1. приводні вали балансування машини для динамічного балансування приводних валів, що містить, щонайменше, дві тумби, розташованої на станині, кожен з п'єдесталу в тому числі верхній частині встановлена на пружинах і прийом шпинделя, який є обертовим навколо осі і включає в себе підтримку кінець приводного валу, щоб бути збалансованим і першим датчиком вібрації, який виявляє вібрації верхньої частини в результаті дисбалансу приводного вала, а також додатково залучені сили, по крайней мере, в першій ступені свободи руху по нормалі до осі шпинделя , що відрізняється тим, що верхня частина щонайменше одного п'єдесталу монтує другий датчик вібрації, який виявляє вібрації верхньої частини, щонайменше, в другому ступені свободи руху, і в якому вібрація сигнали першого і другого датчика вібрації надходять на оціночна схема, яка аналізує сигнали вібрації і пов'язує їх таким чином, що крок збудження вібрації верхньої частини не входить в значення дисбалансу приводних сек Хафт обчислюється в горизонтальній осі.
2. Балансувальний верстат по п.1, що відрізняється тим, третій датчик вібрації, розташованої на верхній частині, щонайменше, один п'єдестал для виявлення вібрації верхньої частини в напрямку осі шпинделя, і який налаштований схема оцінки щоб визначити, від вібрації сигналів третього датчика вібрації осьового зусилля збудження і зняти в оцінці дисбалансу вимірювання компонента осьового зусилля від збудження сигналів вібрації для розрахунку рівня дисбалансу.
3. Спосіб динамічного балансування приводних валів за допомогою балансування машини по п.1, в якому етап калібрування передує дисбаланс вимірювання приводних валів, в якому окремі опорних траси виконані на кожному з двох п'єдесталі балансування машини, що містить виконання першої реперної з нульовою або низькою поперечної сили і моменту порушення, другий реперною з поперечної сили збудження відомої величини, а третій реперною з моменту порушення відомої величини, гармонійно аналізу виявлених вібрацій сигнали посилання працює, зберігаючи їх в якості параметрів і їх використання для обчислення матриці калібруючої, і оцінкою сигналів вібрації в подальшій несиметрії вимірювання приводного вала за допомогою обчислених матриць калібрувальних таким чином, що крок вібрації збудження не ввести значення дисбалансу з приводний вал розраховується в горизонтальній осі.
4. Спосіб за п.3, в якому на етапі калібруючої інша посилання працювати з осьовою силою збудження виконується і вібрації верхньої частини щонайменше одного п'єдесталу в напрямку осі шпинделя виявляються датчиком вібрації , аналізували гармонійно, зберігається у вигляді коефіцієнта калібрування, і, в подальшому вимірі дисбалансу приводного вала, відокремлені один від сигналів вібрації для обчислення значення дисбалансу. 
опис:
Перехресне посилання на споріднені заявки
Заявники стверджують, пріоритет згідно 35 USC §119 німецької заявці № 10 2013 101 375.9, поданої 12 лютого 2013.
Область техніки, до якої належить винахід
Винахід стосується приводного валу верстата балансування для динамічного балансування приводних валів, що містить, щонайменше, два тумб, розташованих на станині, кожен з п'єдесталу в тому числі підресореною верхній частині монтажного шпиндель, який є обертовим навколо осі і включає в себе підтримку для кінця приводного вала, щоб бути збалансованими і першим датчиком вібрації, який виявляє вібрації верхньої частини в результаті дисбалансу приводного вала, а також додатково залучені сили, по крайней мере, в першій ступені свободи руху по нормалі до шпинделя вісь. Винахід стосується, крім того, до способу динамічного балансування приводних валів.
