RU63527U1

RU63527U1 - MACHINE FOR DYNAMIC BALANCING OF PRODUCTS

Info

Publication number: RU63527U1
Application number: RU2006144083/22U
Authority: RU
Inventors: Михаил Павлович Шмырев
Priority date: 2006-12-11
Filing date: 2006-12-11
Publication date: 2007-05-27

Abstract

Станок относится к машиностроению, в частности, к оборудованию для определения динамического дисбаланса изделий с разнесенными осями роторов генераторов, тяговых моторов, крыльчаток двухопорных вентиляторов. Задачей полезной модели является повышение качества процесса балансировки, повышение точности определения фазы и амплитуды неуравновешенной массы объекта. Технический результат поставленной задачи достигается тем, что в станке для динамической балансировки изделий, содержащем основание, размещенные на направляющих две опоры, выполненные с возможностью наладочного перемещения вдоль направляющих, две вибровоспринимающие системы, две траверсы со спаренными сферическими роликами для размещения на них балансируемого изделия, каждая из которых соединена с платформой с возможностью наладочного вертикального перемещения, а платформы смонтированы с возможностью плоскопараллельного смещения относительно опор, привод вращения и измеритель дисбаланса, согласно полезной модели обе траверсы выполнены с параллельными стенками, между которыми закреплены две поперечные оси с подшипниками качения, на которых расположены сферические ролики для установки и базирования на них балансируемого изделия. 4 илл.The machine relates to mechanical engineering, in particular, to equipment for determining the dynamic imbalance of products with spaced axes of rotors of generators, traction motors, impellers of double-supporting fans. The objective of the utility model is to improve the quality of the balancing process, to increase the accuracy of determining the phase and amplitude of the unbalanced mass of the object. The technical result of the task is achieved by the fact that in the machine for dynamic balancing of products containing a base, two supports placed on the rails, configured to move along the rails, two vibration-sensing systems, two traverses with paired spherical rollers to place a balanced product on them, each of which is connected to the platform with the possibility of adjustment vertical movement, and the platforms are mounted with the possibility of plane-parallel displacement relative to the supports, and the rotational drive unbalance measuring instrument, according to the utility model traverses both formed with parallel walls, between which are fixed two transverse axes with rolling bearings, in which the spherical rollers are arranged for setting and based on them to be balanced product. 4 ill.

Description

Станок относится к машиностроению, в частности, к оборудованию для определения динамического дисбаланса роторов генераторов, тяговых моторов, крыльчаток двухопорных вентиляторов и других изделий с разнесенными осями.The machine relates to mechanical engineering, in particular, to equipment for determining the dynamic imbalance of rotors of generators, traction motors, impellers of double-supporting fans and other products with spaced axes.

Известен балансировочный станок согласно патенту РФ №2046310 G01M 1/22,. 1995 г, содержащий основание, размещенные на нем две направляющие, гибкую опору, выполненную в виде двух параллельно установленных стоек. Стойки установлены с возможностью перемещения вдоль направляющих. Имеются две люльки для размещения балансируемого объекта, каждая из которых соединена с соответствующей стойкой шарнирно посредством тяг и смонтирована с возможностью плоскопаралельного перемещения относительно стойки. Станок снабжен фазоотметчиком вращения балансируемого изделия, датчиками информационного сигнала, выполненными в виде датчиков виброускорения, и микропроцессорным блоком обработки сигнала. Соединение двух люлек, несущих балансируемый объект, шарнирно посредством тяг с двумя параллельно установленными на основании стойками усложняет конструкцию станка, а наличие трения в стыках четырех шарниров неблагоприятно влияет на качество процесса балансировки, снижая точность определения фазы и амплитуды неуравновешенной массы объекта.Known balancing machine according to the patent of Russian Federation No. 2046310 G01M 1/22 ,. 1995, containing a base, two guides placed on it, a flexible support made in the form of two parallel mounted racks. Racks are installed with the ability to move along the rails. There are two cradles for placing a balanced object, each of which is connected to the corresponding rack articulated by means of rods and mounted with the possibility of plane-parallel movement relative to the rack. The machine is equipped with a phase meter of rotation of the balanced product, information signal sensors made in the form of vibration acceleration sensors, and a microprocessor signal processing unit. The connection of two cradles carrying a balanced object, hinged by means of rods with two racks parallel to the base, complicates the design of the machine, and the presence of friction at the joints of four hinges adversely affects the quality of the balancing process, reducing the accuracy of determining the phase and amplitude of the unbalanced mass of the object.

