Устройство для уравновешивания вращающегося тела

 

Союз Соввтскмх

Соцлталмстмческмя

Реслублнк

OnMCAHME

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l} Дополнительное к авт. свиа-ву— (22) Заявлено 01.08.76(2)) 2390122/25 28 1 657293 (51) М. Кл.

5 Ol М 1/24 с присоедииением заявки ¹

Гееударстеелимй «ампет

СССР аа делам лзебратенак я еткрмткл (23) Приоритет—

Опублнковано15. 04. 79.бюллетень № 14

Дата опубаиковання описания 19.04.79 (53) УДК 620.1. .05:531.24 (088.8) B. В. Львов, А. И. Панков, Ю. H. Кулачковский, М. М. Фалько, О. Е. Мерзликин, К. Н. Чернов, А. А. Рузяиов,. Н. Ф. Йудкин и Ю. С. Макеев (72) Авторы изобретения

Куйбьпцевское,производственное объединение

Завод им. А. А. Масленникова (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ УРАВНОВЕШИВАНИЯ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ТЕЛА

Изобретение относится к области балансировочной техники и может быть использовано в приборостроении для аагоМатизации процесса уравновешивания балансов часов.

Известно устройство для уравновешива- 5 ния вращающегося гела, содержащее привод вращения, датчик дисбаланса, установленный в механических опорах, сигнал с которого, пропорциональный величине и фазе дисбаланса, поступает на блок индикации, блок синхронизации и оптический квантовый генератор для удаления магериала с поверхности. тела, моментом излучения которого управляет блок синхронизации момента излучения с моментом цро

15 хождения гока дисбаланса $1) .

Недостатком этого устройства является го, что снятие материала с поверхности тела осуществляется эа несколько цик20 лов мощным импульсом луча увеличенной длительности, что ведет к повторяемости операции снятия дисбаланса, снижая таким образом проиэводигельносгь процесса.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для уравновешивания врашаюшегося тела, например балансов часов,,содержащее гриттер, блок регулирования скорости вращении, первый вход которого соединен с выходом триггера, блок выбора канала, первый вход которого соединен с первым выходом блока регулирования, оптический квантовый генератор для удаления материала с поверхности гела> вход которой соединен с выходом блока выбора канала, привод вращения, соединенный со вторым выходом блока регулирования, датчик скорости вращения, выход когорот.о соединен со вторым входом блока регулир . вания, преобразователь напряжение-код, блок задержки, датчик дисбаланса, соединенный выходом с входом блока задержки я с первым входом преобразователя, второй вход которого соединен с третьим выходом блока регулирования, блок с логической схемой НЕ и блок с логической схемой И, первый вход которого соеди657293 нен с первым входом блока выбора кана« ла и с входом блока задержки, а второйс выходом, блока с логической схемой НЕ, вход которого соединен с выходом блока выбора канала и с входом преобразоваге- 5 ля "напряжение-код $2) .

Недостатком этого устройства является го, что съем металла с поверхности вращающегося гела проискодиг за несколько циклов с неоднократным приведением 10 его во вращение, для чего увеличивают мощность импульса путем увеличения его длительности, что ведет к снижению производительносгМ процесса, Так как мощность импульса неравномерна, а тело продолжает вращаться, место обработки имеет вид кратера с хвостом в форме выбросов с оплавлением, что снижаег точность уравновешивания и качество обработанной поверхности. ?О

Белью изобретения является повышение точности и производительности уравновешивания и улучшение качеетва обработки поверхности тел.

Бель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено блоком формирования импульсов заполнения,. блоком смещения фазы, блоком запоминания фазы и блоком контроля программы, при этом второй вход блока регулирования соединен с первым входом блока запоминания фазы и через блок формирования импульсов со вторым входом блока запоминания фазы, rpe« тий вход которого соединен с выходом.блока задержки, четвертый — с первым выхо35 дом блока регулирования и с первым вхо« дом блока контроля программы, пятый — с третьим входом блока регулирования, с первым выходом блока контроля программы и с первым входом блока смещения фазы, 40 шестой — с выходом блока смещения фазы, второй вкод которого соединен со вторым входом блока выбора канала, с выходом блока запоминания фазы и со вторым входом блока контроля программы, третий

45 вход которого соединен с выходом преобразователя, а второй выход его соединен с входом триггера.

