent to the PC 10. The presence of the imbalance can be seen on the indicator 15, and its numerical value is determined after processing the results on the PC. The power of all circuit elements is carried out through the control panel 16 from the power supply 17.
Последовательность проведения измерений сводится к следующему. На первом этапе производится анализ спектральной характеристики колебаний балансируемого ротора в упругом подвесе и изучение явления самоцентрирования. Для чего из АУУ удаляются тарированные балансировочные грузики, в качестве которых используются шарики. Регулятор скорости вращения электропривода на пульте управления ставится на максимальное значение. Затем включаются последовательно: блок питания, ПК и электропривод. Производится запись показаний с датчика вибраций через согласующее устройство на ПК в течение 10 секунд. Питание электропривода отключается. Результаты опытов обрабатываются в ПК, а затем с помощью проектора демонстрируются в виде графиков и таблиц.The sequence of measurements is as follows. At the first stage, the spectral characteristics of the oscillations of the balanced rotor in the elastic suspension are analyzed and the phenomenon of self-centering is studied. For this, calibrated balancing weights, which are used as balls, are removed from the AUU. The speed controller on the control panel is set to the maximum value. Then they are connected in series: power supply, PC and electric drive. Records readings from the vibration sensor through a matching device on the PC for 10 seconds. The power to the drive is turned off. The results of the experiments are processed in a PC, and then using a projector are shown in graphs and tables.
На втором этапе производится изучение процесса самобалансировки ротора с АУУ. Для этого в АУУ устанавливают два шарика. Регулятор скорости вращения электропривода на пульте управления ставится на максимальное значение. Включаются последовательно ПК, блок питания, стробоскоп, видеокамера, проектор и электропривод. Производится запись показаний с датчика вибраций в течение 10 секунд с одновременным съемом визуальной информации о процессе At the second stage, the process of self-balancing of the rotor with AUU is studied. For this, two balls are installed in the AUU. The speed controller on the control panel is set to the maximum value. The PC, power supply, strobe, video camera, projector and electric drive are switched on in series. Records readings from the vibration sensor for 10 seconds with the simultaneous removal of visual information about the process
балансировки ротора с АУУ при помощи стробоскопа, видеокамера и ПК. Питание электропривода отключается. Видеоизображение и результаты статистического и спектрального анализа выводятся на экран.balancing the rotor with AUU using a strobe, camcorder and PC. The power to the drive is turned off. The video image and the results of statistical and spectral analysis are displayed.
Затем в АУУ устанавливаются поочередно четыре и восемь балансировочных шариков и проводят аналогичные опыты. Результаты всех опытов обрабатываются в ПК, а затем с помощью проектора демонстрируются в виде изображений распределения балансировочных шариков, графиков и таблиц.Then, four and eight balancing balls are installed alternately in the AUU and carry out similar experiments. The results of all experiments are processed in a PC, and then using a projector are shown in the form of images of the distribution of balancing balls, graphs and tables.
На третьем этапе производится определение величины и места положения дисбаланса на роторе при различном количестве балансировочных шариков в АУУ. На фиг.2 изображен вид сверху на АУУ с двумя балансировочными шариками. В корпусе 18 АУУ установлены два шарика 19, а также закреплен технологический винт 20. Внутренний диаметр корпуса 18 АУУ D=2R, диаметр шариков dш и масса шариков m заданы.At the third stage, the magnitude and location of the imbalance on the rotor are determined with a different number of balancing balls in the ACU. Figure 2 shows a top view of the AUU with two balancing balls. Two balls 19 are installed in the ACU casing 18, and a process screw 20 is fixed. The internal diameter of the ACU casing 18 is D = 2R, the diameter of the balls d w and the mass of the balls m are set.
Также как и на втором этапе последовательно включаются ПК, блок питания, стробоскоп, видеокамера, проектор и электропривод. С помощью видеокамеры визуализируется картина, качественно представленная на фиг.2. С помощью градусной масштабной сетки программным путем в ПК определяются углы α1 и α2 положения шариков относительно прямой I-I, а затем и угол αg положения места несбалансированной массы (прямая II-II, которая в общем случае не совпадает с I-I):As well as at the second stage, a PC, a power supply unit, a strobe light, a video camera, a projector and an electric drive are sequentially turned on. Using a video camera, a picture is visualized, qualitatively presented in figure 2. Using the degree scale grid, the angles α 1 and α 2 of the position of the balls relative to line II, and then the angle α g of the position of the unbalanced mass site (line II-II, which in the general case does not coincide with II) are determined by the software in the PC:
. .