Известно устройство для динамической балансировки изделий согласно патенту РФ №2225602. G01M 1/22, 2004 г., бюл.№7, содержащее A device for dynamic balancing of products according to the patent of the Russian Federation No. 2225602. G01M 1/22, 2004, bull. No. 7, containing

станину с установленной на ней опорой для балансируемого изделия, две вибровоспринимающие системы с симметрично установленными упругими элементами, при этом один конец упругих элементов вибровоспринимающей системы закреплен неподвижно на опоре, а второй конец упругих элементов этой же вибровоспринимающей системы соединен с платформой установочного места для балансируемого изделия. Имеются двигатель вращения, балансировочная оправка и датчики вращения и колебаний, соединенные с измерителем дисбаланса. Устройство содержит дополнительно связанную через шарнирное соединение с неподвижной частью двигателя платформу, прикрепленную к одному концу упругих элементов второй вибровоспринимающей системы, а вторые концы этих упругих элементов соединены неподвижно со стойками станины, а балансировочная оправка соединена с валом двигателя вращения.a bed with a support mounted on it for a balancing product, two vibration-sensing systems with symmetrically mounted elastic elements, while one end of the elastic elements of the vibration-sensing system is fixed motionless on the support, and the second end of the elastic elements of the same vibration-sensing system is connected to the mounting platform platform for the balancing product. There is a rotation motor, a balancing mandrel, and rotation and vibration sensors connected to an unbalance meter. The device further comprises a platform connected through a swivel connection to the fixed part of the engine, attached to one end of the elastic elements of the second vibration-sensing system, and the second ends of these elastic elements are fixedly connected to the stands of the bed, and the balancing mandrel is connected to the shaft of the rotation motor.

Недостатком устройства по патенту РФ №2225602 является то, что при балансировке балансируемый объект устанавливается консольно на шпинделе, являющемся одновременно и валом двигателя вращения. Результатом консольной установки являются перекосы упругих элементов и дополнительные их деформации, снижающие качество процесса балансировки. Указанное консольное размещение балансируемого объекта ограничивает диапазон изделий деталями типа дисков: автомобильных шин, маховиков, шлифовальных кругов и т.п.The disadvantage of the device according to the patent of the Russian Federation No. 2225602 is that when balancing the balanced object is mounted cantilever on the spindle, which is also the shaft of the rotation motor. The result of the cantilever installation is distortions of the elastic elements and their additional deformations, which reduce the quality of the balancing process. The indicated cantilever placement of the balanced object limits the range of products to details such as wheels: car tires, flywheels, grinding wheels, etc.

Известен станок для динамической балансировки изделий, содержащий основание, размещенные на направляющих две опоры, выполненные с возможностью наладочного перемещения по направляющим, две вибровоспринимающие системы, две траверсы со спаренными сферическими роликами для размещения на них балансируемого изделия, каждая из траверс соединена с платформой с возможностью наладочного вертикального перемещения, а платформы смонтированы с возможностью плоскопараллельного смещения относительно опор, привод вращения и A known machine for dynamic balancing of products, containing a base placed on the rails, two supports made with the possibility of adjustment movement along the rails, two vibration-sensing systems, two traverses with coupled spherical rollers to place a balanced product on them, each of the traverses is connected to the platform with the possibility of adjustment vertical movement, and the platforms are mounted with the possibility of plane-parallel displacement relative to the supports, the rotation drive and

измеритель дисбаланса (Каталог фирмы Шенк, В 1124, Балансировочные станки, стр.8).imbalance meter (Schenck catalog, B 1124, Balancing machines, p. 8).

Указанный станок выбран за прототип.The specified machine is selected for the prototype.

Основной недостаток устройства по прототипу - консольное расположение спаренных сферических роликов приводит к угловым смещениям их, особенно при значительных массах изделий, что снижает точность балансировки. Снижению точности способствуют разные угловые смещения спаренных роликов на обеих траверсах, а также проскальзывание в приводной ременной передаче из-за непосредственного контакта ремня и изделия.The main disadvantage of the prototype device is the cantilever arrangement of paired spherical rollers leads to their angular displacements, especially with significant masses of products, which reduces the accuracy of balancing. Different angular displacements of the twin rollers on both traverses, as well as slippage in the drive belt transmission due to direct contact of the belt and the product, contribute to a decrease in accuracy.