На чертеже изображена блок-скема

/ 50 устройства для уравновешивания, баланса часов, Механическая часть устройства содержит баланс 1 часов, который установлен на вилку 2 с флажком 3, закрепленным на струне 4. По обе стороны or струны

4. расположены осветители 5, сигналы с которых поступают на вход датчика 6 скорости вращения и датчика 7 дисбаланса. датчики 6 и 7 соответственно скорости вращения и дисбаланса являются входами электрической часги устройства, которая включает триггер 8, блок 9 регулирования скорости вращения тел, первый вход которого соединен с выходом триггера 8, блок 10 выбора канала, первый вход которого соединен с первым выходом блока 9 регулирования, оптический квантовый генератор 11 для удаления материала с поверхности баланса 1, вход когорого соединен с выходом блока 10 выбора канала, привод 12 вращения, соединенный со вторым выходом блока 9 регулирования, второй вход которого соединен с выходом датчика 6 скорости вращения, преобразователь "напряжение-код" 13, блок

14 задержки, вход которого соединен с выходом датчика дисбаланса и с первым входом преобразователя "напряжение-код"

13, второй вход которого соединен с rpe« тьим выходом блока 9 регулирования, блок 15 формирования импульсов заполнения, блок 16 смещения фазы, блок 17 запоминания фазы и блок 18 контроля программы, блок 19 питания лазерной установки, при этом второй вход блока 9 регулирования соединен с первым входом блока 17 запоминания фазы и через блок

15 формирования импульсов - со вторым входом блока 17 запоминания фазы, третий вход которого соединен с выходом блока 14 задержки, четвертый — с первым выходом блока 9 регулирования и с первым входом блока 18 контроля программы, пятый - с третьим входом блока 9 регулирования, с первым выходом блока

18 контроля программы и с первым входом блока смещения фазы, шестой - с выходом блока 16 смещения фазы, второй вход которого соединен со вторым входом блока 10 выбора канала, с выходом блока 17 запоминания фазы и со вторым входом блока 18 контроля программы, третий вход которого соединен с выходом 13 преобразователя, а второй выход его соединен с входом триггера 8.

Устройство работаег следующим образом.

Нажатием кнопки KH триггер 8, соединенный с кнопкой, включает блок 9 регулирования, в, состав которого входит генератор импульсов калиброванной частоты, счетчик.импульсов, два ключа разных кодов, элемент памяти, схема выделения двух импульсов и схема формирования сигналов (на чертеже не показаны). При включении в работу блока 9 регулирования ге657293 нерагор импульсов калиброванной часгогы выдаег импульсы, счетчик счигаег импульсы и переполняегся, два ключа разных кодов последовательно выдаюг сигналы в элемент памяги. Схема выделения двух импульсов иэ серии импульсов выдаег импульс "перепись", когорый переписываег из элеменга памяти последовагельносгь срабатывания ключей в схему формирования сигналов, а вгорым импульсом "сброс" и счегчик усганавливаегся в "О". B этом

=лучае вырабагываегся команда "подача воздуха на раскругку ", когорая поступает на привод 12 вращения баланса 1. Баланс

1 под дейсгвием воздуха начинаег вращагься. За период следования импульсов с дагчика 6 скорости вращения при пересечении луча освегигеля 5 спицами баланса

1 счегчик блока 9 регулирования считает импульсы, калиброванные по частоте, .и если скорость вращения баланса находигся в зоне регулирования, срабатывает один ключ, информация в элементе памяги осгаегся прежняя, импульс "перепись" не

:иэменяег команду. Если скоросгь вращения баланса 1 вышла из зоны регулирования в большую сторону, чго cooraercrayer мейьшему периоду следования импульсов с дагчика 6 скоросги вращения, за когорый счетчик блока 9 регулирования считает импульсы калиброванной часгогы, га ключи не срабагываюг, в элементе памяги фиксируюгся эги сигналы, и импульсом

"перепись" информация переносигся в схему формирования сигналов, которая эапрешаег сигнал "подача воздуха на раскругку ° Привод 12 вращения перекрываег подачу воздуха, и скоросгь вращения баланса

