SU1163169A1 - Способ настройки станка дл балансировки коленчатых валов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ НАСТРОЙКИ СТАНКА ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ, включающего опоры и измерительные каналы, заключающийс  в том, что на опоры станка устанавливают эталонный коленчатый вал с четырьм  противовесами, имеющими каждый по две ортогональные оси коррекции, закрепл ют на крайнем противовесе коленчатого вала контрольный груз, при вращении коленчатого ва ла раздел ют вторую плоскость коррекции , переставл ют контрольный груз на второй крайний противовес в той же осевой плоскости, что и дл  первого крайнего противовеса, при вращении коленчатого вала раздел ют первую плоскость коррекции, устанавливают цену делени  измерительного канала второй плоскости коррекции, переставл ют контрольный груз на первый крайний противовес, при вращенииколенчатого вала устанавливают цену делени  измерительного канала первой плоскости коррекции и удал ют контрольный .груз, о т л ичающийс  тем, что, с целью повьщ1ени  точности балансировки, на каждом из двух средних противовесов по ос м коррекции, расположен (/) ным в первой осевой плоскости, закрепл ют одновременно по контрольному грузу и при вращении коленчатого вала устанавливают цену делени  измерительного канала третьей плоскости коррекции, снимают оба контрольных груза и аналогично устанавливают цену делени  измерительных каналов каждой плоскости коррекции во второй осевой плоскости,ортогональной nepBoii.

