SU1193473A1 - Измерительное устройство станка дл балансировки коленчатых валов - Google Patents

Abstract

1. ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО СТАНКА ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ, содержащее блок опорных сигналов , два измерительных канала, каждый из которых выполнен в виде соединенных последовательно датчика дисбаланса, сумматора, второй .вход которого соединен с выходом датчика дисбаланса хротивоположного канала , усилител  и блока измерени , второй вход которого соединен с первьм выходом блока опорных сигналов, вклю-, чающего фазовый детектор, первый . вход которого представл ет собой вход блока измерени  угла, порогового элемента, вход которого соединен с первьм выходом блока измерени  угда, фазовращател , вход которого соединен с вторым выходом блока измерени  угла, первого формировател , . вход которого соединен с выходом фазовращател , и блока измерени  величины , первый вход которого соединен с выходом усилител , а второй - с выходом первого формировател , о тличающеес  тем, что, с целью повышени  производительности станка, каждый измерительный канал снабжен $-триггером,входы которого соединены с вторым и третьим выходами блока опорных сигналов, одновибратором, вход которого соединен с выходом порогового элемента , и соединенными последовательно D-триггером, интегратором, компаратором , элементом И и светодиодом, О-входЗ)-триггера соединен с выходом i 5-триггера,С -вход - с вторым входом СЛ С фазового детектора, а второй вход элемента И - с выходом одновибратора . 2. Устройство по п,1, от л и чающеес   тем, что блок опор ных сигналов вьтолкен в виде гене- . ;о ратора опорных сигналов, трех посто нных резисторов, соединенных звез00 дой и подключенных к выходу гене ратора, двух переменных резисторор, вход каждого из которых соединен с со одним из выходов генератора опорных сигналов, и двух формирователей пр моугольных импульсов, первые входы которых соединены со средней точкой звезды, вторые входы - с выходами переменных резисторов соответ-:ственно , а выходы - с S- и R-входами5-триггера .

