Устройство для определения параметров вектора дисбаланса ротора

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

СоцналнсФнческнх йеслублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву{22) Заявлено 3Û781 (21) 3324524/25-28 (Я } М. Кл.з а 01 м 1/гг с присоединением заявки N9Государственный комитет

СССР оо делам, изобретений н открытий

- (23) Приоритет(33) УДК 620.1. 05 s

t 531 ° 24 (0.88.;8) .

Опубликовано 15.0233- Ьоллетемь Ноб

Дата опубликования описания 15. 02. 83

Г.Г.Добровольский Б С Крячек В П Бщфусофр. и. В.Б.Ефремов - " @-" 4Я Я >>> птд ..

Ордена Трудового Красного Знамени инст тут с сверхтвердих материалов АН украинской. (72) Авторы изобретения (73 ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВЕКТОРА ДИСБАЛАНСА РОТОРА

Изобретение относится к балансировочной технике для определения- параметров вектора дисбаланса и. может быть использовано при балансировке роторов различных.машин, а также прецизионных станков в условиях повы.шеНных вибраций фундаментов.

Известно устройство для определения параметров вектора дисбаланса ротора, содержащее последовательно соединенные датчик дисбаланса, камертонный преобразователь, избирательный усилитель, детектор, усилитель низкой частоты и измеритель (1).

Однако устройство характеризуется недостаточной точностью определения параметров в связи с тем, что на результат измерения- параметров вектора дисбаланса оказывают влияние гармоники выходного сигнала датчика, являющиеся помехами, обусловленными внешними вибрациями, которые не отстраиваются в процессе измерения, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для определения параметров, вектора дисбаланса ротора, содержащее последовательно соединенные дат;чик дисбаланса, формирователь опорного

;синусоидального напряжения с блоком 30 перемножения,. фильтр низких частот блок обработки низкочастотной составляющей сигнала и измеритель (2), Недостатком-устройства является то, что иэ полученного в результате перемножения результирующего сигнала можно выделить только его постоянную составляющую, которая не несет информацию об угле вектора дисбаланса (о модуле можно судить по уровню этой составляющей). Для определения фазы вектора дисбаланса необходимы дополнительные преобразования, а именно, нужно разложить отфильтрованный сигнал. на две ортогональные составляющие, разделив значения составляющих, найти тангенс угловой координаты, а затем по значению тангенса определить собственно угловую координату вектора дисбаланса. .В процессе этих преобразований неизбежны дополнительные потери.информации, снижающие точность определения фазы вектора дисбаланса. .Цель изобретения — повышение точности определения фазы вектора дисбаланса.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения параметров вектора дисбаланса ротора 996885 снабжено последовательно соединенными нуль-органом, вход которого подключен к второму выходу формирователя, схемой И, счетчиком времени, второй вход которого подсоединен к выходу блока обработки, и множительноделительным блоком, выход которого связан с вторым входом измерителя, а также блоком измерения периода низкочастотной составляющей сигнала, включенным между фильтром низких час- 1О тот и множительно-делительным блоком и датчиком отметки угла поворота ротора, подключенным к второму входу схемы Й.

На фиг. 1 изображено устройство для определения параметров вектора дисбаланса ротора, общий вид; на фиг. 2 - эпюры напряжений.

Устройство для определения параметров вектора дисбаланса ротора содержит последовательно соединенные датчик 1 дисбаланса, формирователь опорного синусоидального напряжения, выполненный на основе блока 2 перемножения и генератора 3 низкой частоты, фильтр 4 низких частот, блок 5 обработки низкочастотной составляющей сигнала, определяющий максимум низкочастотной составляющей,и измеритель б дисбаланса последовательно соеди- ЗО ненные нуль-орган 7, вход которого подключен к второму выходу формирователя, схему 8. И, счетчик 9 времени, второй вход которого подсоединен к выходу блока 5 обработки низкочастотной составляющей сигнала, и множительно-делительный блок .10, выход которого связан с вторым входом измерителя 6, а также блок 11 измерения периода низкочастотной составляющей сигнала, включенный между фильтром 4 <0 низких частот и множительно-делительным блоком 10, и датчик 12 отметки угла поворота ротора (не показан), подключенный к второму входу схемы

8 И. 4S

Устройство работает следующим образом. при вращении ротора с балансировочной скоростью с датчика 1 на блок 2 .перемножения формирователя поступают электрические сигналы, пропорциональные механическим колебаниям ротора.

Частота этих сигналов Г, т.е. это частота вращения ротора. С генератора 5

3 идеальное напряжение 0 с частотой f поступает на блок 2. Частота

f отличается от частоты f< сигнала 2. на заданную величину (вполне дос( таточно, чтобы эти сигналы отлича- 60 лись на 10%, например f = 55 Гц при Г = 50 Гц). Тогда

150-55t

Г„50 65

На выходе блока 2 получают полезный . сигнал с раэностной частотой д1 и сигнал помехи с частотой

f + f ; Эти сигналы поступают на фильтр 4 низких частот, на выходе которого остается только низкочастотная составляющая Цн с частотой .2

В момент времени со,в который совпадают нулевая фаза опорного напряжения Ц, фиксируемая нуль-органом

7, при Q» = 0 выдающим сигнал на логическую схему 8 И, и прохождение отметкой фазы ротора датчика 1 дисбаланса (моменты прохождения с тметкой угла ротора датчика 1 дисбаланса регистрируются датчиком 12 отметки фазы, который также выдает соответствующйе сигналы на логическую схему 8 И), логическая схема 8 И запускает счетчик 9 времени. Счетчик открыт до тех пор, пока íà его запрещающий вход не поступает сигнал с блока 5, формируемый в момент с достижения напряжением 0 » своего максимального значения. Этим же сигналом с блока 5 считывается информация со счетчика 9 и переписывается в множительно-делительный блок 10, на другой вход которого поступает информация о,длительности периода

Т с блока 11. Блок 10 производит операции в соответствии с выражением д+

Ч"-йС

Т где Ч вЂ” фаза вектора дисбаланса ротора; д — временной интервал, и выдает результат измерения фазы вектора дисбаланса на измеритель б, на который с блока 5 поступает также сигнал, несущий информацию о модуле вектора дисбаланса.

Погрешность определения фазы Ч вектора дисбаланса (при определении временных интервалов дс и Т и задании константы 2 с погрешностью о

0,05% не превьпиает 0,2-0,3, что позволяет в 5-10 раз повысить точность определения фазы вЕктора дисбаланса при сохранении точности измерения амплитуды вектора дисбаланса. . Формула изобретения

Устройство для определения параметров вектора дисбаланса ротора, содержащее последовательно соединенные датчик дисбаланса, формирователь опорного синусоидального напряжения, фильтр нижких частот, блок обработки низкочастотной составляющей сигнала и измеритель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения фазы вектора дисбаланса, оно снабжено

996885 аказ 920/59

Подписное последовательно соединенными нульорганом, вход которого подключен к второму выходу формирователя, схемой

И, счетчиком времени, второй вход которого подсоединен к выходу блока обработки, и множительно-делительным блоком, выход которого связан с вторым входом измерителя, а также бло ком измерения периода низкочастотной составляющей сигнала, включенным между фильтром низких частот и множительно-делительным блоком и датчиком отметки угла поворота ротора, подключенным к второму входу схевы И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 390397, кл. G 01 М 1/22, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 378034, кл. 5 01 М 1/22, 1969

30 (прототип).

Филиал ППП "Патент", r.Óærîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4