close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 04419

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4419
(13)
C1
(51)
(12)
7
G 01M 1/04,
G 01L 1/16
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
ДОРЕЗОНАНСНЫЙ БАЛАНСИРОВОЧНЫЙ СТАНОК
(21) Номер заявки: a 19980101
(22) 1998.02.04
(46) 2002.03.30
(71) Заявитель: Производственное республиканское
унитарное предприятие "МЗОР" (BY)
(72) Авторы: Кривомаз М.М.; Кобзик В.А.;
Корчагин В.И. (BY)
(73) Патентообладатель:
Производственное
республиканское
унитарное
предприятие
"МЗОР" (BY)
(56)
Левит М.Е., Рыженков В.М. Балансировка деталей и узлов. - М.: Машиностроение, 1986. - С. 113-118, SU
1500874 A1, 1989, RU 2068988 C1, 1996, RU 2071043 C1, 1996, RU 2086937 C1,1997, RU 2097717 C1, 1997.
(57)
Сущность изобретения: станок содержит станину, привод вращения, два опорных узла, каждый из которых включает стойку, опору для установки балансируемого ротора, жестко связанную со стойкой посредством стержней и предварительно поджатую упругим элементом к полому корпусу, размещенному между
опорой и стойкой, пьезодатчик силы, установленный в полом корпусе и предварительно поджатый к его дну
упругим элементом. Дно корпуса выполнено упругим, а на упругом дне и стенках корпуса выполнены торцевые упоры, размещенные с возможностью взаимодействия со стойкой.
1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Фиг. 1
Изобретение относится к балансировочной технике, в частности к дорезонансным балансировочным
станкам, оснащенным пьезодатчиками силы.
Известен дорезонансный балансировочный станок, содержащий станину, привод вращения, два опорных
узла, каждый из которых включает стойку, опору для установки балансируемого ротора, жестко связанную
со стойкой посредством стержней, и пьезодатчик силы, размещенный между опорой и стойкой, при этом
опора предварительно поджата упругим элементом непосредственно к пьезодатчику [1]. Однако в известном
станке не обеспечивается защита пьезодатчика от ударных нагрузок, возникающих при загрузке на опоры
станка тяжелых роторов, что может привести к повреждению чувствительного элемента пьезодатчика.
Известен пьезодатчик силы, у которого хрупкая керамика чувствительного элемента защищена от ударов,
перекосов и перегрузок за счет высокой жесткости его корпуса [2].
BY 4419 C1
Повышение жесткости пьезодатчиков за счет увеличения толщины стенок и дна их собственного корпуса
с целью повышения допустимой нагрузки на пьезодатчик приводит к снижению их чувствительности, что исключает их использование для измерения очень малых динамических нагрузок, возникающих, например,
при измерении минимального остаточного дисбаланса ротора.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, это устранение технического противоречия, имеющегося в конструкции известного балансировочного станка (1), а именно, обеспечение высокой
чувствительности при измерении минимальных динамических нагрузок, воздействующих на пьезодатчик
при балансировке ротора, и повышение надежности защиты пьезодатчика от ударных нагрузок, возникающих при загрузке тяжелых роторов на опоры станка.
Указанная задача решается тем, что известный балансировочный станок, содержащий станину, привод
вращения и два опорных узла, каждый из которых включает стойку, опору для установки балансируемого
ротора, жестко связанную со стойкой посредством стержней, и пьезодатчик силы, согласно изобретению,
содержит полый корпус, размещенный между опорой и стойкой, при этом опора предварительно поджата
упругим элементом к полому корпусу, в котором установлен пьезодатчик силы и предварительно поджат к
его дну упругим элементом, причем, дно корпуса выполнено упругим, на упругом дне и стенках корпуса выполнены торцевые упоры, размещенные с возможностью взаимодействия со стойкой.
Кроме того, указанная задача решается также тем, что торцевые упоры на стенках корпуса могут быть
выполнены регулируемыми по высоте.
Выполнение дна полого корпуса упругим обеспечивает передачу на пьезодатчик, поджатый к этому дну,
очень малых динамических нагрузок, возникающих, например, при измерении минимального остаточного
дисбаланса балансируемого ротора, что обеспечивает высокую чувствительность заявляемого балансировочного станка.
