SU1552023A1 - Method and apparatus for determining disbalance of rotors - Google Patents

Method and apparatus for determining disbalance of rotors Download PDF

Info

Publication number
SU1552023A1
SU1552023A1 SU884437689A SU4437689A SU1552023A1 SU 1552023 A1 SU1552023 A1 SU 1552023A1 SU 884437689 A SU884437689 A SU 884437689A SU 4437689 A SU4437689 A SU 4437689A SU 1552023 A1 SU1552023 A1 SU 1552023A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
unbalance
input
output
code
unit
Prior art date
Application number
SU884437689A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Борисович Ефремов
Сергей Федорович Остриченко
Original Assignee
Институт сверхтвердых материалов АН УССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт сверхтвердых материалов АН УССР filed Critical Институт сверхтвердых материалов АН УССР
Priority to SU884437689A priority Critical patent/SU1552023A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1552023A1 publication Critical patent/SU1552023A1/en

Links

Landscapes

  • Testing Of Balance (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к балансировочной технике. Цель изобретени  - расширение частотного диапазона и повышение безаварийности за счет посто нного наращивани  скорости вращени . На ротор 1 нанос т две метки со сдвигом 90°. В статике компенсируют некруглость с помощью аналогового сумматора 5, привод т ротор 1 во вращение, сигналы с датчиков 2 и 3 угла поворота и дисбаланса, преобразуют в цифровую форму и с помощью блока 15 вычислени  параметров дисбаланса определ ют амплитуду и фазу последнего, вывод  данные на блок 12 отображени . При превышении амплитуды дисбананса критического значени , хран щегос  в блоке 14 сравнени , на блоке 12 отображени  выводитс  сигнал на остановку. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.This invention relates to a balancing technique. The purpose of the invention is to expand the frequency range and increase the reliability due to the constant increase in the speed of rotation. Two marks with a shift of 90 ° are applied to the rotor 1. In statics, non-circularity is compensated using an analog adder 5, rotor 1 is driven into rotation, signals from sensors 2 and 3 of rotation angle and imbalance are converted into digital form, and using block 15 for calculating imbalance parameters, the amplitude and phase of the latter are determined, and output data to display unit 12. When the amplitude of the unbalance of the critical value, stored in comparison unit 14, is exceeded, a signal to stop is displayed on display unit 12. 2 sec. f-ly, 4 ill.

Description

ел ел toate to

о ьоoh

соwith

Изобретение относитс  к балансиовочной технике и мо ет быть использовано при балансировке роторов разичных машин, а также прецизионных « с станков.The invention relates to balancing technology and can be used for balancing rotors of various machines, as well as precision machines.

Цель изобретени  - расширение частотного диапазона и повышение безаварийности за счет постепенного наращивани  скорости вращени  при ю посто нном контроле параметров дисбаланса .The purpose of the invention is to expand the frequency range and increase the reliability due to the gradual increase of the rotational speed with constant monitoring of the imbalance parameters.

На фиг.1 изображена схема реализации способа, на фиг.2 - блок-схема устройства, реализующего способ; |5 на фиг.З и 4 - алгоритмы работы устройства .1 shows a diagram of the implementation of the method, figure 2 is a block diagram of a device that implements the method; 5 in Fig.Z and 4 - the algorithms of the device.

Способ определени  дисбаланса роторов заключаетс  в том, что на поверхность ротора нанос т две метки 20 со сдвигом 90°, в статике определ ют и компенсируют некруглость ротора, привод т последний во вращение, фиксируют радиальные перемещени  ротора при прохождении меток и на любой 25 частоте вращени  определ ют амплитуду и фазу дисбаланса, соответственно, какThe method of determining rotor imbalances is that two marks 20 are applied to the rotor surface with a shift of 90 °, the rotor's non-circularity is determined and compensated for, the latter is rotated, and the radial movements of the rotor are fixed during the passage of marks and at any 25 rotational speed determine the amplitude and phase of imbalance, respectively, as

АBUT

А , if arctgr-,A, if arctgr-,

где А,, и А г - радиальные перемещени where a ,, and a r are the radial displacements

ротора при прохожденииpassing through the rotor

первой и второй меток.first and second tags.