Description

Изобретение относитс  к балансировочной технике и может быть исполь зовано в автоматических станках дл  балансировки коленчатых валов, имеющих корректирующую позицию, работающую в пол рной системе координат. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности станка. На фиг.1.изображена структурна  схема измерительного устройства станка дл  балансировки коленчатых валов; на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства; на фиг.З - век торные диаграммы дисбалансов, нанесенные на контур противовесов коленчатого вала. Измерительное устройство содержит блок 1 опорных сигналов, выполненный в виде генератора 2 опорных сигналов выход которого  вл етс  первым выходом , блока 1, трех посто нных резисторов 3-5, соединенных звездой и подключенных к выходу генератора 2 двух переменных-резисторов 6 и 7, вход каждого из которых соединен с одним из выходов генератора 2 опорных сигналов, и два формировател  8 и 9 пр моугольных импульсов, первые входы которых соединены со средней точкой звезды из посто нных резисторов 3-5, вторые г с выходами переменных резисторов 6 и 7, а выходы  вл ютс  вторым и третьим выходам блока 1 опорных сигналов, I Измерительное устройство содержит также два измерительных канала, каждый из которых выполнен в соединенны последовательно датчиках 10 дисбалан са, сумматорах 1I, второй вход сумма тора 11 соединен с выходом датчика противоположного канала, усилител  12 и блока 1,3 измерени  угла, п рогового элемента 1А, вход которого соединен с первым выходом блока 13 измерени  угла фазовращател  15, пер вого формировател  16, вход которого соединен с выходом фазовращател  15 и блока 17 измерени  величины, первый вход которого соединен с вькодом усилител  12, а второй - с выходом первого формировател  16. Блок 13 измерени  угла содержит соединенные последовательно фазовый детектор 18, первый вход которого  вл етс  первым входом блока 13 измерени  угла, усилитель 19 мощности , выход которого  вл етс  первым выходом блока 13, электродвигатель 2 механичеЬки св занный с ним сель- , син 21, обмотка которого  вл етс  вторым входом блока 13 измерени  угла и соединена с первым выходом блока 1 опорных с;игналов, а выход - вторым выходом блока 13, и второй формирователь 22, выход которого соединен i со вторым входом фазового детектора 18. Так как оба измерительных канала устройства полностью идентичны и св заны между собой только при разделе- НИИ плоскостей коррекции на сумматорах 11, то на фиг.1 раскрыта структура только левого канала. Каждый измерительный канал содержит , кроме того, S-триггер 23, S-вход которого соединен с выходом формировател  8 пр моугольных импульсов, а R-вход - с выходом аналогичного формировател  9, одновибратор 24, вход которого соединен с выходом порогового элемента 14, и соединенные последовательно D-триггер 25, интегратор 26, компаратор 27, элемент 28 И и светоднод 29. D-вход D-триггера 25 соединен с выходом S-триггера 23, С-вход - с вторым входом фазового детектора 18, а второй вход элемента 28 И - с выходом одновибра- тора 24. Датчики 10 дисбаланса взаимодействуют с опорами балансировочного станка, предназначенными дл  установки балансируемого коленчатого вала 30. Устройство работает следующим образом. Коленчатый вал 30, подлежащий балансировке, устанавливаетс  на опоры балансировочного станка и приводитс  во вращение. Колебани  пор станка, пропорциональные дисалансу , воспринимаютс  и прербразовьшаютс  в электрический сигцал атчиками 10 дисбаланса. С помощью умматоров 11 схемы разделени  плосостей коррекции дисбаланса приво тс  к заданным плоскост м оррекции, которые совпадают с край- ими противовесамиколенчатого вала. Дальнейша  обработка сигналов, ропорциональных дисбалансу в плосости коррекции, происходит раздельо по левому и правому измерительым каналам, которые полностью дентичны. Поэтому рассмотрим работу олько одного из измерительных каалов , например левого. Усиленный сигнал, пропорциональный дисбалансу в плоскости коррекции , поступает на входы фазового детектора 18 и первый вход блока I7 выходное напр жение которого пропорционально значению дисбаланса и коси нусу угла рассогласовани  между сигналом дисбаланса и сигналом на управ л ющем входе фазового детектора. Посто нное напр жение на выходе фазово I . го детектора 18 угла преобразо- вьюаетс  в переменное с частотой 50 Гц и усиливаетс  усилителем I9 мощности, а затем поступает на управл ющую обмотку редукторного электродвигател  20, ротор которого начинает вращатьс . Одновременно начинает вращатьс  и жестко св занный с ним ротор сельсина 21 угла, которьш запитан трехфазным напр жением генератора 2 опорных сигналов, кинематически св занного с балансируемым коленчатым валом. Сельсин 21 угла работает в фазовращательном режиме, т.е. при вращении ротора измен етс  только фаза выходного напр жени  сельсина 21. Сформированное в импульсы пр моугольной формы формирователем 22, это напр жение. проходит на управл ющий вход фазового д тектора 18 угла и, так как фаза уп-. равл ющего напр жени  измен етс , то измен етс  и выходное напр жение фазового детектора 18 угла и, как следствие, напр жение на управл ющей обмотке редукторного электродвигател  20. Процесс уменьшени  напр жени  на управл ющей обмотке продолжаетс  до полной остановки сельсш1л.21 что происходит при угле между векторами входного и управл ющего сигналов фазового детектора в 90 . Таким образом, будет измерен угол дисбаланса . Статическа  ощибка в 90 учитьшаетс  при настройке измерительного устройства. Так как дл  получен посто нного напр жени , пропорционал ного только амплитуде входного сигна ла, разнофазность между входным иуправл ющим напр жени ми фазового де тектора должна составл ть (eos О TQ выходное напр жение сельсина 21 сдвигаетс  на 21 сдвигаетс  на 90 фазовращателем 15, формируетс  в импульсы пр моугольной формы формирователем 16 и поступает на второй вход блока 17 измерени  величины, выходное напр же 1. ние которого в момент окончани  измерени  угла будет пропорционально амплитуде входного сигнала, т.е. значению дисбаланса. Это значение, запоминаетс  этим блоком. В момент окончани  изме зени  угла фаза выходного напр жени  сельсина 21 :(за вычетом статических ощибок ) совпадает с фазой сигнала дисбаланса коленчатого вала..Эти импульсы через формирователь 22 поступают на С-вход D-триггера 25, на D-вход которого с выхода S-триггера 23 проход т пр моугольное импульсы с частотой , равной частоте сигнала дисбаланса и скважностью, равной где Cf - угол зоны запрещени -коррекА ции коленчатого вала, ограниченный ос ми К и О . Дл  формировани  этих импульсов напр жение с выходов, генератора 2 через переменные резисторы 6 и 7 (каждый из них может регу120 ) поступают лировать фазу на на формирователи 8 и 9, где они формируютс  в меандры и поступают на . R- и S-входы S-триггера 23. Выходное напр жение S-триггера 23 представл ет собой импульсы пр моугольной формы , образующие временный интервал вне зоны противовеса коленчатого вгша. Положительный фронт импульса напр жени  на выходе 8-триггера 23 совпадает с осью ij , а отрицательный фронт с осью X. Если врем  прихода переднего фронта импульсов фазы дисбаланса с вькода формировател  22 на Свход D-триггера 25 совпадает с вьюоким уровнем напр жени  на D-входе этого же триггера, то на его выходе по вл етс  высокий уровень напр жени , свидетельствующий о нахождении дисбаланса вне зойы прютивовеса коленчатого вала, а если врем  прихода переднего фронта импульсов на С-входе D-триггера 25 не совпадает с высоким уровнем напр жени  на D-входе этого триггера, то на его входе по вл етс  низкий уровень напр жени , свидетельствующий о нахождении дисбаланса в зоне противовеса. Посто нна  времени интегрировани  интегратора 26, включенного на выход -триггера 25, и уровень срабатьшани  порогового элемента 14 подобраны таким образом, что на выходе компаратора 27 по вл етс  высокий уровень напр жени  только в том случае, когда высокий уровень напр жени  на выходе D-триггера 25 продержит--.