Снабжение упругого дна и стенок корпуса торцевыми упорами приводит к тому, что при нагрузках, на
дно и поджатый к нему пьезодатчик, превышающих допустимые для пьезодатчика ударные нагрузки, возникающие при загрузке ротора на опоры, торцевые упоры на стенках корпуса упрутся в стойку, ограничивая
дальнейшую деформацию упругого дна и нагрузку на пьезодатчик. При этом упругий элемент, поджимающий пьезодатчик к упругому дну корпуса, также деформируется, благодаря чему предельные нагрузки на
пьезодатчик никогда не достигаются, что повышает надежность его защиты. Пьезодатчик автоматически выводится из силового потока, величина которого превышает допустимую нагрузку на пьезодатчик.
Выполнение торцевых упоров на стенках корпуса регулируемыми по высоте, обеспечивает возможность
регулировки предельной деформации упругого дна корпуса в зависимости от величины максимального начального дисбаланса неуравновешенного ротора и максимально допустимой деформации упругого элемента,
поджимающего пьезодатчик, способствуя тем самым решению поставленной задачи и, вместе с тем, упрощая расчеты при проектировании станка.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид предложенного балансировочного станка; на фиг. 2 вид станка по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - то же
(вариант с торцевыми упорами на стенках корпуса регулируемыми по высоте).
Дорезонансный балансировочный станок содержит станину 1, привод 2 вращения балансируемого ротора
3 и два опорных узла 4. Каждый опорный узел 4 (фиг. 2) состоит из стойки 5 и роликовой опоры 6 для установки балансируемого ротора 3. Опора 6 жестко связана со стойкой 5 стержнями 7 и предварительно поджата
упругим элементом 8 к полому цилиндрическому корпусу 9, размещенному между опорой 6 и стойкой 5.
Корпус 9 (фиг. 3) изготовлен из одного куска металла в виде стакана с упругим дном 10 и жесткими стенками 11. Жесткость стенок 11 корпуса 9 рассчитана исходя из максимально возможной нагрузки, воздействующей на корпус при загрузке балансируемого ротора 3 на роликовые опоры 6 станка.
В корпусе 9 установлен пьезодатчик 12 силы, предварительно поджатый к упругому дну 10 через шарик
13 и оправку 14 упругим элементом 15. Предварительная деформация упругого элемента 15 осуществляется
крышкой 16, которая крепится к корпусу 9 через компенсатор 17 винтами 18. Крышка 16 и компенсатор 17
размещены в расточке 19 корпуса 9, глубина которой больше суммарной толщины крышки 16 и компенсатора 17. На торце корпуса 9 выполнена сферическая поверхность 20, сопряженная с ответной сферической
поверхностью 21, выполненной на опоре 6. На упругом дне 10 и стенках 11 корпуса 9 выполнены торцевые
упоры 22 и 23 соответственно. Высота упора 22 больше высоты упоров 23 на величину не меньшую деформации дна 10 под воздействием динамической нагрузки, возникающей при максимальном начальном дисбалансе неуравновешенного ротора 3, и не большую максимально допустимой рабочей деформации упругого
элемента 15, причем усилие прижима пьезодатчика 12 упругим элементом 15 при максимально допустимой
рабочей деформации последнего не более допустимой нагрузки на пьезодатчик 12.
Торцевые упоры на стенках 11 корпуса 9 могут быть выполнены регулируемыми по высоте (фиг. 4), например, в виде резьбовых упоров 24, ввернутых в ответные резьбовые отверстия 25 и зафиксированных гайками
26.
BY 4419 C1
Фиксация корпуса 9 от перемещения относительно стойки 5 в направлении перпендикулярном его оси
осуществляется штифтом 27. В качестве упругих элементов 8, 15 могут быть использованы тарельчатые
пружины, например, по ГОСТ 3057-90. Усилие, создаваемое упругим элементом 8 в предварительно деформированном состоянии, рассчитывается исходя из условия нараскрытия стыка в сопряжении стойки 5 с упором 22 на упругом дне 10 корпуса 9 под воздействием максимально возможной нагрузки, воздействующей
на роликовые опоры 6.
Станок работает следующим образом.
В исходном положении под действием упругого элемента 8 в каждом опорном узле 4 корпус 9 зажат между
опорой 6 и стойкой 5, торцевой упор 22 на его упругом дне 10 сопряжен со стойкой 5, сферическая поверхность 20 на торце корпуса сопряжена с ответной сферической поверхностью 21 на опоре 6, а между торцевыми упорами 23 (24) на стенках 11 и стойкой 5 имеется зазор 28. Величина данного зазора определяется
разностью высот упоров 22, 23 (24) с учетом деформации упругого дна 10 под воздействием предварительно
деформированных упругих элементов 8, 15 и может быть отрегулирована вворачиванием или выворачиванием резьбовых упоров 24.
