Спосіб визначення параметрів вектору дисбалансу роторів та пристрій для його здійснення

Изобретение относится к балансировочной технике. Цель изобретения повышение точности за счет исключения динамической погрешности. Ио окружности ротора 4 наносят її равноудалённых методе 5, одну ия них принимают за нулевую метку 6. При вращении ротора 4 фиксируют сигналы с датчиков },2 и 3 дисбаланса, нулевой метки и меток. В счетчике 17 ме^пк отсчитывают число меток от нулевой до меткі-ij совпадающей с моментом перехода через О нуль сигнала с датчика 1 дисбаланса, (Л С 1392414 что фиксируется с помощью нуль-органа 13, за гем к попученному числу меток прибавляют N/4 меток с помощью счетчика меток и получают число N-, соответствующее фазе дисбаланса, которая определяется как ( - ЭТИ^/Н f и индицируется с помощью индикатора 18 угла дисбаланса. Амплитуда дисбаланса фиксируется в момент отсчета NQ метки и индицируется на индикаторе 19 величины дисбаланса. 2 с.п. и 1 з.п, ф-лы, 4 ил. Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано при балансировке роторов различных машин, а также прецизионных станков в условиях повышенных вибраций фундаментов. Цель изобретения - повышение точности за счет исключения динамической погрешности, достигаемое путем 10 учета изменения скорости вращения за один оборот. На фиг.1 представлен балансируемый ротор с нанесенными метками и установленными датчиками, общий вид; на фиг.2 - эпюра сигнала дисбаланса при постоянной скорости вращения ротора; на фиг.З - то же, при перемен1-' ной скорости вращения ротора; на фиг.4 - функциональная схема устрой20 ства. Способ определения параметров вектора дисбаланса заключается в том, что наносят по окружности Н равноудаленных меток, одну из которых прини25 мают за нулевую, отмечая ее любым известным способом, приводят ротор во вращение, фиксируют сигнал с датчика дисбаланса, отсчитывают число її; меток от нулевой метки до метки, совпадающей с моментом перехода 30 через нулевое значение сигнала с датчика дисбаланса, от этой метки отсчитывают дополнительно ЇЇ/4 меток для определения итоговой метки, определяемой числом N-, и по сигналу с датчи-35 ка дисбаланса в момент фиксации итоговой метки ]}а судят об амплитуде дисбаланса, и по положению итоговой метки - о фазе дисбаланса, определяемой как < ~ ^TNa/N. 7 40 нулевой метки и меток, расположенных на прямой, параллельной оси опор для ротора 4, на который нанесены метки 5 и нулевая метка 6, блок 7 формирования опорных сигналов, входы которого соединены с выходами датчиков 2 и 3 нулевой метки и меток, первый и •• второй перемножающие блоки 8 и ,9, входы которых соединены с выходом датчика 1 дисбаланса, первый и второй синхронные детекторы 10 и П , первые входы которых соединены с выходами соответствующих перемножающих блоков 8 и 9, а вторые - со вторыми входами последних и с соответствующими выходами блока 7 формирования опорных сигналов, последовательно соединенные сумматор 12, входы которого соединены с выходами синхронных детекторов 10 и 11, нуль-орган 13, схему И 14 и счетчик 15 меток, последовательно соединенные вторую схему И 16, второй вход которой соединен с вторым входом первой схемы И 14 и выходом датчика 3 меток, и второй счетчик 17 меток, второй вход которого соединен с вторым входом первого счетчика 15 меток и с выходом датчика 2 нулевой метки, и измеритель дисбаланса, выполненный в виде индикатора 18 угла дисбаланса и индикатора 19 величины дисбаланса, первые вході.! которых согединены между собой, с первым входом второй схемы И 16 и с выходом первого счетчика 15 меток, а вторые соответственно с выходами второго счетчика 17 меток и суммато ра 12. Устройс гво для реализации способа содержит да і миге и 1,2 и 'і дисбаланса Блок формирования опорных сигналов представляет собой квадратурный цифровой генератор. 392414 Перемножающие блоки и синхронные детекторы выполнены на основе цифрог)налогового преобразователя. Индикаторы величины дисбаланса и угла дисбаланса выполнены с запоминанием и меняют свои показания только в момент фиксации итоговой метки. Сумматор, нуль-орган и счетчики меток могут быть выполнены по любой ю известной в технике схеме, Устройство работает следующим образом. Раскручивается ротор 4 (фиг,5) с нанесенными на него метками 5 и 6. 15 При прохождении нулевой метки 6 мимо датчика 2 нулевой метки, нп его выходе формируется сигнал, который устанавливает в исходное нулевое состояние счетчики 15 и 17 меток, прсдназ- ?о 'каченные соответственно для подсчета N/4 и N меток. Одновременно сигнал, пропорциональный механическим колебаниям ротора 4, с выхода датчика 1 дисбаланса 25 поступает на входы перемножающих блоков 8 « 9, на другие входы которых поступают напряжения с блока 7 формирования опорных сигналов, меняющиеся по синусоидальному закону и 30 сдвинутые один относительно другого на 90° с частотой, равной частоте вращения ротора 4. Управление блоком 7 формирования опорных сигналов осуществляется сигналами датчика 2 нуле- 3fвой метки и датчика 3 меток угла ротора. Сигналы дисбаланса с выходов перемножающих блоков 8 и 9 поступают на входы соответствующих синхронных детекторов 10 и 11. На другие входы 4 0 синхронных детекторов 10 и 11 поступают сигналы с выходов блока 7 формирования опорных сигналов. Далее сигналы с выходов синхронных детекторов 10 и 11 поступают па входы сумматора 45 12, на выходе которого формируется синусоидальный сигнал оборотной час-тоты, амплитуда которого пропорциональна амплитуде вектора дисбаланса, а фазовая характеристика соответству- ^д ет фазовой характеристике вектора дисбаланса , Этот сигнал поступает на индикатор 19 величины дисбаланса и а нуль-орган 13. На выходе нуль-органа 13 логический сигнал запрещает , 5 5 прохождение импульсов с выхода датчика 3 меток угла ротора через первую схему И 14 на вход первого счетчика 15 меток. Уровень логического сигнала на выходе последнего разрешает прохождение импульсных сигналов через вторую схему Н 16 от датчика 3 меток угла ротор.