Измерительное устройство к балансировочному станку для уравновешивания роторов

 

О П И С А Н И Е и 932328

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (Sl ) Дополнительное к авт. санд-ву М 503155

{22) Заявлено 21.10.80(2l) 2997029/25-28 (51) М. Кл.

G 01 M 1/22 с присоединением заявк» М (23) Пр»орнтет тввудвдствииьй квиктвт сси ае двлаи кзвбрвтвккй н вткрыткв

ОпУбликовано 30.05.82. Бюллетень М 20

Дата опубликования описания 01 06 82 (53) УДК 620.1..05:531.24 (088.8) (72) Автор изобретения

С. Б. Андрианов

Московский институт электронной техники т (7l) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К БАЛА НСИРОВОЧНОМУ

СТАНКУ ДЛЯ УРАВНОВЕШИВАНИЯ РОТОРОВ ьш, К t F()Ь т,) у

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различном балансировочном оборудовании.

По основному авт.св. М 503155 известно измерительное устройство к балансировочному станку для уравновеши вания роторов, содержащее датчики дисбаланса, подключенный к ним блок настройки станка, избирательный усилитель, вы-. полненный в виде последовательно соеди!

О пенных смесителя, активного фильтра с фиксированной резонансной частотой, второго смесителя и фильтра нижних частот, двух усилителей-ограничителей, включенных на вход и выход активного фильтра, t 5 и последовательно соединенных фазового детектора, управляющего элемента и генератора, выходы которого соединены со вторыми входами смесителей, а выходы усилителей-ограничителей - со входами

Ю фазового детектора, последовательно соединеиные датчик опорного импульса, генератор опорного синусоидального напряжения, выполненный в виде системы им пульсно-фазовой автоподстройки частоты, указатель угла дисбаланса и указатель величины дисбаланса, вход которого и второй вход указателя угла дисбаланса под» ключены на выход фильтра нижних частот (1).

Недостатком данного устройства является длительный процесс установления показаний указателей величины и угла дисбаланса. Это связано с продолжительностью процесса захвата фазы измеряе мого сигнала системы фазовой автоподстройки частоты..

Длительность переходных процессов указанной системы определяется шириною ее полосы захвата. Чем шире полоса захвата, тем короче длительность процесса захвата фазы входного сигнала. Ширина полосы захвата может быть найдена как решение уравнения где (jr ) - выражение цля амплитудночастотной характеристики системы с разомкнутой петлей обратной связи; — коэффициент пропорциональности, связанный с петлевым усилением (добротностью) системы фязовой явгоподстройки частоты;

Из уравнения (1} следует, что чем .®О меньшую полосу пропускяния имеет амплитудно-частотная хяряктеристика, тем меньше .полоса захватя ды, Необходимость выполнять систему узкополосной продиктована высокими требованиями к помехоустойчивости измерительного устройства, При необходимости балансировки рото) ров в широком диапазоне частот, когда в этом диапазоне укладывается несколько полос захватя, система фязовой автопод- 20 стройки частоты дольше захватывает фазу, измеряемого сигнала, чем если бы он находился в полосе -aaxaara. длительности процессов установления различаются при этом на несколько порядков. В результате 25 существенно снижается производительность балансировки, Цель изобретения - повышения производительности балансировки.

Поставленная цель достигается тем, щ что устройство снабжено последовательно соединенными генератором периодического сигналя и усилителем, вход которого связан, с вторым входом генератора опорного сипусоицального напряжения, а выход - cв,ходом управляющего элемента.

На чертеже представлена блок-схема измерительного устройства.

Устройство содержит датчики 1 и 2

40 дисбаланса, воспринимающие вибрации бялансируемого ротора 3, подключенный к ним блок 4 настройки станка, избирательный усилитель 5, выполненный в виде последовательно соединенных смесителя

6, активного фильтря 7 с фиксированной резонансной частотой, второго смесителя"

8 и фильтра 9 нижних частот, двух усилителей-ограничителей 10 и 11, включенных на вход и выход активного фильтра 7, и последовательно соединенных фазового

50 детектора 12, управляющего элемента 13 и генератора 14, выходы которого соединены со вторыми вхоцами смесителей 6 и 8, а выходы усилителей-ограничителей

10 и 11 - со входами фазового детекто35 ра 12, образуя систему фазовой автоподстройки частоты, датчик 15 опорного импульса, генератор 16 опорного синусоицального напряжения, указатели 17 и

18 угла и величины дисбаланса, входы которых подключены на выход фильтра 9 нижних частот, и последовательно соециненные генератор 1 9 периодического сиг» нала и усилитель 20, выход которого связан со входом управляющего элемента 13.