Description

1 Изобретение относитс  к балансировочной технике и может быть испол зовано в станках дл  балансировки коленчатьпс валов с трем  плоскост ми коррекции. Известен способ настройки станка дл  балансировки роторов, заключающийс  в том, что устанавливают поочередно в каждую из заданных плоскостей коррекции первого из партии балансируемых роторов контрольный груз на известном радиусе и в известное угловое положение, дл  каждой плоскости измер ют зависимость показаний величины дисбаланса и тарируют измерительную систему стан- ка D . Недостаток этого способа наст.рой ки заключаетс  в тбм, что он не учитьгоает особенностей настройки балансировочных станков с фиксирова ными системами координат, в которых работают станки дл  балансировки коленчатых валов с трем  плоскост ми коррекции, I . , Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ настройки станка дл  баланси ровки коленчатых валов, включающего опоры и измерительные каналы, заклю чающийс  в том, что на опоры станка устанавливают эталонный коленчатый вал с четырьм  противовесами, имеющими каждый по дне ортогональные оси коррекции, закрепл ют на край-г нем противовесе коленчатого вала контрольный груз, при вращении коленчатого вала раздел ют вторую плоскость коррекции, переставл ют контрольный груз на второй крайний противовес в той же осевой плоскости, что и дл  первого край-, него противовеса, при вращении коленчатого вала раздел ют первую плоскость коррекции, устанавливают цену делени  измерительного канала второй плоскости коррекции, переста вл ют контрольный груз на первый крайний противовес, при вращении коленчатого вала устанавливают цену делени  измерительного канала первой плоскости коррекции и удал ют контрольный груз. В случае баларсировки ротора в двух плоскост х коррекции и в пол р ной системе координат способ обеспечивает необходимую точность настройки балансировочного станка L2J . 92 Недостаток известного способа за ключаетс  в том, что при настройке станков дл  балансировки коленчатых валов с трем  плоскост ми коррекции не обеспечиваетс  настройка измерени  проекций дисбаланса в осевых плоскост х коррекции, что приводит к снижению точности измерени  и коррекции дисбаланса и, как следствие , к снижению точности балансировки . Целью изобретени   вл етс  повышение точности балансировки. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу настройки станка дл  балансировки коленчатых валов, включающего опоры и измерительные каналы, заключающемус  в том, что на опоры станка устанавливают э талонный коленчатый вал с четырьм  противовесами, имеющими каждый по две ортогональные оси коррекции, закрепл ют на крайнем противовесе коленчатого вала конт рольный груз, при вращении коленчатого вала раздел ют вторую плоскость коррекции, переставл ют контрольный груз на второй крайний противовес в той же осевой плоскости, что и дл  первого крайнего противовеса, при вращении коленчатого вала раздел ют первую плоскость коррекции, устанарливают цену делени  измерительного канала второй плоскости коррекции,переставл ют контрольный груз на первый крайний противовес,при вращении коленчатого вала устанавливают цену делени  измерительного канала первой плоскости коррекции и удал ют контрольный груз, на каждом из двух средних противовесов по ос м коррекции, расположенным в первой осевой плоскости, закрепл ют одновременно по контрольному грузу и при вращении коленчатого вала устанавливают цену делени  измер1 тельного канала третьей плоскости коррекции , снимают оба контрольных груза 1л анало гично устанавливают цену делени  измерительных каналов каждой плоскости коррекции по второй осевой плоскости,ортогональной пе1звой. На чертеже изображена структурна  схема измерительного устройства к станку дл  балансировки коленчатых валов с трем  плоскост ми коррекции , настраиваемому по данному способу. 3 Эталонный коленчатый вал 1 с че тырьм  противовесами, двум  край ними и двум  средними, обобщенными как эквивалентный средний прсггивовес , образующими три плоскости кор рекции, на которых через X и Y обозначены оси коррекции, расположенные под углом 90 , подготовлен специально дл  настройки стачка, Через оси коррекции и ось обработки коленчатого вала I проведены две перпендикул рные плоскости коррекции. Через a,b,c,d,e,f обозначены точки, лежащие на проти вовесах коленчатого вала и на ос х коррекции. В этих точках есть отверсти  с резьбой дл  установки контрольный грузов (не показаны Точки а,Ь,;с расположены в осевой плоскости X , а точки d, е, f - в осевой плоскости . Измерительные каналы первой и второй плоскостей коррекции выполнены соответственно в виде последовательно соединенных датчика2 (З) дисбаланса, суммато ра А (5), усилител  6 () и фазовращател  8 (только дл  второй пло кости коррекции). Второй вход сумматора 4 соединен с выходом датчика 3, а второй вход сумматора 5 с выходом датчика 2. Дл  разложени дисбаланса на проекции X и каждый измерительный канал плоскости коррекции содержит две цепи, вьшол ненные кажда  в виде последователь соединенных синхронного детектора (10-12), сумматора J3 (14-16) и индикатора 17 (18-20) проекций дис баланса. Измерительные каналы треть ей плоскости коррекции дл  каждой осевой плоскости выполнены каждый в виде последовательно соединенных регулируемого источника21 (22) посто нного напр жени  и индикатора 23 (24 проекций дисбаланса. Устройство содержит также генератор 25 опорных сигналов, первый выход которого св зан с вторыми входами синхронньпс детектороь 9 и 1I проекций а и b первой осевой плоскости., второй выход - с вторым входами синхронных детекторов 10 и 12 проекций d и е второй осево плоскости, а выход каждого регулируемого источника 21 (22) св зан также с вторыми входами суммато-. ров 13 и 15 (l4 и 16) соответствую щей осевой плоскости. 694 Способ настройки станка дл  балансировки коленчатых валов, включающего опоры и измерительные каналы, осуществл ют следующим образом. На опоры станка устанавливаетс  эталонный коленчатый вал 1, который приводитс  во вращение (элементы механической системы станка и привода вращени  на схеме не показаны ). На коленчатый вал 1 (изображен условно) закрепл ют поочередно на каждый из крайних противовесов контрольный груз. Колебани  опор станка , пропорциональные дисбалансу от контрольного груза, воспринимаютс  и преобразуютс  в электрический сигнал датчиками 2 и 3 дисбаланса. С помощью сумматоров 4 и 5, в состав которых вход т потенциометры (не показаны), производитс  настройка цепи разделени  плоскостей коррекции, совпадающих с крайними противовесами. Выходной сигнал сумматора 4 (5), пропорциональный дисбалансу, приведенному к плоскости крайнего противовеса, усиливаетс  и фильтруетс  от помех усилителем 6 (7) и раскладываетс  на проекции в пр моугольной систёме координат с помощью синхронных детекторов 9 (fl) и 10 (l2), на управл ющие входы которых приход т сдвинутые на 90° один относительйо другого выходные напр жени  генератора 25 опорных сигналов. Выходные напр жени  синхронных детекторов 912 , пропорциональные проекци м дисбаланса в крпйних противовесах, измер ютс  и запоминаютс  индикаторами 17 и 19 проекций дл  осевой плоскости коррекцигт X и индикаторами 18 и 20 - дл  осевой плоскости Y . Каждый из индикаторов 17-20 проекций может быть реализован с помощью аналогово- го запоминающего устройства конденсаторного типа и включенного на его выход стрелочного прибора с нулем посередине, ток через который регулируетс  с помощью переменного резисто- ра. В индикаторах 23 и 24 проекций третьей плоскости корреции, выполн емых аналогично, может быть применен прибор с нулем на краю шкалы.Каждый из источников 21 и 22 посто нного напр жени  может быть реализован, например, с помощью потенциометра, подключенного к плюсовой и общим шинам источника питани . Таким об5

разом, выходное напр жение каждого из источников 21 и 22 может измен тьс  оператором станка от нул  до напр жени  шины источника питани .