При загрузке тяжелого ротора 3 на роликовые опоры 6 станка его опорная цапфа, взаимодействуя с одним из роликов, например левым (фиг. 2), может вызвать ударную нагрузку на опору 6 и сопряженный с ней
корпус 9, величина которой превышает допустимую нагрузку на пьезодатчик 12. Под действием горизонтальной составляющей данной нагрузки, упругое дно 10 корпуса 9 деформируется до тех пор, пока торцевые
упоры 23 (24) на его стенках 11 не упрутся в стойку 5. Благодаря этому вышеупомянутая ударная нагрузка,
воздействующая на опору 6, через жесткие стенки 11 корпуса 9 и упоры 23 (24) передается на стойку 5 и далее на станину 1, замыкаясь на последней. Одновременно с этим часть этой нагрузки через торцевой упор 22
на упругом дне 10, пьезодатчик 12, шарик 13 и оправку 14 передается на упругий элемент 15, вызывая деформацию последнего на величину не превышающую максимально допустимой рабочей деформации. Благодаря тому, что при данной деформации, усилие, создаваемое упругим элементом 15, не превышает
допустимой нагрузки на пьезодатчик 12, последний надежно защищен от перегрузок, возникающих при загрузке тяжелых роторов на опоры станка. По окончании процесса загрузки под действием усилий, создаваемых деформированным упругим дном 10, упругим элементом 15 и стержнями 7, все элементы
колебательной системы станка возвращаются в исходное положение (фиг. 2, 3).
Ротор 3 соединяют с приводом 2 его вращения и включают последний. При вращении неуравновешенного ротора 3 возникает динамическая нагрузка, пропорциональная начальному дисбалансу этого ротора, которая через опоры 6 передается на корпус 9 и через его стенки 11, упругое дно 10 и упор 22 - на пьезодатчик
12, который вырабатывает сигнал, пропорциональный измеряемой нагрузке, и передает его на индикатор
значения дисбаланса (на чертеже не показан). Под действием этой нагрузки упругое дно 10 деформируется,
зазор 28 между упорами 23 (24) и стойкой 5 уменьшается, но ввиду того, что величина данного зазора в исходном положении не менее деформации дна 10 при максимальном начальном дисбалансе неуравновешенного ротора 3, контакт между упорами 23 (24) и стойкой 5 не происходит, благодаря чему вся создаваемая
нагрузка через упор 22 передается на упругое дно 10 корпуса 9 и пьезодатчик 12.
При измерении остаточного дисбаланса отбалансированного ротора 3 работа станка осуществляется аналогично работе приведенной выше. При этом благодаря малой жесткости упругого дна 10 по сравнению с жесткостью пьезодатчика 12 обеспечивается передача на пьезодатчик 12 и измерение минимальных
динамических нагрузок, что обеспечивает высокую чувствительность предложенного балансировочного
станка.
После окончания процесса балансировки привод 2 отключают и отбалансированный ротор 3 снимают с
опор 6 станка.
Таким образом, использование заявляемого изобретения обеспечивает высокую чувствительность дорезонансного балансировочного станка при одновременном повышении надежности защиты пьезодатчика от
перегрузок за счет автоматического выведения его из силового потока, величина которого превышает допустимую нагрузку на пьезодатчик.
Кроме того, изготовление корпуса 9 из одного куска металла обеспечивает наибольшую линейность зависимости "сила-деформация", что уменьшает погрешности, вносимые в измерительную систему станка, и соответственно повышает точность измерения дисбаланса.
Источники информации:
1. Левит М.Е., Рыженков В.М. Балансировка деталей и узлов. - М.: Машиностроение, 1986. - С. 113-118.
2. SU 1500874 A1, МПК G01L 1/16, 1987.
BY 4419 C1
1. Дорезонансный балансировочный станок, содержащий станину, привод вращения, два опорных узла,
каждый из которых включает стойку, опору для установки балансируемого ротора, жестко связанную со
стойкой посредством стержней, и пьезодатчик силы, отличающийся тем, что он содержит полый корпус,
размещенный между опорой и стойкой, при этом опора предварительно поджата упругим элементом к полому корпусу, в котором установлен пьезодатчик силы и предварительно поджат к его дну упругим элементом, причем дно корпуса выполнено упругим, на упругом дне и стенках корпуса выполнены торцевые упоры,
размещенные с возможностью взаимодействия со стойкой.
2. Станок по п. 1, отличающийся тем, что торцевые упоры на стенках корпуса выполнены регулируемыми по высоте.
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
149 Кб
Теги
патент, 04419
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа