DE2727092A1 - Safety device for dynamometric balancing machine - compares voltages proportional to bearing loads with voltages proportional to permissible loads - Google Patents

Abstract

Voltages proportional to forces appearing in the bearings for the rotor to be balanced are generated by pickups and applied to an electric frame for evaluation. The unfiltered voltages are tapped off before the evaluation circuit and applied to peak value stores which are connected to comparators. The latter compare the voltages with voltages proportional to permissible loads. Two stores may be assigned to each signal voltage, one of each pair being for positive voltages and the other for negative voltages.

Description

Sicherheitseinrichtung für eine kraft messende Auswuchtmaschine Safety device for a force-measuring balancing machine

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für eine kraftmessende Auswuchtmaschine, bei der Meßwertaufnehmer elektrische Spannungen abgeben, die den in den Lagerständern der Auswuchtmaschine auftretenden Kräften proportional sind und an einen elektrischen Rahmen zur Auswertung weitergeleitet werden.The invention relates to a safety device for a force measuring device Balancing machine in which the transducers emit electrical voltages that cause the forces occurring in the bearing pedestals of the balancing machine are proportional and forwarded to an electrical frame for evaluation.

Bei kraftmessenden Auswuchtmaschinen sind durch die Steifigkeit der Lagerständer und durch das Rotorgewicht die drei wichtigsten Drehzahlen festgelegt. Die erste Drehzahl ist die maximale Drehzahl, bei der die Meßfähigkeit im Sinne des voreinstellbaren elektrischen Rahmens noch gegeben ist. Die zweite maximale l)rehzahl ist durch die Fliehkräfte bestimmt, welche die höchste zulässige Belastung der Lagerständer nicht überschreiten dürfen. Die dritte Drehzahl ist die kritische Drehzahl des schwingenden Systems, die in bekannter Weise aus sich errechnet, wobei c ein Maß für die Federsteifigkeit des schwingungsfähigen Systems und m die Masse des schwingungsfähigen Systems ist.In force-measuring balancing machines, the stiffness of the bearing pedestals and the weight of the rotor determine the three most important speeds. The first speed is the maximum speed at which the measuring capability is still given in the sense of the presettable electrical framework. The second maximum l) speed is determined by the centrifugal forces, which the maximum permissible load on the bearing pedestals must not exceed. The third speed is the critical speed of the vibrating system, which is made in a known manner is calculated, where c is a measure of the spring stiffness of the vibratory system and m is the mass of the vibratory system.

Für den Meßlauf und das anschliel3ende Schleudern auf der Auswuchtmaschine sind möglichst hohe zulässige Drehzahlen der Auswuchtmaschine erwünscht, so daß man bestrebt ist, die kritische Drehzahl des schwingenden Systems möglichst hoch zu wählen. Der konstruktive Aufbau der Auswuchtmaschine, insbesondere der Lagerständer, setzt dem jedoch Grenzen. Dies liegt auch daran, daß der Werkstoff für die Lagerständer einen bestimmten Elastizitätsmodul aufweist und auch aus konstruktiven Gründen bestimnite Abmessungen der Lagerständer nicht über- bzw. unterschritten werden können. Zur Aufnahme der Kraftgrößen kihnen Kraftmeßdosen, Wegaufnehmer oder elcktrodynamisclie Meßwertaufnehmer zur Anwendung kommen.For the measuring run and the subsequent spinning on the balancing machine the highest possible permissible speeds of the balancing machine are desired, so that the aim is to keep the critical speed of the vibrating system as high as possible to choose. The structural design of the balancing machine, in particular the bearing stand, sets limits, however. This is also due to the fact that the material for the bearing stand has a certain modulus of elasticity and is also determined for design reasons The dimensions of the storage racks cannot be exceeded or undercut. To the The force values can be recorded using load cells, displacement transducers or electro-dynamically Transducers are used.