В автоматическом варианте схемы источники 21 и 22 могут быть реализованы , например, с помощью генератора линейно измен ющегос  напр жени . Перед началом измерени  необходимо установить в нуль потенциометры ., регулируемых источников 2 и 22 посто нного напр жени  или отключить источники от схемы. Знаки измеренных проекций дисбаланса определ ютс  по направленно отклонени  стрелки индикаторов 17,19,Т8и 20 проекций дисбаланса, например, плюс отклонение вправо, а минус влево .

Рассмотрим проекций, расположенные в общей осевой плоскости коррекции X ) т.,е. плоскости, проход щей через ось вращени  и направлени  коррекции, обозначенные на коленчатом валу 1 через 1X . Если на индикаторах 17 и 19 проекций, относ щихс  к осевой плоскости X , получены положительные знаки проекций, положение регул тора источника 21 (или не подключают его к схеме) , не измен ют, а считывают показани  индикаторов 17 и 19 (18 и 20 дл  осевой плоскости ) , останавливают вращение «шиндел  станка и св занного с ним коленчатого вала 1 и производ т коррекцию дисбаланса в его крайних противовесах согласно показани м индикаторов проекций (т.е. задача сводитс  к измерению двух плоскостей коррекции. Если на одном из индикаторов ( например, 19), относ щихс  к осевой плоскости X получено отрицательное значение проекции, то начинают измен ть выходное напр жение источника 21 верх от нул  пол рность источника совпадает с пол рностью положительной проекции на выходе синхронных детекторов). Так как выход источника 21 соединен с входами обоих сумматоров 13 и 15, то показани  индикаторов 17 и 19 начнут измен тьс : в индикаторе 17 положительна  проекци  возрастает, а в индикаторе 19 абсолютное значение отрицательной проекции уменьшаетс . Одновременно по вл ютс  по631696

казани  на индикаторе 23, относ щемс  к средней плоскости коррекции осевой плоскости )( . В тот момент, когда показани  индикатора 19 станут равны нулю, прекращают регулировку напр жени  источника 21, Показани  индикатора 17 будут равны сумме абсолютн1 1х значений отрицательной и положительной проекций в осевой

0 плоскости X , а показани  индикатора 23 будут равны удвоенной отрицательной проекции, так как масштаб измерени  индикаторов 23 и 24 отличаетс  от масштаба других индикаторов в два раза. Все индикаторы проекций градуируютс  в единицах коррекции . После аналогичных измерений в осевой ПЛОСКОСТИ Y останавливают вращение коленчатого вала I и производ т коррекцию дисбаланса в первой и третьей плоскост х коррекции дл  координат X , а дл  координат Ч согласно показани м индикаторов 18, 20 и 2А. В случае получени  на инди25 ,каторах 17 и 19 двух отрицательных проекций, увеличивают выходное напр жение источника 21 до тех пор, пока больша  по абсолютной величине из проектгий (например, на индикаторе 19) не станет равной нулю., и включают вращение балансируемого коленчатого вала. Показани  индикатора 17 будут в элом случае равны разности абсолютных значений про« . екций, а индикатора 23 - удвоенному значению проекции, большей по абсолютному значению (на индикаторе 19). Аналогично описанному измер ютс  проекции дисбаланса коленчатого вала в осевой плоскости коррекции .

Допустим, на опоры станка установлен эталонный коленчатый вал, дисбаланс которого меньше допустимого в 3-5 раз (при изменении дисбаланса приборы показьгоают О). Необходима  точность балансировки эталонного вала может быть получена методом обхода грузами. В про

S тивовесах коленчатого вала подготовлены места (например, отверсти  с резьбой) дл  установки контрольных грузов, которые совпадают с разрешенными ос ми коррекции дисбаланса в ;

55 противовесах (точки а, Ь, с, d, е, f ). Устанавливают контрольный груз в точку Ь. Дисбаланс,создаваемый контрольным грузом при установке