5.И

с  не менее двух периодов (два оборота коленчатого вала. /Этим достигаетс  повышение достоверности оценки положени  начального дисбаланса, когда начальный дисбаланс коленчатого вала находитс  вблизи осей Хну. С выхода компаратора 27 высокий уровень напр жени  поступает на первый вход элемента 28 И, на второй вход которого после окончани  измерени  угла (с вьщержкой времени), устанавливаемой пороговым элементом 14, приходит высокий уровень напр жени , формируемый одновибратором 24. Если дисбаланс СО ( находитс  вне зоны противовеса коленчатого вала, то после окончани  измерени  уже на выходе

34734

элемента 28 И по вл етс  высокий

. уровень напр жени , который зажигает светодиод 29, сигнализирующий о том, что коленчатый вал бракованный.

Таким образом, при измерении дисбаланса , наход щегос  в зоне, в которой запрещена коррекци  дисбаL , измерительньм устройством ланса. формируетс  сигнал по угловому расположению дисбаланса, который может быть использован в схеме автоматики станка, что сокращает 5 врем  пребывани  бракованного коленчатого вала на станке и повышает его производительность.

Фмг.З

Claims (2)

1. ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО СТАНКА ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ, содержащее блок опорных сигналов, два измерительных канала, каждый из которых выполнен в виде соединенных последовательно датчика дисбаланса, сумматора, второй вход которого' соединен с выходом датчика дисбаланса противоположного канала, усилителя и блока измерения, второй вход_;которого соединен с первым выходом блока опорных сигналов, вклю—, чающего фазовый детектор, первый . вход которого представляет собой вход блока измерения угла, порогового элемента, вход которого соединен с первым выходом блока измерения угда, фазовращателя, вход которого соединен с вторым выходом блока измерения угла, первого формирователя, . вход которого соединен с выходом фазовращателя, и блока измерения вели чины, первый вход которого соединен с выходом усилителя, а второй - с выходом первого формирователя, о тличающееся тем, что, с целью повышения производительности станка, каждый измерительный канал снабжен S-триггером,входы которого соединены с вторым и третьим выходами блока опорных сигналов, одновибратором, вход которого соединен с выходом порогового элемента, и соединенными последовательно D-триггером, интегратором, компаратором, элементом И и светодиодом, D-входD-триггера соединен с выходом

S-триггера,С -вход - с вторым входом фазового детектора, а второй вход элемента И - с выходом одновибратора.

2. Устройство по п.1, от л и чающееся тем, что блок опор« ных сигналов выполнен в виде генератора опорных сигналов, трех постоянных резисторов, соединенных ’’звездой и подключенных к выходу генератора, двух переменных резисторор, вход каждого из которых соединен с одним из выходов генератора опорных сигналов, и двух формирователей прямоугольных импульсов, первые входы которых соединены со средней точкой звезды, вторые входы - с выходами переменных резисторов соответственно, а выходы - с S— и R—входами 5 -Триггера.

,_mSU ,.„1193473