Задачей полезной модели является повышение качества процесса балансировки, повышение точности определения фазы и амплитуды неуравновешенности изделия.The objective of the utility model is to improve the quality of the balancing process, to increase the accuracy of determining the phase and amplitude of product unbalance.

Технический результат поставленной задачи достигается тем, что в станке для динамической балансировки изделий, содержащем основание, размещенные на направляющих две опоры с возможностью наладочного перемещения по направляющим, две вибровоспринимающие системы, две траверсы со спаренными сферическими роликами для размещения на них балансируемых изделий, каждая из которых соединена с платформой с возможностью наладочного вертикального перемещения, а платформы смонтированы с возможностью плоскопараллельного смещения относительно опор, привод вращения и измеритель дисбаланса, проведены следующие усовершенствования. В предлагаемом станке для динамической балансировки изделий обе траверсы выполнены с параллельными стенками, между которыми закреплены две поперечные оси с подшипниками качения, на которых расположены сферические ролики для установки и базирования на них балансируемого изделия.The technical result of the task is achieved by the fact that in the machine for dynamic balancing of products, containing the base, two bearings placed on the rails with the possibility of adjustment along the rails, two vibration-sensing systems, two traverses with paired spherical rollers for placing balanced products on them, each of which connected to the platform with the possibility of adjusting vertical movement, and the platforms are mounted with the possibility of plane-parallel displacement relative to op p, and a rotation drive unbalance measuring instrument, the following improvements conducted. In the proposed machine for dynamic balancing of products, both traverses are made with parallel walls, between which two transverse axes with rolling bearings are fixed, on which spherical rollers are located for installing and basing on them a balanced product.

На чертежах на фиг.1 показана структурная схема станка, на фиг.2 - стойка с вибровоспринимающей системой и симметрично установленными упругими элементами, разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 и фиг.4 - траверса с In the drawings in Fig. 1 shows a structural diagram of the machine, in Fig. 2 - a stand with a vibration-sensing system and symmetrically mounted elastic elements, section AA in Fig. 1, in Fig. 3 and Fig. 4 - a crosshead with

параллельными стенками и смонтированными между стенками сферическими роликами для установки и базирования балансируемого изделия, разрез Б-Б на фиг.2.parallel walls and spherical rollers mounted between the walls for installation and basing of the balanced product, section BB in figure 2.