. 7

на противовес коленчатого вала, дол жен быть в 10-15 раз выше допускаемого дисбаланса. Включают вращение шпиндел  станка и след т за показани ми индикаторов 17,19 18 и 20 про екций дисбаланса. Так как оси проекций могут не совпадать с ос ми коррекции , то помимо показаний на индикаторе 19, соответствующего точке Ь могут быть показани  на индикаторе 20 и на индикаторах 7 и 18 от вли ни  дисбаланса, создаваемого контрольным грузом, на левую опору балансировочного станка. Потенциометром схемы разделени  плоскостей коррекции, вход щим в состав сумматора А, устанавливают стрелки приборов индикаторов 17 и 19 в нулевое положение, отключают вращение шпиндел  станка и перенос т контрольный груз из точки Ь в точку а. Аналогично описанному потенциометром, вход щим в состав сумматора 5, устран ют вли ние дисбаланса от конт рольного груза на правую опору станка. Таким образом, схема разделени  плоскостей коррекции настроена . Не снима  контрольного груза (он расположен в точке а), расфиксируют статор генератора 25 опор- ных сигналов и, медленноповорачива  его вокруг оси вращени  ротора , добиваютс  максимума показаний индикатора 17, минимума показаний нул ) индикатора 19 и фиксируют статор в найденном положении. В результате оси измерительной системы координат совпадут с ос ми коррекции в левом противов1исе коленчатого вала {оси X иУ через точки а и d соответственно). Далее переменным резистором, вход щим в состав индикатора 17, устанавливают количество делений прибора, соответствующее поставленному контрольному грузу, т.е. устанавливают цену делени  по координате X в левом противовесе коленчатого вала (на этой координате лежит точка а) . Останавливают вращение коленчатого вала, перекос т контрольный груз в точку Ь, включают вращение .коленчатого вала и с помощью фазовращател  8 добиваютс  максимума показаний индикатора 19 и минимума показаний нул  ин индикатора 20 и, таким образом, устран ют фазовые ошибки (по сравнению с противоположным измерительным

69. 3 .

каналом) в измерительном канале правой- плоскости измерени , так как добитьс  полной идентичности фазовы характеристик в обоих измерительных каналах очек трудно из-за наличи  в усилител х 6 и 7 избирательных фильтров и разньпс характеристик левой и правой опор станка. Фазовращатель 8 может быть реализован с помощью операционного усилител , на входе которого установлен RCфильтр первого пор дка, измен   параметры которого, например R, можно измен ть фазу выходного напр жени  от О до - .180 без изменени  амплитуды. Затем с помощью переменного резистора, вход щего в состав индикатора 19, устанавливают цену делени , аналогичную цене делени  .

дл  точки а , по координате X

дл  правого противовеса Кбленчатого

вала (на этой координате лежит точка Ь), отключают вращение коленчатого вала, снимают контрольный груз с правого противовеса колейчатого вала и устанавливают по одному грузу на каждый из двух средних противовесов (на чертеже они объединены в один) в точку с, лежащую на координате X , и по методике, описанной выше с помощью источника 21 , измер ют параметры сигнала, пропорционального поставленным грузам . По окончании измерени  на всех индикаторах, кроме индикатора 23, будет нулевые показани . Переменным резистором, вход щим в состав индикатора 23, устанавливают, такое же количество делений прибора индикатора 23, как и дл  индикаторов I7 и 19. Цена делени  будет в этом случае в два раза больше, чем дл  крайних противовесов коленчатого вала. Таким образом, на индикаторах, относ щих к осевой плоскости коррекции ции X , цена делени  будет выставлена . Затем снимают оба контрольных груза и, поочередно закрепл   контрольный груз в точках, d, е, f, расположенных в осевой плоскости коррекции Y , сначала в каждом из крайних противовесов, а одновременно по одному контрольному грузу на каждый из двух средних противовесов в каждом случае выставл ют цену делени  соответствующего индикатора 18 , 20 и 24 измерени  проекции, aiitfлогичную единицам коррекции в осевой плоскости X.

Claims (1)

1. СПОСОБ НАСТРОЙКИ СТАНКА ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ, включающего опоры и измерительные каналы, заключающийся в том, что на опоры станка устанавливают эталонный коленчатый вал с четырьмя противовесами, имеющими каждый по две ортогональные оси коррекции, закрепляют на крайнем противовесе коленчатого вала контрольный груз, при вращении коленчатого вала разделяют вторую плоскость коррекции, переставляют контрольный груз на второй крайний противовес в той же осевой плоскости, что и для первого крайнего противовеса, при вращении коленчатого вала разделяют первую плоскость коррекции, устанавливают цену деления измерительного канала второй плоскости коррекции, переставляют контрольный груз на первый крайний противовес, при вращении~коленчатого вала устанавливают цену деления измерительного канала первой плоскости коррекции и удаляют контрольный груз, отличающийся тем, что, с целью повышения точности балансировки, на каждом из двух средних противовесов по осям коррекции, расположенным в первой осевой плоскости, закрепляют одновременно по контрольному грузу и при вращении коленчатого вала устанавливают цену деления измерительного канала третьей плоскости коррекции, снимают оба контрольных груза и аналогично устанавливают цену деления измерительных каналов каждой плоскости коррекции во второй осевой плоскости,ортогональной первой.

   “ЖГШГ 71S ¹ и