Устройство дл  определени  дисбаDevice for determining disb

ланса роторов содержит предназначенные дл  взимодействи  с ротором 1 датчик 2 угла поворота и датчик 3 дисбаланса, последовательно соединенные первичный преобразователь 4, вход которого соединен с выходом датчика 3 дисбаланса, аналоговый сумматор 5, усилитель 6, аналого-цифровой преобразователь 7 (АЦП), блок 8 сопр жени  с аналоговым сигналом и цифроана- лотовый преобразователь (ЦАП) 9., выход которого соединен с вторым входом аналогового сумматора 5, последовательно соединенные таймер 10, вход которого соединен с выходом датчика 2 угла поворота и вторым входом АЦП 7, блок 11 сопр жени  с цифровыми сигналами и блок 12 отображени , блокrotor balance contains rotation angle sensor 2 and rotor 1, which are connected in series to transducer 4, whose input is connected to unbalance sensor output 3, analog adder 5, amplifier 6, analog-to-digital converter 7 (ADC), block 8 interface with an analog signal and a digital-to-analog converter (DAC) 9., the output of which is connected to the second input of the analog adder 5, connected in series timer 10, the input of which is connected to the output of the angle sensor 2 and that the second input of the ADC 7, block 11 interfacing with digital signals and a display unit 12, the unit

13пам ти, соединенный двухсторонними св з ми с блоком 8 сопр жени  с аналоговым сигналом и с блоком 1 1 сопр жени 13, connected with two-way communication with the block 8 interface with the analog signal and with the block 1 1 interface

с цифровыми сигналами, соединенный двухсторонней св зью с последним блокwith digital signals connected two-way with the last block

14сравнени  и блок 15 вычислени  па14 comparisons and block 15 calculating pa

с with

5 five

0 5 0 5

00

3535

,Q дз п Q dz p

раметров дисбаланса, выполненный в виде последовательно соединенных схемы 16 вычислени  квадрата, вход которой соединен с вторым выходом блока 8 сопр жени  с аналоговым сигналом, сумматора 17 и схемы 18 вычислени  амплитуды дисбаланса, выход которой соединен с вторым входом блока 11 сопр жени  с цифровыми сигналами, и соединенной двухсторонней св зью с третьим входом последнего, схемы 19 вычислени  фазы дисбаланса, вход которой соединен с третьим выходом блока 8 сопр жени  с аналоговым сигналом.unbalance meter, made in the form of a series-connected square calculating circuit 16, the input of which is connected to the second output of the conjugation block 8 with an analog signal, adder 17 and unbalance amplitude calculating circuit 18, the output of which is connected to the second input of the digital signal coupling block 11, and connected two-way communication with the third input of the latter, the unbalance phase calculating circuit 19, the input of which is connected to the third output of the conjugation unit 8 with the analog signal.

Устройство реализует способ по приведенным алгоритмам (фиг.3,4) согласно последовательности операций.The device implements the method according to the above algorithms (Fig.3,4) according to the sequence of operations.

Нанос т по окружности ротора 1 две метки со сдвигом 90°; датчики 2 и 3 угла поворота и дисбаланса устанавливают с возможностью считывани  информации с ротора 1, а именно, на одной оси, перпендикул рно оси вращени  объекта, в статическом режиме (вручную поворачива  ротор I или же на первом обороте) в моменты фиксации меток датчиком 2 угла поворота с помощью датчика 3 дисбаланса измер ют и запоминают , значени  амплитуд в обоих точках А и . Чтобы определить котора  из точек 1 или 2 зафиксируетс  первой, одновременно с определением амплитуд сигналов измер ют врем  от момента фиксации первой метки до момента фиксации второй метки 2,, затем от второй до первой -ег , затем определ ют , если Ј,Ј,, то перва  метка X, втора  Y, и, наоборот. Это необходимо дл  того, чтобы обусловить однозначность последующих вычислений. После измерени  А10 и Аго эти значени  компенсируютс .Draw around the circumference of the rotor 1 two marks with a shift of 90 °; Sensors 2 and 3 of rotation angle and imbalance are installed with the ability to read information from the rotor 1, namely, on the same axis, perpendicular to the axis of rotation of the object, in static mode (manually turning the rotor I or on the first revolution) at the moments of fixing marks by the sensor 2 The rotation angle using the unbalance sensor 3 is measured and stored, the magnitudes of the amplitudes at both points A and. In order to determine which of the points 1 or 2 is fixed first, simultaneously with determining the amplitudes of the signals, the time from fixing the first mark to fixing the second mark 2, is measured, then from the second to the first —eg, then determining if,, Ј ,, then the first label is X, the second is Y, and vice versa. This is necessary in order to determine the uniqueness of subsequent calculations. After measuring A10 and Ago, these values are compensated.