Станок содержит неподвижное основание 1 с установленным на ее переднем выступе 2 двигателем вращения 3 и с передвигаемой по направляющим 4 опорой 5. На опоре 5 симметрично закреплены концы упругих элементов 6, вторые концы которых присоединены к платформе 7. На платформе 7 установлены две вертикальные скалки 8, несущие траверсу 9. Траверса 9 смонтирована с возможностью наладочного вертикального перемещения по скалкам 8 винтом 10, а ее положение может фиксироваться, например, болтами 11. На направляющих 4 устанавливается вторая опора 12 с возможностью наладочного перемещения по ним. На опоре 12 симметрично закреплены концы упругих элементов 13, аналогичных элементам 6, вторые концы которых присоединены к платформе 14. На платформе 14 установлены вертикальные скалки 15, несущие траверсу 16, смонтированную с возможностью наладочного вертикального перемещения по скалкам 15 (фиг.1 и фиг.2). Датчик вращения 17 установлен на двигателе вращения 3, а датчики колебаний 18 и 19 смонтированы на опорах 5 и 12 (фиг.2) с возможностью контакта с платформами 7 и 14 для отслеживания колебаний упругих элементов 6 и 13. Выходы датчиков 17, 18, 19 соединяются с измерителем дисбаланса 20. Траверсы 9 и 16 несут спаренные сферические ролики 21 с поперечными осями 22 и 23. Осуществляется двухопорный монтаж поперечных осей. На фиг.3 поперечная ось 22 выполнена зацело со сферическими роликами 21, размещенными в пазу 24. Они установлены на подшипниках 25 в соосных отверстиях параллельных стенок траверс 9 и 16 с помощью стаканов 26. На фиг.4 приведен вариант двухопорного монтажа роликов 21, когда поперечные оси 23 несут ролики 21 на подшипниках 27. Ось 23 неподвижна, закреплена гайкой 28 на стенке 29 траверсы. Второй конец оси 23 размещен в соосном отверстии пластины 30, которая установлена с другой стороны роликов 21 и скреплена с The machine contains a fixed base 1 with a rotation motor 3 mounted on its front ledge 2 and with a support 5 moved along the guides 4. The ends of the elastic elements 6 are symmetrically fixed to the support 5, the second ends of which are attached to the platform 7. Two vertical rolling rods 8 are installed on the platform 7 carrying the beam 9. The beam 9 is mounted with the possibility of adjusting vertical movement along the rolling pins 8 with a screw 10, and its position can be fixed, for example, with bolts 11. A second support 12 is mounted on the rails 4 with the possibility of New adjustment movement on them. On the support 12, the ends of the elastic elements 13, similar to the elements 6, the second ends of which are attached to the platform 14, are symmetrically fixed. On the platform 14, vertical rolling rods 15 are mounted, supporting the crosshead 16, mounted with the possibility of adjusting vertical movement along the rolling rods 15 (Fig. 1 and Fig. 2). The rotation sensor 17 is mounted on the rotation motor 3, and the vibration sensors 18 and 19 are mounted on the supports 5 and 12 (FIG. 2) with the possibility of contact with the platforms 7 and 14 to track the vibrations of the elastic elements 6 and 13. The outputs of the sensors 17, 18, 19 connected to the imbalance meter 20. Traverses 9 and 16 carry paired spherical rollers 21 with transverse axes 22 and 23. Two-support installation of transverse axes is carried out. In Fig. 3, the transverse axis 22 is made integrally with spherical rollers 21 located in the groove 24. They are mounted on bearings 25 in the coaxial holes of the parallel walls of the traverses 9 and 16 with the help of cups 26. Fig. 4 shows a variant of two-way mounting of the rollers 21, when the transverse axes 23 carry the rollers 21 on the bearings 27. The axis 23 is stationary, secured by a nut 28 on the wall 29 of the beam. The second end of the axis 23 is placed in a coaxial hole of the plate 30, which is mounted on the other side of the rollers 21 and fastened to

траверсой, образуя параллельную стенку для второй опоры поперечной оси. На спаренных роликах 21 траверс 9 и 16 устанавливается балансируемое изделие 31 с возможностью соединения балансировочной оправкой 32 с валом двигателя 3. В качестве оправки 32 может быть использован карданный вал, позволяющий гибко связать выходной вал двигателя 3 с изделием 31. На скалках 8 и 15 размещены откидные прижимы 33.traverse, forming a parallel wall for the second support of the transverse axis. A balanced product 31 is mounted on the paired rollers 21 of the traverse 9 and 16 with the possibility of connecting the balancing mandrel 32 to the motor shaft 3. As the mandrel 32, a cardan shaft can be used, which allows the output shaft of the motor 3 to be flexibly connected with the product 31. On rolling rods 8 and 15 are placed folding clamps 33.

Работает балансировочный станок следующим образом.Works balancing machine as follows.

Выставляется положение опор 5 и 12 на направляющих 4 станка в зависимости от длины балансируемого изделия 31, используя возможность наладочных перемещений опор по направляющим 4 основания 1 относительно друг друга и двигателя 3. Для компенсации разницы диаметров балансируемых изделий 31 траверсы 9 и 16 устанавливаются по высоте винтами 9 так, чтобы ось изделия 32, установленного на роликах 21 траверс 8 и 16, и ось выходного вала двигателя 2 совпадали. Траверсы 8 и 16 на скалках 8 и 15 фиксируются болтами 11. После этого на спаренные ролики 21 при откинутом прижиме 33 мягко, без толчков укладывается балансируемое изделие 31 с использованием специальных домкратов (на чертежах не показаны). С помощью балансировочной оправки 32 балансируемое изделие 31 соединяется с двигателем вращения 3. Его плавному вращению способствует установка балансируемого изделия 31 на вращающихся относительно поперечных осей 22 или 23 роликах 21, а также контроль расположения балансируемого изделия 31 на сферических роликах 21 прижимом 33.The position of the supports 5 and 12 on the guides 4 of the machine is set, depending on the length of the balanced product 31, using the possibility of adjustment movements of the supports along the guides 4 of the base 1 relative to each other and the engine 3. To compensate for the difference in the diameters of the balanced products 31, the yokes 9 and 16 are installed in height with screws 9 so that the axis of the product 32 mounted on the rollers 21 of the traverse 8 and 16, and the axis of the output shaft of the engine 2 coincide. The traverses 8 and 16 on the rolling pins 8 and 15 are fixed with bolts 11. After that, on the paired rollers 21, when the clip 33 is tilted open, the balanced product 31 is laid gently, without jerks, using special jacks (not shown in the drawings). Using the balancing mandrel 32, the balanced product 31 is connected to the rotation motor 3. Its smooth rotation is facilitated by the installation of the balanced product 31 on the rollers 21 rotating relative to the transverse axes 22 or 23, as well as the location of the balanced product 31 on the spherical rollers 21 by the clamp 33.