1 уменьшается. При скорости вращения баланса 1, близкой к собственной часто- 4О ге колебаний механической колеблющейся сисгемы, иэ блока 9 регулирования подается команда "разрешение измерения неуравновешенности", которая формируегся ключом блока 9 регулирования. Преобра45 .зовагель "напряжение-код" 13 иэмеряег амплитуду колебаний и запоминаег ее в счетчике двоичным кодом. При уменьшении скорости вращения до резонансной иэ

9L блока 9 регулирования посгупаег команда скоросгь резонансная", когорая присугсгвуег до конца цикла уравновешивания. В блоке 10 выбора канала эга команда подключаег канал подгоговки опгического квантового генератора 1 1 к излучению, перекрываег другой канал излучение .

Блок 14 задержки вырабатывает импульс тяжелой точки в момент совпадения скорости вращения тела с собственной частотой колебаний механической колеблющейся системы, который во времени совпадает с моментом прохомадения тяжелой точки в месте действия луча оптического квантового генератора.

Этот моменг можно подсгроигь временем задержки. Блок 14 задержки запускается передним фронгом усиленного и ограниченного синусоидального напряжения, посгупаюшего с датчика 7 дисбаланса. Импульсы or спиц баланса 1, соогвегсгвуюшие периоду его вращения, и импульс, соответ« сгвуюший "гяжелой" точке, а гакже команда скорость резонансная", разрешаюгцая работу, посгунаюг в блок 17 запоминания фазы, состоящий из счетчика с регисгром сгагических григгеров и схемы сравнения (на чертеже не показаны). В моменг прихода импульса ог спиц баланса 1 счетчик в блоке 17 запоминания фазы, находящийся в "О", начинаег подсчигывагь импульсы, приходящие из блока 15 формирования импульсов заполнения, в сосгав которого входит генерагор импульсов калиброванной часгогы, делигель на постоянное число, счетчик импульсов, регисгр сгагических григгеров и схема с переменным числом пересчега (на чертеже не показана). Импульсом -гяжелой" гочки число, накопленное счегчиком блока 15 формирования импульсов заполнения, переписывается в регистр сгагических григгеров и сравниваегся с числом в счегччке, r.е. с самим собой. Так как числа равны, го со схемы блока сравнения блока 17 запоминания фазы поступает сигнал "излучение и по выбранному каналу блоком 10 выбора канала посгупаег на излучагель. Происходиг излучение и испарение металла иэ

"гяжелой" гочки. Сигнал "излучение" подсчигываегся счетчиком импульса с прямым

H инверсным входрм (на чертеже Не показан) блока 16 смещения фазы и счетчиком блока 18 контроля программы, когорый содержит также схему сравнения кодов и логическую схему кон гроля прогекающего процесса (на чергеже не показаны).

Импульсы заполнения, которые посгупаюг в блок 17 запоминания фазы формируюгся с переменным периодом следования гак, чгобы их число за период вращения оставалось постоянным.

Эго досгигаегся следующим образом.

В момент прихода импульса or спицы баланса 1, соогвегсгвующего периоду вра1 .щения, счегчики блока 15 формирования импульсов заполнения установлены в "0 .

Условно примем первый оборог вращения

657293

7 тела за период Т <, тогда за T « счетчик блока 15 формирования импульсов заполнения сосчигаег число, которое перепишется в регистр статических триггеров: т1-1 3

Ти где Т вЂ” период следования импульсов ка либрованной частоты;

K — постоянное число.

За второй оборот с периодом Т„- со схе-16 мы с переменным числом пересчета пройдет число импульсов К т !т„т; к. т„

Т т;„

Таким образом, число Ч будет изменяться, при этом К, будет оставаться постоянным с поправкой, которую можно считать постоянной.