і на вход второго счетчика 17 меток. В тот момент, когда сигнал дисбаланса на выходе сумматора 12 пересекает нулевую ось (фиг.З), на выходе нуль-органа 13 формируется управляющий сигнал, разрешающий прохождение импульсов от датчика 3 меток угла ротора через первую схему И 14 на выход первого счетчика 15 меток, который отсчитывает одновременно с вторым счетчиком 17 меток количество меток, нанесенных на четвертую часть окружности ротора. После того, как счетчик 15 отсчи* тает количество импульсов, равное количеству меток, нанесенных на четвертую часть окружности ротора 4, на его выходе появляется управляющий сигнал, который запрещает прохождение импульсов от датчика 3 меток угла рот тора через вторую схему И 16 на вход второго счетчика 17 меток, который останавливается и на его выходе устанавливается код, соответствующий количеству меток от нулевой до итоговой. В момент, когда происходит оста- • новка второго счетчика Ї7 меток, производится фиксация амплитуды вектора дисбаланса индикатором 19 величины дисбаланса и фазы индикатора 18 угла дисбаланса. При дальнейшем вращении ротора 4 цикл измерения повторяется на каждом следующем обороте. Предлагаемый способ позволяет определить угол (f вектора дисбаланса с погрешностью X = - 100%, которая определяется количеством меток, нанесенных на ротор. При нанесении на ротор, например, 4096 меток погрешность определения угла ( вектора дисбаланса не превы/ шает 0,08-0,09°., Кроме того, исключается погрешность довольно сложных вычислений, а также погрешность при измерениях, которая составляет порядка 5-10%. Таким образом, точность определения угла вектора дисбаланса повысилась в 4 - Ю раз, повышение точности определения величины вектора дисбаланса происходит за счет исключения подмены его истинного значения усред 13924 ІД непной неличинойв При этом существенно сокращается время, необходимое для определения параметров вектора дисбаланса в сравнении с известным, , где определение параметров происходит за время, большее одного периода вращения ро тора. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 10 1. Способ определения параметров вектора дисбаланса роторов, -заключающийся в том, что по окружности ротора наносят равноудаленные метки, 15 одну ит которых принимают ча нулевую, приводят ротор во вращение и о параметрах вектора дисбаланса судят по сигналу с датчика дисбаланса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с 20 целью повышения точности, отсчитывают число меток в интервале от нулевой метки до метки, совпадающей с момен* том перехода сигнала с датчика дисбаланса череэ нулевое значение, от этой 25 метки дополнительно отсчитывают четверть общего числа меток для определения итоговой метки, и о фазе дисбаланса судят по положению последней, а об амплитуде по сигналу с дат-30 чика дисбаланса - в момент фиксации итоговой метки. 2. Устройство для определения па-.,, раметров вектора дисбаланса роторов, содержащее опоры для ротора, датчик 35 дисбаланса, два соединенных с ним перемножающих блока, последовательно соединенные нуль-орган и схему И, датчик нулеиой метки и ичмеригель дисбаланса, о т л и ч а ю щ е й с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено блоком формирования опорных сигналов, вход которого соединен с выходом датчика нулевом метки,а выходы - с вторыми входами перемножающих блоков, сумматором, первым и вторым синхронными детекторами, первые входы которых соединены с выходами соответствующих перемножающих блоков, вторые входы - с соответствующими выходами блока формирования опорных сигналов, а выходы - с входами сумматора, второй схемой И, датчиком меток, выход которого соединен с вторыми входами обеих схем И и блока формирования опорных сигналов, и первым и вторым счетчика" ми меток, первые входы которых соединены с выходами соответствующих схем И, а вторые - с выходом* датчика нулевой метки, а измеритель дисбаланса выполнен в виде индикатора угла дисбаланса и индикатора величины дисбаланса, первые входы которых соединены между собой, с первым входом второй схемы И и с выходом первого счетчика меток, а вторые - соответственно с выходом второго счетчика меток и соединенными между собой выходом сумматора и входом нуль-органа. 3. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что датчики дисбаланса, нулевой метки и меток расположены по прямой, параллельной оси опор для ротора. детке А/*/ фі/г.2 фиг. 3 Редактор Л.Повхан Составитель Ю.Круглов Техред М.Дидык Корректор Н.Король Заказ 1804/46 Тираж 847 Подписное В И І Государственного комитета СССР Н ИШ по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5 ч Производственно-полиграфическое предприятие, г . Ужгород, ул. Проектная, 4