Когда изделие 31 приводят во вращение до частоты большей, чем частота колебаний платформ 7, 14 и траверс 9, 16, то сигналы с датчиков 18 и 19 от колебаний упругих элементов 6, 13 и датчика частоты вращения 17 поступают на измеритель дисбаланса 20, в котором происходит определение составляющих дисбаланса по величине и углу местонахождения неуравновешенной массы.When the product 31 is rotated to a frequency higher than the oscillation frequency of the platforms 7, 14 and traverse 9, 16, the signals from the sensors 18 and 19 from the vibrations of the elastic elements 6, 13 and the rotational speed sensor 17 are fed to the imbalance meter 20, in which the components of the imbalance are determined by the size and location of the unbalanced mass.

В процессе балансировки применяется известный метод форсированного разгона в зарезонансный режим, позволяющий определить дисбаланс и устранить его путем установки сваркой компенсирующих пластин или высверливанием материала определенной на балансировочном станке массы и в определенном месте.In the balancing process, the well-known method of accelerated acceleration into the resonance mode is used, which allows to determine the imbalance and eliminate it by installing by means of compensating plates or drilling material defined on the balancing machine and in a specific place.

Преимуществами полезной модели являются повышение качества процесса балансировки, а именно, повышение точности определения фазы и амплитуды неуравновешенной массы балансируемого изделия. Повышение качества балансировки достигается установкой поперечных осей 22, 23 траверс 9 и 16 в двух опорах на подшипниках 25 (фиг.3) или установка спаренных сферических роликов 21 с помощью подшипников 27 на поперечных осях 23 (фиг.4). Указанные конструкции монтажа спаренных сферических роликов 21 с помощью подшипников 25 или 27 на двух опорах исключают угловые деформации осей 22 или 23, особенно при значительных массах балансируемых объектов. При этом траверсы 9, 16, планшайбы 7, 14 равномерно нагружаются массой изделия 31, исключая возможное угловое смещение роликов 21 и балансируемого изделия 31 от действия дополнительного изгибающего момента, вызываемого консольным закреплением роликов 21 на поперечных осях 23 или 24 в траверсах 8, 16.The advantages of the utility model are improving the quality of the balancing process, namely, improving the accuracy of determining the phase and amplitude of the unbalanced mass of the balanced product. Improving the quality of balancing is achieved by installing the transverse axes 22, 23 of the traverse 9 and 16 in two bearings on the bearings 25 (figure 3) or the installation of paired spherical rollers 21 using bearings 27 on the transverse axes 23 (figure 4). The indicated mounting designs for the paired spherical rollers 21 using bearings 25 or 27 on two bearings exclude angular deformations of the axes 22 or 23, especially with significant masses of balanced objects. In this case, the traverses 9, 16, faceplates 7, 14 are uniformly loaded with the mass of the product 31, excluding the possible angular displacement of the rollers 21 and the balanced product 31 from the action of the additional bending moment caused by the cantilever fastening of the rollers 21 on the transverse axes 23 or 24 in the traverses 8, 16.

Claims

A machine for the dynamic balancing of products, containing a base, two supports placed on the rails, capable of adjustment along the rails, two vibration-sensing systems, two traverses with paired spherical rollers to place a balanced product on them, each of which is connected to the platform with the possibility of vertical adjustment displacements, and the platforms are mounted with the possibility of plane-parallel displacement relative to the supports, the rotation drive and the unbalance meter, characterized in that both traverses are made with parallel walls, between which two transverse axes with rolling bearings are fixed, on which spherical rollers are located for installing and basing on them a balanced product.