Генератор 16 опорного синусоидального напряжения выполнен в виде системы импульсной фазовой автоподстройки частоты и содержит последовательно соединенные второй фазовый детектор 21, вход которого связан с выходом датчика 15 опорного импульса, второй фильтр 22 нижних частот, третий усилитель-ограничитель 23 и второй генератор 24, выход которого связан со вторыми входами фазового детектора 21 и указателя 1 7 угла дисбаланса, входами фазового цетектора 21 и указателя 17 угла дисбаланса, а вход — со входом усилителя 20.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы дисбаланса с датчиков 1 и 2 е поступают на блок 4 настройки станка, выполняющий одновременно функции компенсатора напряжений датчиков при электрическом эталонировании, решающего устройства и предварительного усилителя.

Сигналы с блока 4 настройки станка и генератора 14 подают на смеситель 6, на выходе которого образуется напряжение

l промежуточной частоты. После. усиления в активном высокодобротном фильтре 7 с фиксированной резонансной частотой напряжение промежуточной частоты поступает на смеситель 8, на второй вход которого подают напряжение с генератора 14. Смеситель 8 восстанавливает огфильтрованный сигнал дисбаланса, поступающий далее через фильтр 9 нижних частот на указатели 17 и 18 угла и величины дисбаланса. Сигналы со входа и выходя фильтра 7 через усилители-ограничи-, тели 10 и 11 поступают на фазовый детектор 12. На отрезке времени от включения устройства цо момента попадания в полосу захвата система фазовой автоподстройки частоты работает в асинхронном режиме. Сигнал на выходе фазбвого детектора

12 становится модулированным по амплитуде напряжением треугольной формы с выхода генератора 1 9 периодического сигнала, а сигнал на выходе генератора 14-модулированным по частоте гаким же образом до тех пор, пока не попадает в полосу захвата системы фазовой явтопоцстройки, частоты. С этого момента система работает в режиме синхронизации.

932328

Если затем происходит изменение частоты вращения ротора 3, сигнал на выходе фильтра получает фазовый сдвиг, что отражается на величине выходного напряжения фазового детектора 1 2. Изменение величины напряжения с tloMDULblo управляющего элемента 13 вызывает такое изменение частоты генератора. 14, которое позволяет получить на выходе смесителя

6 сигнал с промежуточной частотой, рав10 ной частоте настройки фильтра 7. Сигнал с выхода датчика 15 опорного импульса преобразуется генератором 16 в опорное синусоидальное напряжение, частота которого синхронизируется с частотой опорных

15 импульсов системой импульсной фаэовой автоподстройки частоты; Частота второго генератора 24 управляется напряжением

; треугольной формы с генератора 19 пери20 одического сигнала и напряжением с вы » хода третьего усилителя-ограничителя 23, управляемого через второй фильтр 22 нижних частот сигналом со второго фазового детектора 4, образуя асинхронный и

И синхронный режимы системы импульсной фаэовой автоподстройки частоты опорного синусоидального напряжения аналогично ранее рассмотренным.

Величина и угол дисбаланса регистрируются указателями 18 и 17 величины и Эй угла дисбаланса,, на которые поступают сигнал дисбаланса, а на второй - также опорное синусоидальное напряжение.

Применение в предлагаемом устройстве дополнительного генератора периодического сигнала и усилителя позволяет ускорить процесс захвата фазы измеряемого сигнала дисбаланса, а следовательно, сократить время установления показаний измерителей величины и угла дисбаланса и повысить производительность балан сировки.

Формула изобретения

Измерительное устройство к баланси» ровочному станку для уравновешивания роторов по авт.св. М 503155, о.т л ичающееся тем, что, сцельюповышения проиэводительнос и балансировки, оно снабжено последовательно соединенными генератором периодического сигнала и усилителем, вход которого свя-. зан с вторым входом генератора опорного синусоидального напряжения, а. выходс входом управляющего элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 503155, кл. G 01 М 1/22, 1971 (прототип).

932328

Составитель П. Баранов

Редактор Ю. Середа Техред A. Бабинеи Корректор О. Билак

Заказ 3765/61 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4