Далее вращают ротор 1 и на последующих оборотах его вращени , при разгоне или в установившемс  режиме, измер ют сигналы в точках тем же методом , что и в статическом режиме,получа  параметры А, и Аа. Затем определ ют дисбаланс по выражени мNext, rotor 1 is rotated and at subsequent revolutions of its rotation, during acceleration or in steady state, the signals at points are measured by the same method as in static mode, obtaining the parameters A and Aa. The imbalance is then determined by the expressions.

if- arctg| ; Aif- arctg | ; A

VA + A ,VA + A,

где I/ - угол дисбаланса1,where I / is the imbalance angle1,

А - величина дисбалансаj AI,And - the unbalance j AI,

A.J- значени  амплитуд сигналов, измеренных в динамическом режиме, соответственно, в точках 1 и 2.A.J-values of the amplitudes of signals measured dynamically, respectively, at points 1 and 2.

Полученные значени  на n-м обороте сравнивают с критическими значени ми дисбаланса роторов станков, которые расчитываютс , исход  из конструктивных особенностей станка, и осуществл ют балансировку ротора 1. В случае превышени  критического значени  дисбаланса выдаетс  аварийный сигнал на останов вращени  шпиндел .The values obtained on the nth revolution are compared with the critical unbalance values of the rotors of the machines, which are calculated based on the design features of the machine, and balance the rotor 1. In case of exceeding the critical unbalance, an alarm is issued to stop the spindle rotation.

Блоки устройства выполн ют следующие операции.The units of the device perform the following operations.

В статическом режиме или же на первом обороте ротора 1 с блока 8 со- пр жени  с аналоговыми сигналами на ЦАП 9 поступает нулевое значение, т.е. на второй вход аналогового сумматора 5 подано напр жение, равное нулю. Сигнал с датчика 3 дисбаланса преобразуетс  в первичном преобразователе 4, усиливаетс  усилителем 6 и преобразуетс  в АЦП 7 цифровой код в момент совпадени  метки с датчика 2 угла поворота. Далее сигнал записываетс  в блок 13 пам ти в виде сигIn the static mode or on the first rotation of the rotor 1, the zero value comes from the conjugation block 8 with the analog signals on the DAC 9, i.e. The second input of the analog adder 5 is supplied with a voltage equal to zero. The signal from the unbalance sensor 3 is converted in the primary converter 4, amplified by the amplifier 6, and converted into the ADC 7 digital code at the time of the coincidence of the mark from the angle sensor 2. The signal is then recorded in memory block 13 as a signal.

налов Аcash A

юYu

иand

в at

зависимости от поdepending on

казани  значений таймера 10, который высчитывает интервалы времени между двум  метками. После включени  вра- щени  станка уже на третьем обороте ротора на ЦАП 9 поступают.значени  Afo и , причем в момент прохождени  первой метки мимо датчика 2 угла поворота на ЦАП 9 выдаетс  значение А 0 , и с него поступает на второй вход аналогового сумматора 5.Shows the values of timer 10, which calculates the time intervals between two marks. After turning on the rotation of the machine, on the third revolution of the rotor, the DAC 9 receives the values Afo and, moreover, when the first mark passes by the angle sensor 2, the A 0 value is output to the DAC 9, and it goes to the second input of the analog adder 5.

Сигнал, полученный с первичного преобразовател  4, представл ет собой сумму сигнала дисбаланса и сигнала некруглости вала. На выходе аналогового сумматора 5 получают сигнал дис- аланса, и в момент прохода метки АЦП 7 преобразовывает его в цифровой код, который фиксируетс  и поступает- через блок 8 сопр жени  с аналоговыми сигналами на блок 15 вычислени  параметров дисбаланса, а именно, в схему 16 вычислени  квадратов и схему 19 вычислени  фазы дисбаланса. The signal received from the primary converter 4 is the sum of the unbalance signal and the shaft non-roundness signal. At the output of the analog adder 5, the unbalance signal is received, and at the moment of passing the label, the ADC 7 converts it into a digital code, which is recorded and received through conjugation block 8 with analog signals to block 15 for calculating imbalance parameters, namely calculating squares and unbalance phase calculating circuit 19.

После измерени  обеих координат А и А, происходит вычисление значений фазы q и амплитуды дисбаланса, которые сравниваютс  в блоке 14 сравнени  с критическим, введенным туда предварительно. Если произошло превышение критического значени , то через блок 11 сопр жени  с цифровыми сигналами на блок 12 отображени  выдаетс After measuring both coordinates A and A, the values of phase q and the amplitude of the imbalance are calculated, which are compared in block 14 of comparison with the critical one entered there in advance. If the critical value has been exceeded, then through the interface 11 with digital signals to the display unit 12 is output

00

5 five

00

5five

0 0

сигнал останова и величины параметров дисбаланса, в противном случае на блок 12 отображени  выдаютс  только параметры дисбаланса.the stop signal and the unbalance parameter values; otherwise, only the unbalance parameters are output to the display unit 12.