Величина дебаланса mgl, углов α1, и α2 определяется из следующего соотношения (см. Диментберг Ф.Г., Шаталов К.Т., Гусаров А.А. Колебания машин. - M.: Машиностроение, 1964. - 307 с.):The amount of unbalance m g l, angles α 1 , and α 2 is determined from the following relation (see Dimentberg F.G., Shatalov K.T., Gusarov A.A. Machine oscillations. - M .: Mechanical Engineering, 1964. - 307 from.):
. .
Затем в АУУ устанавливаются поочередно четыре и восемь шариков и производятся опыты, соответственно для четырех и восьми шариков. Результаты всех опытов обрабатываются в ПК и с помощью проектора демонстрируются в виде изображения шариков в АУУ, графиков и таблиц. В заключение делается вывод о качестве балансировки с помощью двух, четырех и восьми шариков, а величины углов установившегося положения шариков относительно ротора сравниваются с величиной углов полученных расчетным путем.Then, four and eight balls are installed alternately in the AUU and experiments are performed, respectively, for four and eight balls. The results of all experiments are processed in a PC and using a projector are demonstrated in the form of images of balls in AUU, graphs and tables. In conclusion, a conclusion is made about the quality of balancing with the help of two, four and eight balls, and the angles of the steady-state position of the balls relative to the rotor are compared with the angles obtained by calculation.
Целью второй работы является изучение процесса динамической балансировки твердых тел путем удаления (испарения) несбалансированной массы с помощью автоматической лазерной балансировочной машины (АЛБМ), входящей в состав второго блочного модуля (см. фиг.3).The aim of the second work is to study the process of dynamic balancing of solids by removing (evaporating) an unbalanced mass using an automatic laser balancing machine (ALBM), which is part of the second block module (see figure 3).
Описание лабораторной установки и последовательность проведения измеренийDescription of the laboratory setup and measurement sequence
Импульс излучения генерируется лазером излучателя 21 расположенного на станке 22 АЛБМ. Для питания лампы накачки излучателя служит блок питания с накопителем энергии 23. Нормальный температурный режим излучателя 21 поддерживается с помощью блока охлаждения 24. Балансируемый ротор 25 устанавливается на опоры 26 электронной балансировочной машины (ЭБМ) с помощью магнитных направляющих 27 и вращается посредством резинового кольца 28 электродвигателем 29 ЭБМ. Излучение фокусируется на нужное место балансируемого ротора 25 с помощью оптической фокусирующей системы излучателя 21 и включается излучение по сигналам датчиков вибраций 30 и 31 блоком формирования импульсов, в состав которого входят блоки преобразования 32 и синхронизации 33. С блока формирования импульсов сигналы поступают на стробоскоп 7 и через накопитель энергии 23 на блок энергетический 34. Для визуализации процесса балансировки используется видеокамера 8 и проектор 9, связанный с персональным компьютером 10. Величину дисбаланса можно наблюдать на индикаторе 15, а питание всех элементов схемы осуществляется через пульт управления 16 от блока питания 17. Так как динамическая балансировка ротора производится в двух плоскостях исправления 1-1 и II-II, то для точного наведения излучателя 21 на нужную плоскость используется наблюдательная система 35, закрепленная в одном кронштейне с оптической системой излучателя на корпусе станка 22.The radiation pulse is generated by the laser of the emitter 21 located on the machine tool 22 ALBM. To power the pump lamp of the emitter, a power supply unit with an energy storage device 23 is used. The normal temperature condition of the emitter 21 is supported by the cooling unit 24. The balanced rotor 25 is mounted on the supports 26 of the electronic balancing machine (EBM) using magnetic guides 27 and rotates by means of a rubber ring 28 by an electric motor 29 EBM. The radiation is focused on the desired location of the balanced rotor 25 using the optical focusing system of the emitter 21 and the radiation is turned on by the signals of the vibration sensors 30 and 31 by the pulse shaping unit, which includes conversion and 32 synchronization blocks 33. From the pulse shaping block, the signals are sent to the strobe 7 and through an energy store 23 to an energy block 34. To visualize the balancing process, a video camera 8 and a projector 9 are used, connected to a personal computer 10. The amount of imbalance can be observe on the indicator 15, and the power of all elements of the circuit is carried out through the control panel 16 from the power supply 17. Since the dynamic balancing of the rotor is carried out in two correction planes 1-1 and II-II, an observation system is used to accurately direct the emitter 21 to the desired plane 35, mounted in one bracket with the optical system of the emitter on the machine body 22.
Последовательность измерений сводится к следующему.The sequence of measurements is as follows.