Значит любому числу импульсов or 0 до К> будет соответствовать определенная точка на геле вращения. Число К выбирается в зависимости от диаметра луча лазера оптического квантового генератора и радиуса тела вращения. С каждым 5 последующим воздействием дуча лазера из блока 16 смещения фазы число, равное количеству воздействий луча, деленное на

2, попеременно прямым и дополнительным кодом переписывается в счетчик блока 17 запоминания фазы, поэтому число импуль- сов заполнения до момента излучения равня гся и цикл повторяется. Этот цикл служит как контрольный в случае, если неуравновешенность в допуске, тогда при сигнале

"скорость резонансная" в блоке 18 контроля программы сравниваются допустимое число из блока 17 запоминания фазы и нулевое значение числа счетчика блока

18 контроля программы. Это является условием конца работы устройства одного канали. Выдается сигнал на управляющий триггер 8, который устанавливается в

"0". Работа прекращается с приходом сигнала "скорость резонансная" чз блока

9 регулирования скорости. При этом блок

10 выбора канала подключает второй канал. Цикл уравновешивания протекает аналогично первому каналу.

Возможность использования двух каналов при устранении неуравновешенности повышаег коэффициент загрузки оборудования и производительность. Кроме гого, увеличивается точность уравновешивания и улучшаегся качество обработки поверхнос ги тел вращения за счет того, что снятие материала производится cepke»» импульсов луча лазера постоянной энергии, когорая пропорциональна величине неуравновешенности, причем импульсы распределяются в районе тяжелой гочки по дуге окружности тела вращения.

Формула изобре гения

» Т В

35 где 7 - число импульсов, определяющих момент излучения;

k- - число, соответствующее положению "тяжелой" точки относительно спицы»

3(>- число воздействия луча, деленное на. 2.

Как видно, воздействии на баланс 1 будут распределены по дуге в районе "тяже лой" .точки. Блок 18 контроля программы подсчитывает количество воздействий счетчиком и в момент сравнения накопленного числа с числом, равным амплитуде колебаний, хранящимся в счетчике преобразовагеля "напряжение-код" 13, выдает сигнал

"сброс" в блок 9 регулирования, блок 3 7 запоминания фазы и в блок 16 смещения фазы, Из блока 9 регулирования снимаются сигналы "скорость резонансная", в ре-, зульrare чего освобождается канал в блоке выбора канала "разрешение измерения неуравновешенностии, ч то сгирае r предыдущее значение неуравновешенности, подаегся команда "подача воздуха на раскрутку", Устройство для уравновешивания враща ющегося тела, содержащее триггер, блок регулирования скорости вращения, первый вход которого соединен с выходом триггера, блок выбора канала, первый вход когорого соединен с первым выходом блока регулирования, оптический квантовый генератор для удаления материала с поверхности тела, вход которого соединен с выходом блока выбора канала, привод враще ни я, соедине нный со в горым вы ходом блока регулирования, датчик скорости вращения, вьйод которого соединен co Bto рым входом блока регулирования, преоЬразователь напряжение-код", блок задержки и датчик дисбаланса, соединенный выходом с входом блока задержки и с первым входом преобразователя, второй вход ко гор ого сое ди нен с тр е тЬим вы ходом блока регулирования, о г л и ч а ющ е. е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности уравновешивания и улучшения качества обработки поверхности тел, оно снабжено блоком

657293

10 (:осгавигель P. Гайнугдинова

Редактор Л. Баганова Техред М. Петко корректор П. Макаревич

Заказ 1781/40 Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобрегенийи открытий, 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 формирования импульсов заполнения, бло-, ком . смещения фазы, блоком запоминания фазы и блоком контроля программы, при этом второй вход блока регулирования соединен с первым входом блока эапомина- 5 ния фазы и через блок формирования импульсов со вторым входом блока запомиИания фазы, третий вход которого соединен с выходом блока задержки, четвертыйс первым выходом блока регулирования и 10 с первым входом блока контроля программы, пятый с третьим входом блока регулирования, с первым выходом блока контроля программы и с первым входом блока смещения фазы, шестой — c выходом блока сме пения фазы, вгороГ вход которого соединен со вторым входом блока выбора канала, с выходом блока запоминания фазы и со вторым входом блока контроля программы, третий вход которого соединен с выходом преобразователя, а второй выход его соединен с входом триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспер тизе

Авторское свидетельство СССР

Хю 190641, хл. 9 01 Н 1/38, 1965.

2. Автсрское свидетельство СССР

34 512669, кл. 5 01 М 1/24, 1974.