Передумови до створення винаходу
Приводний вал балансування машини відомі, зокрема, з DE 28 02 367 B2 і патенті США. Номер 6694812 В2. У балансувальних верстатах ведучого вала, приводні вали повинні бути збалансовані, приймаються на обох кінцях за допомогою поворотного шпинделя п'єдесталу. Шпинделя здійснюється в корпусі підшипника, закріпленого на опорі за допомогою пружин. Пружини, які, як правило листові пружини, розташовані таким чином, дозволяючи верхню частину, щоб вібрувати в результаті паралельного переміщення його осі шпинделя і реагування тільки поперечних сил, створюваних дисбалансу приводного вала і передається до верхньої частини через суглоби і шпинделя. З огляду на, що суглоби приводного вала не передають і не згинальні моменти, постаменти балансування машин приводного вала виконані у вигляді несиметрії вимірювальних приладів для однієї площини, при цьому один датчик вібрації розташовані на кожній опорі для виявлення вібрації в якості підставки верхній частині в ступінь свободи руху, нормального до осі шпинделя. Ця конфігурація, так як було доведено на практиці.
У Колінчастий вал балансувальний верстат, відомої з DE 15 73 670 B2, несе кронштейна п'єдесталу здійснюється на двох датчиків сили вібрації виявлення, мають різні напрямки виміру, що лежать в опорній площині. Сигнали два силових перетворювачів розділити шляхом оцінки схем відповідно до їх декартовими компонентами вібрації, з яких представлені кругові і полярних або анти-кругові компоненти.
У JP 57 165 731 А розкриває систему з виправлення дисбалансу, в якому ротор здійснюється в двох підшипниках за допомогою опорних штифтів. Кожен підшипник включає в себе перший датчик вібрації для визначення вібрації опорного штифта і, відстоїть від нього, другого датчика вібрації вимірювання в тому ж напрямку, що і перший і виявлення вібрації сполучних частин, розташованих на кінці опорного штифта.
суть винаходу
При необхідності вимірювання приводних валів при відносно високих швидкостей в безпосередній близькості від їх нормальної швидкості руху збільшується, проте він показав, що при більш високих швидкостях вимоги до точності вимірювання несиметрії не може бути виконана до задоволення. Отже, завдання цього винаходу є створення машини балансування приводного вала типу спочатку називають що дозволяє точні вимірювання також на більш високих швидкостях балансування близько до нормальної швидкості ходу приводного вала. Інше завдання винаходу є створення удосконаленого способу типу, спочатку згаданим.
Що стосується верстата балансування приводного вала, об'єкт називають здійснюється з допомогою ознак , перерахованих в п.1 формули винаходу. Кращий варіант верстата балансування встановлений в п.2. Що стосується способу, то об'єкт називається здійснюється з допомогою ознак способу , перерахованих в п.3, і подальший розвиток цього методу здійснюється з функціями , перерахованих в п.4.
У балансувальне верстаті приводного вала відповідно до винаходу, верхня частина щонайменше одного п'єдесталу монтує другий датчик вібрації, який виявляє вібрації верхньої частини, щонайменше, в другому ступені свободи руху, при вібраційних сигналах перших і другий датчик вібрації, що подається в контур, який оцінюючи аналізує сигнали вібрації і пов'язує їх таким чином, що крок збудження вібрації верхньої частини не входять до значення дисбалансу приводного вала, обчисленої в горизонтальній осі.
Даний винахід полягає в розумінні того, що п'єдестал верхньої частина, в присутності відносно високих швидкостей балансування і, незважаючи на ексклюзивне збудження поперечних сил, викликаної несиметрії і опорою пружини напрямних по нормалі до осі обертання, виконує вібрацію, в якому шпиндель НЕ вісь більше не переміщається чисто паралельний рух, що містить замість того, щоб додаткові компоненти поля навколо осі, що проходить в напрямку, поперечному до осі шпинделя і поперечної до напрямку направляючої пружинної опори. Динамічна жорсткість пружин, що підтримують верхня частина, яка жорсткість протидіє основний тон руху, зменшується на високих швидкостях і при швидкості підвищення, може викликати крок резонанс бути проведена, при якому п'єдесталі верхніх частин більше не реагують виключно на радіальні сили, але дуже чутливі до моменту порушення. Завдяки конфігурації верстата балансування відповідно до винаходу, це здійснюється за допомогою другого датчика вібрації, що вібрації верхньої частини виявляються в другому ступені свободи рухів основного тону руху виконання, і відокремлено один від дисбалансу, викликаного компоненти вібрації в розрахунку. оцінюючи Таким чином, зниження точності вимірювання, викликані більш високих швидкостях балансування уникнути.