На первом этапе выбирается плоскость исправления с наибольшим дисбалансом на роторе. Для этого включают блок питания 17, устанавливают балансируемый ротор 25 на опоры 26, перекинув через него резиновое кольцо 28, передающее вращение ротору от электродвигателя 29. Поставить положение тумблера «плоскость исправления» на пульте управления в положение «I-I», включить электродвигатель и снять показания вибродатчиков 30 и 31 с индикатора 15. Поставить тумблер «Плоскость исправления» в нейтральное положение и дождаться когда балансируемый ротор остановится. Далее этот же тумблер поставит в положение «II-II», повторить измерения и снять показания вибродатчиков 30 и 31 с индикатора 15.At the first stage, the correction plane with the greatest imbalance on the rotor is selected. To do this, turn on the power supply 17, install a balanced rotor 25 on the support 26, throwing a rubber ring 28 through it, transmitting rotation to the rotor from the electric motor 29. Put the position of the toggle switch “correction plane” on the control panel in position “II”, turn on the electric motor and take readings vibration sensors 30 and 31 from indicator 15. Put the “Correction plane” toggle switch in the neutral position and wait for the balanced rotor to stop. Next, the same toggle switch will put in the position "II-II", repeat the measurements and take readings of vibration sensors 30 and 31 from the indicator 15.
На втором этапе производится непосредственно сам процесс динамической балансировки. Для этого производится выбор стороны с наибольшим дисбалансом на основании результатов, полученных на предыдущем этапе. Перемещением координатного стола (на чертеже не показан) ЭБМ совмещается выбранная плоскость исправления ротора с перекрестием наблюдательной системы. При этом добиваются резкого изображения выбранного участка ротора в окуляре наблюдательной системы. Переводят тумблер «Плоскость исправления» на пульте управления 16 в выбранное положение. Затем последовательно включают блок охлаждения, лазерный излучатель АЛБМ и на накопителе энергии 23 устанавливают заданное напряжение, включают ПК, видеокамеру и проектор. Включают электродвигатель и регулировочным потенциометром на пульте At the second stage, the dynamic balancing process itself is performed directly. For this, the party with the greatest imbalance is selected based on the results obtained in the previous step. By moving the coordinate table (not shown in the drawing), the EBM combines the selected rotor correction plane with the crosshair of the observing system. At the same time, a sharp image of the selected rotor section is achieved in the eyepiece of the observing system. The “Correction plane” toggle switch on the control panel 16 is moved to the selected position. Then, the cooling unit is switched on sequentially, the ALBM laser emitter, and the set voltage is set on the energy storage device 23, a PC, a video camera and a projector are turned on. Turn on the electric motor and control potentiometer on the remote
управления добиваются максимальных показаний индикатора 15 путем изменения частоты вращения электродвигателя 29. Нажимается кнопка запуска импульса излучения и одновременно производится запись показаний датчиков вибраций на ПК и контроль показаний индикатора после каждого импульса излучения в течение 1-2 секунд. При этом добиваются уменьшения дисбаланса, при необходимости смещая ротор при помощи регулировочного винта перемещения координатного стола ЭБМ на величину диаметра светового пятна с излучателя лазера. Выключают питание излучателя и двигателя.The control achieves the maximum readings of the indicator 15 by changing the speed of the electric motor 29. The start button of the radiation pulse is pressed and simultaneously the vibration sensors are recorded on the PC and the indicator readings are checked after each radiation pulse for 1-2 seconds. At the same time, they achieve a reduction in imbalance, if necessary, displacing the rotor with the adjusting screw for moving the coordinate table of the computer by the value of the diameter of the light spot from the laser emitter. Turn off the power to the emitter and engine.
На третьем этапе производится аналогичным образом балансировка ротора в другой плоскости исправления.At the third stage, the rotor is balanced in a similar way in another correction plane.