Способ, реализованный в устройстве , позвол ет осуществл ть балансировку любых станков, в том числе тех, вращение роторов которых невозможно на фиксированной частоте (кроме рабочей ).The method implemented in the device allows balancing of any machines, including those whose rotation of the rotors is impossible at a fixed frequency (except for the working one).

Claims (2)

1. Способ определени  дисбаланса роторов, заключающийс  в том, что привод т ротор во вращение, фиксируют его радиальные перемещени  в течение одного полуоборота дважды со сдвигом определ ют амплитуду и фазу дисбаланса , отличающийс  тем, что, с целью расширени  частотного диапазона и повышени  безаварийности , предварительно на ротор нанос т две метки со сдвигом 90°, компенсируют некруглость ротора и при вращении на любой частоте определ ют амплитуду и фазу дисбаланса соответственно , как:1. A method for determining the unbalance of rotors, which consists in driving the rotor into rotation, fixes its radial movements during one half-turn twice with a shift determine the amplitude and phase of the imbalance, characterized in that, in order to expand the frequency range and increase the trouble-free performance, Two marks with a shift of 90 ° are preliminarily applied to the rotor, the out-of-roundness of the rotor is compensated, and when rotating at any frequency, the amplitude and phase of imbalance are determined, respectively, as: А - VA + А.A - VA + A. c/ arctgT-, Aic / arctgT-, Ai где А . иwhere a. and А1радиальные перемещени , измеренные при прохождении первой и второй меток.A1 radial displacements measured during the passage of the first and second marks. 2. Устройство дл  определени  дисбаланса роторов, содержащее датчики дисбаланса и угла поворота, аналоговый сумматор, блок пам ти и блок вычислени  параметров дисбаланса, о т- личающеес  тем, что, с целью расширени  частотного диапазона и повышени  безаварийности, оно снабжено таймером, первичным преоб-1 разователем, вход которого соединен с выходом датчика дисбаланса, а выход - с входом аналогового сумматора, последовательно соединенными усилителем , вход которого соединен с выходом аналогового сумматора, аналого- цифровым преобразователем, второй вход которого соединен с датчиком угла поворота и входом таймера, бло- ком сопр жени  с аналоговым сигналом, соединенным двухсторонней св зью с блоком пам ти, и цифроаналоговым преобразователем , выход которого соединен с вторым входом аналогового сумматора , блоком отображени , блоком сравнени  и соединенным двухсторонними св з ми с последним и с блоком пам ти, блоком сопр жени  с цифровыми сигналами, вход которого соединен с выходом таймера, а выход - с входом блока отображени , а блок вычислени  параметров дисбаланса выполнен в виде последовательно соединенных схемы вычислени  квадрата, вход которой2. A device for detecting unbalance of rotors, comprising unbalance and angle of rotation sensors, an analog adder, a memory unit and an imbalance parameter calculation unit, which is characterized by the fact that, in order to expand the frequency range and increase trouble-free performance, -1 by a distributor, the input of which is connected to the output of the unbalance sensor, and the output - to the input of an analog adder connected in series by an amplifier whose input is connected to the output of an analog adder, an analog-digital conversion a teleme, the second input of which is connected to the rotation angle sensor and the timer input, a interface unit with an analog signal connected to a two-way communication with the memory unit, and a digital-analogue converter, the output of which is connected to the second input of the analog adder, display unit, comparison unit and connected bilaterally with the latter and the memory unit, the interface unit with digital signals, the input of which is connected to the timer output, and the output - to the input of the display unit, and the unbalance parameter calculation unit It is implemented as a series-connected square calculation, whose input is 520238520238 соединен с вторым выходом блока сопр жени  с аналоговым сигналом сумматора и схемы вычислени  амплитуды дисбаланса, выход которой соединен с вторым входом блока сопр жени  с цифровыми сигналами, и соединенной двухсторонней св зью с третьим входом последнего, схемой вычислени  фазы дисбаланса, вход которой соединен с третьим выходом блока сопр жени  с аналоговым сигналом.connected to the second output of the interface unit with an analog signal of the adder and an unbalance amplitude calculation circuit, the output of which is connected to the second input of the interface block with digital signals, and connected two-way communication with the third input of the last, an unbalance phase calculation circuit, the input of which is connected to the third the output of the interface block with the analog signal. 10ten Датчик уела поворотаTurn sensor Датчик дисбалансаUnbalance sensor Фиг.11 ПуСКStart I ,I, Вывести д ЦАП д нулевое значениеOutput d DAC d zero value Запуск таймера. Чтение кода, полученного с Аил. Запись этого кода 8 первую  чейку пам тииStart the timer. Reading the code received from ail. Write this code 8 first memory cell Чтение кода таймера Tj. Запуск таймера с нулеВого значени . Чтение кода с АЦП /У2 запись этого кода 8о Вторую  чейку пам ти Read timer code Tj. Starting the timer from zero. Read code from ADC / U2 write this code 8o Second memory location Seo лоборотЗг Нет (0°или90 )Seo backward Ng (0 ° or 90) V, гV, g НетNot 1one Перезапись кодоВ из перВой  чейки пам ти Во о тору/о и наоборот i ,Overwriting the codebook from the first memory cell of the Torah / o and vice versa i, Фи&ЗFi & W Выдать 8 UAH значение кода /Уд-,To issue 8 UAH value of the code / Od-, Чтение, кода, полученного с АЦП (tfj)Reading the code received from the ADC (tfj) Выдать 5 ЦАП значение кода МКгIssue 5 DAC value code MKG Чтение кода, полученного с АЦП (N2)Reading the code received from the ADC (N2) Вычисление амплитуды Ag УКн,) (А/г)2 а фазы у arctg jfc дисбалансаCalculation of the amplitude of Ag UKh,) (a / g) 2 and phase unbalance arctg jfc Вывод параметров дисбаланса на устройство отображени Displaying unbalance parameters on a display device НетNot д превысила критическое значение.d exceeded the critical value. Вывести, сигнал на аварийный, остановOutput, signal to emergency, stop Останов работыStop work Редактор А.ШандорEditor A. Shandor Составитель Ю.КругловCompiled by Yu. Kruglov Техред А.Кравчук Корректор М.Максимишинец Tehred A. Kravchuk Proofreader M. Maksimishinets Заказ 323Order 323 Тираж 441Circulation 441 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб ., д. 4/5VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5 15520231552023 твттTWT // ЛаLa До.Before. ФагАPhage ПодписноеSubscription
SU884437689A 1988-06-08 1988-06-08 Method and apparatus for determining disbalance of rotors SU1552023A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884437689A SU1552023A1 (en) 1988-06-08 1988-06-08 Method and apparatus for determining disbalance of rotors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884437689A SU1552023A1 (en) 1988-06-08 1988-06-08 Method and apparatus for determining disbalance of rotors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1552023A1 true SU1552023A1 (en) 1990-03-23