Відповідно до іншого пропозиції винаходи, датчик третьої вібрації може бути розташований на верхній частині п'єдесталу для виявлення вібрації верхньої частини в напрямку осі шпинделя, при оцінює ланцюга виконано з можливістю визначення від вібрації сигнали третього датчика вібрації осьового зусилля збудження і зняти в оцінці дисбалансу вимірювання компонента осьового зусилля від збудження сигналів вібрації для розрахунку рівня дисбалансу.
Цей варіант верстата балансування має ту перевагу, що вращательно часті осьові сили, які можуть привести до компоненту перешкоди в вібраційних сигналах, виявлених за допомогою датчиків вібрації не здатний негативно впливають на точність вимірювання дисбалансу. Обертально часті осьові сили можуть виникнути в несиметрії вимірювання приводних валів, коли вони не мають осьову компенсацію у вигляді ковзного елемента або осьового переміщення homokinetic суглоба.
Спосіб відповідно до винаходу включає в себе етап каліброваного попереднього дисбалансу вимірювання приводних валів, в якому окремому опорних трасах виконані на кожному з двох тумб верстата балансування, що включає виконання першої опорної перспективи з нульовою або низькою поперечної сили і моменту порушення , другий опорний працювати з поперечної сили збудження відомої величини, а третій опорний працювати з моменту порушення відомої величини, гармонійно аналізуючи виявлені вібрації сигнали опорних трас, що зберігає їх в якості параметрів і їх використання для розрахунку калібрування матриця, і оцінка сигналів вібрації в подальшому вимірі дисбалансу приводного вала за допомогою обчислених матриць калібрувальних, таким чином, що крок вібрації збудження не ввести значення дисбалансу приводного вала, обчислений в горизонтальній осі.
У ще одному варіанті здійснення способу, може бути передбачено на етапі калібруючої для іншого репера з осьовою силою збудження для виявлення вібрації верхньої частини п'єдесталу в напрямку осі шпинделя за допомогою датчика вібрації , аналізувати їх гармонійний, зберігати їх в якості калібрувального коефіцієнта, і, в подальшому вимірі дисбалансу приводного вала, відокремити їх від сигналів вібрації для обчислення значення дисбалансу.
Короткий опис креслень
Даний винахід буде пояснено більш детально нижче з посиланням на варіанти здійснення, проілюстровані на доданих кресленнях, на яких:
Фіг. Фиг.1 є схематичне зображення відомого рівня техніки приводний вал верстата балансування; і
Фіг. Фиг.2 є схематичне зображення п'єдесталу приводного вала верстата балансування відповідно до винаходу.
Детальний опис креслень
Фіг. 1 показує основну конструкцію відомого верстата балансування 10 , призначеного для балансування приводних валів. Балансувальний верстат 10 включає в себе станина 12 , на якій дві тумби 13, 14 розташовані навпроти один одного. П'єдестали мають відповідну базу 15, 16 , який встановлений з можливістю поздовжнього переміщення в лінійному направляючої , що проходять в поздовжньому напрямку станини 12 і виконана з можливістю переміщення для адаптації відстані між тумбами 13, 14 до довжини приводного вала бути отримано. Підстави 15, 16 несе верхню частину 17, 18 відповідно, нанесені на них за допомогою пружин 19, 20. Кожна верхня частина 17, 18 вміщує відповідний шпиндель 21, 22 , встановлений з можливістю обертання в корпусах підшипників. Шпинделі 21, 22 з двох верхніх частин 17, 18 коаксиально розташовані і мають в своєму облицюванні решт затискних пристроїв 23, 24 для точного визначення місця розташування централізовано кінця кріплення, наприклад, кінцевий фланець, з W. приводного вала Принаймні , одна верхня частина, на кресленні верхню частину 18, включає в себе приводний двигун 25 , пристосований для установки шпиндель 22 і тим самим встановлений приводний вал Вт в обертальний рух. Інший шпиндель 21 вільно обертається разом з змонтованим кінцем приводного вал W, але вона може бути в рівній мірі з приводним двигуном. Кожна верхня частина 17, 18, повинно містити в собі , крім того , відповідний датчик вібрації 26, 27 , який виявляє вібрації відповідає верхній частині 17, 18 в одному напрямку, в даному варіанті здійснення в вертикальному напрямку, і передає їх у вигляді електричних сигналів на електронні оцінках і обчислювальний пристрій. Для вимірювання обертального руху шпинделів 21, 22, електричний кута повороту через датчика 28 також при умови , що в рівній мірі , підключений до оцінки і обчислювальному пристрою.