Второй и третий этапы повторяются поочередно до получения необходимого дисбаланса ротора, затем АЛБМ отключается. Результаты опытов обрабатываются в ПК, а затем с помощью проектора демонстрируются в виде графиков и таблиц.The second and third stages are repeated alternately until the necessary rotor imbalance is obtained, then the ALBM is switched off. The results of the experiments are processed in a PC, and then using a projector are shown in graphs and tables.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет на современном научно-техническом уровне, в наглядной форме, с использованием знаний, полученных при изучении таких дисциплин, как математика, физика, информатика и др., обеспечить изучение студентами процесса динамической балансировки быстровращающихся тел с использованием различных подходов к решению данной задачи в наглядной и доступной форме.Thus, the proposed utility model allows, at the modern scientific and technical level, in visual form, using the knowledge gained in the study of such disciplines as mathematics, physics, computer science, etc., to provide students with a study of the dynamic balancing of rapidly rotating bodies using various approaches to solve this problem in a clear and accessible form.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006101707/22U RU59871U1 (en) | 2006-01-20 | 2006-01-20 | LABORATORY EQUIPMENT KIT FOR STUDYING DYNAMIC BALANCING PROCESSES AND SELF-CENTERING OF RAPID BODIES |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006101707/22U RU59871U1 (en) | 2006-01-20 | 2006-01-20 | LABORATORY EQUIPMENT KIT FOR STUDYING DYNAMIC BALANCING PROCESSES AND SELF-CENTERING OF RAPID BODIES |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU59871U1 true RU59871U1 (en) | 2006-12-27 |
Family
ID=37760602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006101707/22U RU59871U1 (en) | 2006-01-20 | 2006-01-20 | LABORATORY EQUIPMENT KIT FOR STUDYING DYNAMIC BALANCING PROCESSES AND SELF-CENTERING OF RAPID BODIES |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU59871U1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2456566C1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-07-20 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества" | Method for static balancing of rotor wheel of hydraulic turbine |
| RU2460052C1 (en) * | 2011-04-08 | 2012-08-27 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества" | Method of static balancing of hydraulic turbine wheel |
| RU2564209C1 (en) * | 2014-04-23 | 2015-09-27 | Олег Савельевич Кочетов | Bench for modelling of emergency situation |
| RU2577658C1 (en) * | 2014-12-26 | 2016-03-20 | Олег Савельевич Кочетов | Device for simulating explosive situation |
| RU2577655C1 (en) * | 2015-02-16 | 2016-03-20 | Олег Савельевич Кочетов | Device for simulation of explosive situation |
-
2006
- 2006-01-20 RU RU2006101707/22U patent/RU59871U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2460052C1 (en) * | 2011-04-08 | 2012-08-27 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества" | Method of static balancing of hydraulic turbine wheel |
| RU2456566C1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-07-20 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества" | Method for static balancing of rotor wheel of hydraulic turbine |
| RU2564209C1 (en) * | 2014-04-23 | 2015-09-27 | Олег Савельевич Кочетов | Bench for modelling of emergency situation |
| RU2577658C1 (en) * | 2014-12-26 | 2016-03-20 | Олег Савельевич Кочетов | Device for simulating explosive situation |
| RU2577655C1 (en) * | 2015-02-16 | 2016-03-20 | Олег Савельевич Кочетов | Device for simulation of explosive situation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU59871U1 (en) | LABORATORY EQUIPMENT KIT FOR STUDYING DYNAMIC BALANCING PROCESSES AND SELF-CENTERING OF RAPID BODIES | |
| CN103076163B (en) | A kind of on-line testing method of Rotor-Bearing System characterisitic parameter | |
| Koene et al. | Internet of things based monitoring of large rotor vibration with a microelectromechanical systems accelerometer | |
| Saadatzi et al. | An electro-dynamic 3-dimensional vibration test bed for engineering testing | |
| CN103292958B (en) | A kind of rotor based on model is without test mass unbalance parameter discrimination method | |
| CN105526959A (en) | Encoder reliability test device and method | |
| CN109084993B (en) | Teaching experiment device for vibration test of automobile transmission system | |
| CN105222973B (en) | Field calibration method for vibration signal order tracking technique | |
| JP2020064024A (en) | Rotary machine abnormality factor specifying device | |
| CN101159820B (en) | Multifunctional development design device for linear array CCD | |
| CN211121975U (en) | Measuring device for dynamic impact load of wheel edge motor bearing | |
| CN208187539U (en) | A kind of bear vibration noise full-automatic detection apparatus | |
| CN111076935A (en) | Method and device for measuring dynamic impact load of wheel edge motor bearing | |
| CN104075847A (en) | Portable dynamic balance tester and dynamic balance test method by using same | |
| RU189957U1 (en) | Balancing stand | |
| CN203191158U (en) | Portable dynamic balance tester | |
| Bai et al. | Combining virtual simulation with hands-on experiments for teaching mechanical vibrations | |
| CN109084891A (en) | A kind of rotary body noise measuring system and test method based on stress variation | |
| RU184261U1 (en) | Dynamic simulator for survey systems | |
| Ahmed et al. | Smartphones-based in educational practice works: a case study of mechanical vibration practical works | |
| Grządziela et al. | The impact estimation of damping foundations in dynamics of the rotor system | |
| RU41171U1 (en) | ELECTROMECHANICAL DEVICE (STAND) FOR MODELING Torsional Oscillations of Ship's Machine-Moving Complexes | |
| RU164353U1 (en) | STAND FOR REPAIR AND BALANCING OF COMBINES AUGER | |
| Kartašovas et al. | Modeling and simulation of variable inertia rotor | |
| McDonald et al. | Data Acquisition Systems: An Integral part of Undergraduate Engineering and Technology Programs |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130121 |