Family

ID=21380118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884437689A SU1552023A1 (en) 1988-06-08 1988-06-08 Method and apparatus for determining disbalance of rotors

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1552023A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 712709, кл. G 01 М 1/22, 1978. Авторское свидетельство СССР -9 1024770, кл. G 01 М 1/22, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU795520A3 (en) Method of rotor balancing
CA2063601A1 (en) Process and system for gathering and evaluating measured data
US4240069A (en) Angle coder with variable input angle
US4510809A (en) Device for measurement of amplitude and angular position of an untrue running in a revolving system
US4475393A (en) Method and device for positioning workpieces to be balanced
SU1552023A1 (en) Method and apparatus for determining disbalance of rotors
US5705748A (en) Method and apparatus for determining the rotary angular position of a rotary member when measuring unbalance
CA1114203A (en) Read-out system for wheel balancer
US3189886A (en) Displacement amplifier
JPS582718A (en) Method and device for measuring and positioning angular position of unbalance of body of revolution
SU1432771A1 (en) Arrangement for automatically measuring the error of angle converter
US3319470A (en) Balancing system
SU1402800A1 (en) Method and apparatus for measuring linear dimensions of objects of bodies of revolution type
SU1010485A1 (en) Measuring device for balancing machine
SU1045035A1 (en) Disbalance determination device
JPH06507492A (en) Axial displacement measuring device
SU1392414A1 (en) Method and device for determining parameters of rotor disbalance vector
SU1755081A1 (en) Device for defining disbalance vector
RU1584539C (en) Measuring unit for balancing machine
SU1364860A1 (en) Method and arrangement for measuring angular measures
JPH0452664Y2 (en)
JPS6217609A (en) Method and device for measuring angular position
CN116380147A (en) Round grating self-calibration method and device based on inertia and single reading head
SU1397759A1 (en) Device for determining amplitude and phase of disbalance
SU1320674A1 (en) Method of balancing rotor