Під час вимірювання запустити приводний вал Вт наводиться в рух зі швидкістю Q, з дисбалансів приводного вала W збудження коливань верхніх частин 17, 18 зі стійок 13, 14. Вібрації і їх швидкість виявляються, і їх фази і величини дозволяють дисбалансу приводного вала 10 , які будуть визначені у двох площинах виміру. Вимірювання площині приводного вала є площині, нормальної до осі обертання і проходить через центр суглобів, тому що сили, викликані дисбалансом U передаються там як поперечні сили Q на фланцях приводного вала, встановлених на шпинделів. У дисбаланси фланців приводного вала і сполучних частин аналогічним чином виявляється в площинах виміру. Пружини 19, 20 з тумб 13, 14 балансувальних верстатів ведучого вала зазвичай виконані і розташовані таким чином, що верхні частини 15, 16 тумб 13, 14 осцилюють в результаті порушення цих поперечних сил таким чином , в результаті чого осей шпинделів 21, 22 для виконання паралельних рухів, тим самим зберігаючи їх напрямок нормалі до площини вимірювання. Результат досягається , таким чином , є те , що тумби 13, 14 реагує виключно на поперечні сили , викликаних дисбалансом приводного вала і переданих в суглобах. Відповідно, кожен п'єдестал балансування машини ведучого вала зазвичай являє собою розбалансування вимірювального пристрою для дисбалансу площині.
Ця відома і традиційна конфігурація приводних валів балансувальних верстатів було доведено на практиці і дає задовільні результати при низьких швидкостях. Приводні вали, однак, мають схильність до поведінки вала пружного, що призводить до необхідності збалансувати приводні вали при відносно високих швидкостей в безпосередній близькості від майбутньої нормальної швидкості бігу. ні з валом приводу працює на більш високих швидкостях, постамент верхня частина, навіть при порушенні виключно поперечними силами, більше не виконує чисто паралельні вібрації, її вібрація, яка містить замість компонентів кільових рухів, ср зміна положення п'єдесталі верхній частині показано на фіг. 2 пунктирними лініями. НЕ П'єдестал більше не реагує на поперечні сили виключно, але і згинальні моменти. Сигналу U 1 (т) датчика вібрації , то містить компоненти , викликані (обертально часті) поперечні сили {стрілка вправо над (Q)} (Т) і компоненти , викликані (обертально часто) згинальні моменти {стрілка вправо над (M) } (т). Поділ між цими двома причинами не представляється можливим, коли один датчик вібрації використовується на п'єдестал. Отже, визначення дисбалансу зіпсований моментів, що діють на п'єдесталі верхній частині. Даний винахід показує спосіб, яким чином ці помилки вимірювання можна уникнути за рахунок використання подальшого датчика.
У відповідно до даного винаходу, верхні частини обох тумб приводного вала верстата балансування забезпечені першим і другим датчиком вібрації. Фіг. 2 показує опору 13 верстата балансування приводного вала 10, верхня частина 17 включає в себе в відповідно до винаходом двох датчиків вібрації 26, 29. Два датчика вібрації 26, 29 п'єдесталі 13 відстоять один від одного на відстані широким, в результаті чого вони забезпечують різні сигнали ¯u 1,1 (т) U (1,2 т) , коли паралельно і кільової вібрації накладатися. Для гармонійний аналізованих вимірювальних сигналів датчиків вібрації, балансувальна технологія зазвичай використовує
Для збудження п'єдесталу, горизонтальні і вертикальні складові
вводяться в системі координат, пов'язаної з ротором.
Для збудження сил і збудження моментів, наступна лінійна кореляція, то справедливо
де тільки вісім вільних параметрів відбуваються в калібрувальної матриці 4 × 4 в результаті симетрій. Вони можуть бути визначені емпірично, дозволяючи вступають в силу в опорному перспективі, наприклад, невелике порушення {стрілка вправо над (Q)} 0 ≈0, {стрілка вправо над (М)} 0 ≈0 , а потім перший і другий збудження відомої величини, наприклад, {стрілка вправо над (Q)} I = Q Кал, {стрілка вправо над (M)} Я ≈0, {стрілка вправо над (Q)} II ≈0, {стрілка вправо над ( М)} П = М Кал, причому сигнали датчиків аналізуються гармонійно і зберігаються як {стрілка вправо над (і)} 1 0, {стрілка вправо над (і)} 1 I, {стрілка вправо над (і)} 1 II , {стрілка вправо над (і)} 2 0, {стрілка вправо над (і)} 2 I, {стрілка вправо над (і)} 1 II.
Відповідно, порушення може бути отримано шляхом розміщення тесту дисбаланс елементів на шпинделі. При такому підході кожен п'єдестал розглядається окремо.
Вісім вільних параметрів а. , , ч виходить при перестановці рівнянь шляхом вирішення системи лінійних рівнянь виду
Коефіцієнти матриці A залежать від різниць гармонійний аналізованих вимірювальних сигналів
({Стрілка вправо над (і)} 1 I - {стрілка вправо над (і)} 1 0), ({стрілка вправо над (і)} 1 II - {стрілка вправо над (і)} 1 0), ({ стрілка вправо над (і)} 2 I - {стрілка вправо над (і)} 2 0), ({стрілка вправо над (і)} 2 II - {стрілка вправо над (і)} 2 0).
Після того, як матриця калібрування, як відомо, можна відокремити поперечну силу і моментом порушення на всіх наступних вимірювань:
і, відповідно,
Наступні міркування потім поширюються на весь балансувальний верстат з двома тумбами.
Поперечні сили збудження першого і другого п'єдесталу
Потім можна подавати до звичайного обчисленню неврівноваженості. Фактична калібрування дисбалансу потім відбувається шляхом розміщення відомих елементів дисбалансу в площинах виміру приводного вала. Таким чином, можна усунути помилки вимірювання, викликані ефектами моментів майже повністю за допомогою другого датчика.
У момент порушення першого і другого п'єдесталу
буде зазвичай ігнорується. В умовах, тест може бути зроблено, щоб перевірити, чи є перевищено граничне значення, так як виробник приводних валів, можливо, прагнуть обмежити, крім ефекту дисбалансу, а також впливу моментів на фланцеве-на компонентах.
Проблеми вимірювання також можуть виникати, якщо вал приводу не має осьову компенсації (наприклад, ковзний елемент або переміщується homokinetic суглоба). Обертально часті осьові сили можуть потім ввести компонент перешкод в сигналі вимірювання. У відповідності з винаходом, із застосуванням датчика 30 вібрації третьої до верхньої частини 17 п'єдесталу 13, можна виявити порушення вращательно частими осьовими силами і розглядати його в розрахунку дисбалансу. Такий підхід цілком аналогічна тій, яка описана в вищевикладеному. Спочатку реперний виконуються без порушення, а потім три калібрування працює з поперечним збудженням сили, момент збудженням і осьовою силою збудженням. При такому підході, генерація вращательно частих осьових сил є кілька більш важким, тому що не може бути досягнуто шляхом розміщення тест дисбалансу елементів. Одним з можливих варіантів буде включати в себе використання сили фазового істинний збудник, але це потребує значних витрат. Більше практики орієнтованої б, наприклад, приводний вал з компенсацією довжиною, який розташований в затискному пристосуванні з певним осьовим зміщенням. Для реперних і перших двох калібрувань працює компенсація довжина буде включена, відключити його, однак для останнього прогону каліброваного. У той час як наступні кількісне визначення вимірюваних осьових сил не представляється можливим, вони можуть бути розділені, проте, і виключені з вимірів дисбалансу.






