DE1161703B - Method for determining the size of unbalances in rotating bodies - Google Patents

Description

Verfahren zur Ermittlung der Größe von Unwuchten rotierender Körper Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Größe von Unwuchten rotierender Körper.Method for determining the size of unbalances in rotating bodies The invention relates to a method for determining the size of rotating unbalances Body.

Beim Wuchten von Rotationskörpem, beispielsweise Fahrzeugrädern od. dgl., müssen verschiedene Tabellen verwendet oder Einstellungen der Maschinen vorgesehen werden, die, etwa nach Radgrößen geordnet, Zugehörigkeiten von Auswuchtgewichtsgrößen zu den ermittelten Amplituden des schwingenden Teils der Maschinen angeben. Für jede Größe oder Gruppe von Größen der Räder sind dann Kurven oder Tabellen vorhanden, auf denen die den jeweiligen Amplituden zugehörigen Gewichte in einer bestimmten Gewichtseinheit angegeben sind. When balancing rotating bodies, such as vehicle wheels od. Like., different tables must be used or machine settings provided which, for example, according to wheel sizes, affiliations of balance weight sizes to the determined amplitudes of the vibrating part of the machines. For curves or tables are then available for each size or group of sizes of the wheels, on which the weights associated with the respective amplitudes in a certain Weight units are given.

Es hat sich nun bei Wuchtmaschinen, insbesondere bei solchen, die nach dem Auslaufverfahren arbeiten, erwiesen, daß diese aus Versuchen ermittelten Tabellen oder Einstellungen elektrischer Organe auf bestimmte Werte nicht mit den eingestellten Verhältniswerten von Wuchtamplituden zu Gewichtsangaben übereinstimmen, so daß sich Abweichungen bis zu 10 und mehr Prozent ergeben, die nur durch Probelauf und entsprechendes Nachwuchten beseitigt werden können. Diese Abweichungen liegen aber weit über den bei diesen Wuchtmaschinen zulässigen Arbeitstoleranzen. Ferner werden dem Bedienungspersonal immer wieder neue Aufgaben gestellt, besonders, wenn in Rädern neuer Typen, für welche die Werte in den Tabellen noch nicht enthalten sind, die dynamischen Unwuchten zu beseitigen sind. So ist das Personal auf empirische Schätzungen angewiesen. It has now been found in balancing machines, especially those that work according to the phase-out process, it has been shown that these were determined from experiments Tables or settings of electrical organs on certain values not with the the set ratio values of balancing amplitudes to weight specifications match, so that there are deviations of up to 10 and more percent, which can only be achieved through a test run and the corresponding rebalancing can be eliminated. These deviations are but far beyond the working tolerances permitted for these balancing machines. Further the operating personnel are always given new tasks, especially when in wheels of new types for which the values in the tables are not yet included the dynamic imbalances are to be eliminated. So the staff is empirical Estimates instructed.

Es ist zwar bereits bekannt, daß Räder verschiedener Abmessungen bei gleichen Hebelarmverhältnissen, also gleichen Momenten der Ausgleichsgewichte, verschiedene Ergebnisse zeigen können. Beispielsweise ist es bekannt, daß Unterschiede der Gewichtssumme der Räder plus Reifen bei gleicher angegebener Reifengröße bis zu 40°/o betragen können und daß diese Unterschiede in die Messung der dynamischen Unwucht eingehen und die Ergebnisse gegenüber den Sollwerten der Tabellen verfälschen. It is already known that wheels of different dimensions with the same lever arm ratios, i.e. the same moments of the counterweights, can show different results. For example, it is known that differences the total weight of the wheels plus tires with the same specified tire size up to can amount to 40 ° / o and that these differences in the measurement of the dynamic Enter imbalance and falsify the results compared to the target values in the tables.

Es ist deshalb vorgeschlagen worden, bestimmte Dimensionen der Räder nach ihrer Größe, nämlich Durchmesser, Breite und Gewicht, »abzutasten«, um so eine genaue Einstellung hinsichtlich der Größe zu ermöglichen und bessere Ergebnisse in der Praxis zu erzielen. Diese Vorschläge sind jedoch grundsätzlich nicht richtig; sie bedingen außerdem einen so großen baulichen Aufwand, daß eine praktische Einführung schon deshalb nicht in Betracht kommen kann. It has therefore been suggested that certain dimensions of the wheels according to their size, namely diameter, width and weight, to "scan" one like that allow precise adjustment in terms of size and get better results to achieve in practice. However, these suggestions are fundamentally incorrect; they also require so much structural effort that a practical introduction for that reason alone cannot be considered.

Es war zwar weiterhin bekannt, daß das Massenträgheitsmoment bzw. das Gewicht des Prüfkörpers und dessen Schwerpunktlage bei Wuchtmaschinen, bei denen ein entsprechender Schwingweg gemessen wurde, eine entscheidende Rolle spielt und in die Messung mit eingeht. Es wurde auch erwähnt, daß das Gewicht und der Schwerpunkt des Prüfkörpers von Bedeutung seien. Nach dem bisherigen Stand der Technik wird die starre Wuchtmaschine, bei der keine Schwingwege, sondern Kräfte gemessen werden, als die Möglichkeit angegeben, das Problem der Massenträgheit zu vermeiden. It was still known that the moment of inertia or the weight of the test specimen and its center of gravity in the case of balancing machines, at them a corresponding oscillation path has been measured plays a decisive role and is included in the measurement. It was also mentioned that the weight and the center of gravity of the test body are of importance. According to the current state of the art the rigid balancing machine, in which no oscillation paths, but forces are measured, stated as the way to avoid the inertia problem.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe soll daher nach einem anderen Gesichtspunkt gelöst werden. Dieser geht davon aus, daß dem Massenträgheitsmoment der zu wuchtenden Körper eine wesentliche Rolle zukommt, so daß dessen Wert zu ermitteln ist, der als Kennwert bei der Bestimmung der Unwuchtgröße dient. The object on which the invention is based is therefore intended to provide a other point of view can be resolved. This assumes that the mass moment of inertia the body to be balanced plays an essential role so that its value can be determined which serves as a characteristic value when determining the unbalance size.

Diese Massenträgheit ist z. B. bei Fahrzeugrädern bei gleichen angegebenen Felgendimensionen infolge der verschienen Massengröße, deren Verteilung und deren Anordnung zu den Bezugsachsen, also auch zur Einstellung der Räder zu den vorhandenen Schwingungsmittelpunkten, so verschieden groß, daß die obenerwähnten Unterschiede in der Größenanzeige der Unwuchten auftreten. This inertia is z. B. for vehicle wheels given the same Rim dimensions as a result of the various mass sizes, their distribution and their Arrangement to the reference axes, so also to adjust the wheels to the existing ones Centers of oscillation, so different in size that the above-mentioned differences occur in the size display of the unbalances.

Wenn also das Massenträgheitsmoment als Kennwert des zu prüfenden Rades berücksichtigt wird, erfolgt die Korrektur, die zur Erzielung richtiger Meßergebnisse der Amplitudenangabe bzw. ihrer Umrechnung in Gewichtsgrößen notwendig ist, da bisher bei der empirisch erfolgten Aufstellung der Tabellen jeweils nur das Trägheitsmoment stillschweigend in die Messung aufgenommen wurde, das dem betreffenden Eichrad entsprach. So if the mass moment of inertia is the characteristic value of the one to be tested Wheel is taken into account, the correction is made, which is necessary to achieve correct measurement results the amplitude specification or its conversion into weight sizes is necessary, since so far in the empirical compilation of the tables, only the moment of inertia was tacitly included in the measurement, which corresponded to the relevant calibration wheel.

Die Erfindung geht weiter davon aus, daß die Federkonstante der Wuchtmaschinen einer Type praktisch gleich oder mit zusätzlichen Mitteln gleich einstellbar ist und die Reibungskräfte in praktisch gleicher Größe auftreten. Bei gleichen Federkonstanten und gleicher Reibung und bekannter geometrischer Anordnung der Ausgleichsgewichte ist durch Zuhilfenahme des Massenträgheitsmomentes als bisheriger Unbekannten eine feste Beziehung zur Amplitude, insbesondere in der Schwingungsresonanz, gegeben. The invention further assumes that the spring constant of the balancing machines is practically the same as a type or can be adjusted in the same way with additional means and the frictional forces in practical occur of the same size. at same spring constants and same friction and known geometrical arrangement the balancing weights is due to the help of the mass moment of inertia than before Unknown a fixed relationship to the amplitude, especially in the oscillation resonance, given.

Die Erfindung betrifft dementsprechend ein Verfahren zur Ermittlung der Größe der Unwucht, bei welchem außer der eigentlichen Unwuchtmessung das Massenträgheitsmoment des Prüflings einschließlich der schwingenden Teile der Auswuchtmaschine in bezug auf die Schwingachse der Maschine ermittelt wird, und ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung dieses Massenträgheitsmomentes die Drehzahl des Prüflings in der Resonanz gemessen wird. The invention accordingly relates to a method for determining the size of the unbalance at which, in addition to the actual unbalance measurement, the mass moment of inertia of the test specimen including the vibrating parts of the balancing machine in relation to is determined on the oscillating axis of the machine, and is characterized by that to determine this mass moment of inertia the speed of the test object in the resonance is measured.

In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Verfahren an Hand einer besonders geeigneten Vorrichtung näher beschrieben. In the drawing, the inventive method is based on a particularly suitable device described in more detail.

Gemäß der Erfindung wird das Massenträgheitsmoment des zu wuchtenden Körpers 1 - eines Fahrzeugrades - einschließlich des schwingenden Teils der Wuchtmaschine, wie der um die Achse 3 schwingenden Welle 2 mit dem Befestigungsflansch für das Rad 1 und mit der Schreibscheibe 4, durch Ermittlung der Drehzahl des Prüflings in der Resonanz ermittelt. According to the invention, the mass moment of inertia of the Body 1 - a vehicle wheel - including the vibrating part of the balancing machine, like the shaft 2 swinging around the axis 3 with the mounting flange for the Wheel 1 and with the writing disk 4, by determining the speed of the test object determined in response.

Diese Ermittlung erfolgt beispielsweise mittels eines Drehzahlmessers 5, der über einen Magnetgeber 6 an die umlaufende Welle gekuppelt ist. Der Druckknopf 7 erlaubt beispielsweise, den Drehzahlanzeiger in der gemessenen Lage festzuhalten. Diese Drehzahl des zu prüfenden Gegenstandes in der Resonanz ist ein brauchbarer Faktor als Maß für die Massenträgheit.This determination takes place, for example, by means of a tachometer 5, which is coupled to the rotating shaft via a magnetic encoder 6. The push button 7 allows, for example, the speed indicator to be held in the measured position. This rotational speed of the object to be tested in resonance is a useful one Factor as a measure of the inertia.

Sind nun Kurven oder Tabellen vorhanden, die aus Versuchen mit verschiedenen Rädern aufgestellt wurden und bei deren Ermittlung ein jeweilig unbekanntes Trägheitsmoment mitgemessen wurde, so ist bei Berücksichtigung eines nach dem Verfahren der Erfindung ermittelten Massenträgheitskennwertes -also des Frequenzfaktors - eine Korrektur der Beziehung Amplitude-Ausgleichsgewichtsgröße möglich. Are there now curves or tables available from experiments with different Wheels were set up and a respective unknown moment of inertia when they were determined was measured, so is considering one according to the method of the invention determined mass inertia value - i.e. the frequency factor - a correction the relationship between the amplitude and the counterweight size is possible.

Wird beispielsweise für ein Rad mit einem Reifen der Größe 6,70 13 für das eine Amplitude von 30 mm einer Gewichtsgröße von 40 g entspricht, eine Tabelle Nr. 3 verwendet und nach Feststellung des Trägheitsfaktors ermittelt daß das zu prüfende Rad eine größere Massenträgheit, also eine kleinere Resonanzfrequenz besitzt, so muß dann die Wahl des Gewichts nach der Tabelle Nr. l erfolgen, nach der eine Amplitude von 30 mm einer Gewichtsgröße von 48 g, d. h. in der Praxis 50 g, entspricht, um einen restfreien Ausgleich der Unwucht zu erreichen. For example, for a wheel with a 6.70 13 tire for which an amplitude of 30 mm corresponds to a weight size of 40 g, a table No. 3 is used and after determining the inertia factor it is determined that the too the wheel being tested has a greater mass inertia, i.e. a lower resonance frequency, the choice of weight must then be made according to table no. 1, according to the one Amplitude of 30 mm of a weight size of 48 g, i.e. H. in practice 50 g, corresponds to in order to achieve a residue-free compensation of the imbalance.

Es können nun aber auch für Räder, bei denen nur die Reifengrößen bekannt, diese selbst aber tabellenmäßig nicht erfaßt sind, nach Ermittlung des Trägheitsfaktors eine richtige Tabelle aufgestellt werden. But it can now also be used for bikes where only the tire sizes known, but these themselves are not recorded in the table after determining the Inertia factor a correct table must be drawn up.

Claims (1)

Patentanspruch: Verfahren zur Ermittlung der Größe der Unwucht, bei welchem außer der eigentlichen Unwuchtmessung das Massenträgheitsmoment des Prüflings einschließlich der schwingenden Teile der Auswuchtmaschine in bezug auf die Schwingachse der Maschine ermittelt wird, d a d u r c h gekennzeichnet, daß zur Ermittlung dieses Massenträgheitsmomentes die Drehzahl des Prüflings in der Resonanz gemessen wird. Claim: Method for determining the size of the unbalance, at which apart from the actual unbalance measurement is the mass moment of inertia of the test object including the swinging parts of the balancing machine with respect to the swing axis the machine is determined, d u r c h marked that for determining this Mass moment of inertia the speed of the test object is measured in the resonance. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung P 818 IXb/42k (bekanntgemacht am 15. 5. 1952); deutsche Auslegeschriften Nr. 1 047 482, 1096075; deutsche Patentschrift Nr. 572099; französische Patentschrift Nr. 1 201 955. Considered publications: German patent application P 818 IXb / 42k (announced May 15, 1952); German interpretative documents No. 1 047 482, 1096075; German Patent No. 572099; French patent specification No. 1,201 955.