Beim Mel3lauf treten neben den reinen Unwuchtfliehkräften, welche man bestrebt ist, zur Anzeige zu bringen, noch andere Schwingungskräfte auf, die den Unwuchtfliehkräften überlagert sind. Diese wirken ebenfalls auf die Lagerständer ein. Bei der Anzeige der Unwuchtfliehkräfte sind diese überlagerten Schwingungskräfte jedoch schon ausgesondert, so dat3 inan von der an der Meßelektronik angezeigten Kraftgröße nicht direkt auf die tatsächlich in den Lagerständern wirksam werdenden Kräfte während des Meßlaufs schlicßen kamin.When running, in addition to the pure centrifugal forces, which one strives to bring to the display, still other vibrational forces on the the centrifugal unbalance forces are superimposed. These also have an effect on the storage racks a. When the centrifugal unbalance forces are displayed, these are superimposed vibration forces but already sorted out, so that is indicated by the display on the measuring electronics The magnitude of the force does not directly affect that which actually becomes effective in the bearing stands Forces during the measurement run close the chimney.

Hieraus ergibt sich die Gefahr, daß eine Überlastung der Lagerständer auftreten kann, die zur Zerstörung der gesamten Maschine führt, ob gleich die von der Meßelektronik angezeigte Kraftgroße bei weitem unter der zulässigen Belastung der Lagerständer liegen kann.This results in the risk that the bearing stands will be overloaded can occur, which leads to the destruction of the entire machine, regardless of whether that of The force magnitudes displayed by the measuring electronics are far below the permissible load the storage rack can lie.

Aufgabe der Erfindung ist LS ìaher eine Sicherheitseinrichtung für eine kraftmessende Auswuchtlllaschine zu schaffrn, die eine Feststellung einer Überlastung der Lagerständer, in welchen der auszuwuchtende Rotor während des Meßlaufs gelagert ist, ermöglicht.The object of the invention is more like a safety device for LS To create a force-measuring balancing machine that detects an overload the bearing stand in which the rotor to be balanced is stored during the measurement run is made possible.

Diese Aufgabe wird bei der Sicherheitseinrichtung der eingangs genannten art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die ungefilterten elektrischen Spannungen, welche den in den Lagerständern auftretenden Kräften proportional sind, vor der Auswerteschaltung abgegriffen und Spitzenwertspeichern zugeführt werden, denen Komparatoren nac lige -schaltet sind, welche mit zulässigen Belastungen proportionalen Spannungswerten einen Vergleich durchfiihren.In the case of the safety device, this task becomes the one mentioned at the beginning art solved according to the invention in that the unfiltered electrical voltages, which are proportional to the forces occurring in the bearing stands before Evaluation circuit tapped and peak value memories are fed to which comparators nac lige -switched which voltage values proportional to permissible loads make a comparison.

Eine Ausgestaltung der Erfindung wird darin gesehen, daii jeweils zwei Spitzenwertspeicher angeschlossen sind, von denen der einen den positiven und der andere den negativen Spannungen der Meßwertaufnehmer zugeordnet ist. Die zulässigen Spannungswerte, mit denen die In die Spitzenwert speicher eingegebenen Spannungswerte verglichen werden, können an einem Referenzspannungsgenerator einstellbar sein.One embodiment of the invention is seen in that in each case two peak value memories are connected, one of which is the positive and the other is assigned to the negative voltages of the transducers. The permissible Voltage values with which the voltage values entered in the peak value memory can be adjusted on a reference voltage generator.

Durch die Komparatoren kann eine Bremse, die die Maschine außer Betrieb setzt, und/oder ein Warnsignal bei Überschreiten der zulässigen Spannungswerte aktiviert werden. Auf diese Weise wird eine Überlastung der Lagerständer vermieden.The comparators can brake that the machine out of order sets, and / or a warning signal is activated when the permissible voltage values are exceeded will. In this way, overloading of the bearing stands is avoided.

Es kann fiir jeden Lagerständer eiile eigene Sicherheitseinrichtung vorgesehen sein.Each storage rack can have its own safety device be provided.

Die Erfindung ermöglicht das Feststellen einer Überlastung der Lager ständer, da die Sicherheitseinrichtung die tatsächlichen, noch ungefilterten, von den Meßwertaufnehmern abgegebenen Werte, welche den in den Ständern auftretenden Kräften proportional sind, berücksichtigt.The invention enables an overload of the bearings to be determined stand, since the safety device is the actual, still unfiltered, of the values given to the transducers, which correspond to those occurring in the stands Forces are proportional.

Es ist daher bei der Erfindung ermöglicht, eine entsprechende Anzeige beim Überschreiten der zulässigen Belastung in einem Lagerständer vorzusehen und hiergegen wirksame Maßnahmen zu treffen. Mit Hilfe der Erfindung läßt sich eine Überlastung der Lagerständer daher in jedem Falle ausschließen.The invention therefore enables a corresponding display to be provided in a bearing stand when the permissible load is exceeded and to take effective measures against this. With the help of the invention can be a Therefore avoid overloading the storage racks in any case.

In der beiliegenden Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Anhand dieser Figur soll die Erfindung noch näher erläutert werden. I)ie Figur zeigt ein I31ockschaltbild der Sicherheitseinrichtung für eine kraft messende Auswuchtmaschine mit Kraftmeßdosen.In the accompanying figure is an embodiment of the invention shown. The invention is to be explained in greater detail on the basis of this figure. I) he figure shows a block diagram of the safety device for a force measuring balancing machine with load cells.

Eine in der Figur dargestellte Auswuchtniaschine 1 weist zwei Lagerständer 2 unci 3 für eineii Rotationskörper 4 auf. Der Antrieb des Rotationskörpers 4 kann durch einen Antriebsmotor 5 erfolgen, der über eine Gelenkwelle 6 mit dem Rotationskörper 4 verbunden sein kann. Der Rotationskörper 4 ist in bekannter Weise in den Lagerständern 2 und 3 gelagert. Den Lagerständern 2 und 3 sind Meßwertaufiiehmer, vorzugsweise Kraftmeßdosen, zugeordnet, deren Spannungen an Ausgängen 7 und 8 abgenommen werden können.A balancing machine 1 shown in the figure has two bearing stands 2 and 3 for a body of revolution 4. The drive of the rotary body 4 can by a drive motor 5, which is connected to the rotating body via a cardan shaft 6 4 can be connected. The rotary body 4 is in a known manner in the bearing stands 2 and 3 stored. The storage racks 2 and 3 are measured value recorders, preferably Load cells, assigned, the voltages of which are taken at outputs 7 and 8 can.

Die Ausgänge 7 und 8 der Meßwertaufnehmer sind mit Ladungsverstärkern 8 und 9 verbunden, die das ungefilterte Meßsignal zur Weiterverarbeitung aufbereiten.The outputs 7 and 8 of the transducers are with charge amplifiers 8 and 9 connected, which prepare the unfiltered measurement signal for further processing.

Den Ladungsverstärkern 8 und 9 sind in bekannter Weise eine Rechenschaltung 10, eine Selektionseinrichtung 11 und Anzeigeinstruniente 12 zur Darstellung der Unwuchtgr(iße und -winkellage nachgeschaltet.The charge amplifiers 8 and 9 are a computing circuit in a known manner 10, a selection device 11 and display instruments 12 for displaying the Imbalance size and angle position downstream.

Der Ausgang des Ladungsverstärkers 8 ist mit Spitzenwertspeichern 13, 14 und der Ausgang des Ladungsverstärkers 9 mit Spitzenwertspeichern 15, 16 verbunden.The output of the charge amplifier 8 has peak value memories 13, 14 and the output of the charge amplifier 9 with peak value memories 15, 16 tied together.

Die Spitzenwertspeicher 13, 14, 15, 16 speichern die maximalen positiven und negativen Spannungen für beide IJagerböcke 2 und 3 getrennt und leiten diese Werte Komparatoren 17, 18, 19 und 20 zu. Den Komparatoren 17 bis 20 werden weiterhin aus einem Referenzspannungsgcnerator 21 Werte zugeleitet, die den zulässigen positiven und negativen Spannungen, die den zulässigen Kräften in den Lagerböcken 2 und 3 proportional sind, entsprechen.The peak value memories 13, 14, 15, 16 store the maximum positive and negative voltages for both Ijagerbocks 2 and 3 separately and conduct them Assign comparators 17, 18, 19 and 20. The comparators 17 to 20 are still fed from a reference voltage generator 21 values which are the permissible positive and negative stresses, which correspond to the permissible forces in the bearing blocks 2 and 3 are proportional, correspond.

Die Spannungen des Generators 21 können den zulässigen Kräften in den Lagerböcken 2 und 3 angepaßt werden.The voltages of the generator 21 can be the permissible forces in the bearing blocks 2 and 3 are adapted.

Beim Überschreiten eines zulässigen Spannungswertes aktiviert der entsprechende Komparator 17 bis 20 eine Bremse 22, die die Auswuchtmaschine 1 außer Betrieb setzt, oder ein Warnsignal 23. Es können aber auch andere Warneinrichtungen zur Anwendung Kommen.When a permissible voltage value is exceeded, the activates Corresponding comparator 17 to 20 has a brake 22, which the balancing machine 1 except Operation starts, or a warning signal 23. However, other warning devices can also be used come into use.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (5)

Patentansprücl;e Sicherheitseinrichtung für eine kraftmessende Auswuchtmaschin.u bei der elektrische Spannungen, die den in den Lager ständern für de auszuwuchtenden Rotor auftretenden Kräften proportional sind, von Meßwertaufnehmern abgegeben und an einen elektrischen Rahmen zur Auswertung weitergeleitet werden, da du reh g e k e n n z e i c h n e t daß jedoch die ungefilterten elektrischen Spannungen, welche den in den Lager ständern auftretenden Kräften proportional sind, vor der Auswerteschaltung (10, 11, 12) abgegriffen und Spitzenwertspeichern (13, 14, 15, 16) zugeführt werden, denen Komparatoren (17, 18, 19, 20) nachgeschaltet sind, welche mit zulässigen Belastungen proportionalen Spannungswerten einen Vergleich durchführen. Claimscl; e safety device for a force-measuring balancing machine u at the electrical voltages that have to be balanced in the bearing stands for de Forces occurring rotor are proportional, emitted by transducers and be forwarded to an electrical frame for evaluation, since you reh g e however, it does not indicate that the unfiltered electrical voltages, which the forces occurring in the bearing stands are proportional to the evaluation circuit (10, 11, 12) are tapped and peak value memories (13, 14, 15, 16) are supplied, which comparators (17, 18, 19, 20) are connected downstream, which with permissible loads carry out a comparison with proportional voltage values. 2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -zeichnet, daß jeweils zwei Spitzenwertspeicher (13, 14 bzw. 15, 16) vorgesehen sind, von denen jeweils der eine den positiven und der andere den negativen Spannungen der Meßwertaufnehmer zugeordnet ist. 2. Safety device according to claim 1, characterized in that g e k e n n, that two peak value memories (13, 14 or 15, 16) are provided, of which one for the positive and the other for the negative voltages of the transducers assigned. 3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die den zulässigen Belastungen proportio -nalen Spannungswerte an einem Referenzspannungsgenerator (21) einstellbar sind. 3. Safety device according to claim 1 or 2, characterized g e k e It is noted that the voltage values are proportional to the permissible loads can be set on a reference voltage generator (21). 4. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Komparatoren (17, 18, 19, 20) eine Bremse (22), welche die Auswuchtmaschine (1) außer Betrieb setzt, und/oder ein Warnsignal (23) bei Überschreiten der zulässigen Spannungswerte aktiviert sind. 4. Safety device according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the comparators (17, 18, 19, 20) have a brake (22) which the balancing machine (1) is put out of operation, and / or a warning signal (23) when exceeded the permissible voltage values are activated. 5. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da -durch gekennzeichnet, daß jedem Lagerständer (2, 3) ein Ladungsverstärker (8, 9) mit entsprechendem Abgriff bzw. Ausgang für cie elektrischen Spannungen, welche den in den Lagerständern auftretenden Kräften proportional sinci, zugeordnet ist.5. Safety device according to one of claims 1 to 4, as a result characterized in that each storage stand (2, 3) a charge amplifier (8, 9) with a corresponding Pick-up or output for cie electrical voltages, which are used in the storage racks occurring forces proportional to sinci, is assigned.