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Vorrichtung zum dynamischen Auswuchten Die Erfindung bezieht sich
auf solche Vorrichtungen zum dynamischen Auswuchten, bei denen der Prüfkörper gleichzeitig
in mehreren vorzugsweise zueinander senkrechten Ebenen schwingen kann. Es ist zu
diesem Zwecke bereits bekannt, den Prüfkörper selbst in zwei Lagern anzuordnen,
von denen eines schwingungsfähig ist, und die beiden Lagerstützen auf einem gemeinsamen
schwingungsfähigen Rahmen anzubringen.
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Es ist ferner bekannt, den Prüfkörper in einem abgefederten Schwingungsrahmen
zu lagern, der seinerseits in einem zweiten abgefederten Schwingrahmen gelagert
ist, der mittels Rollenführung verfahrbar ist.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung unterscheidet sich demgegenüber
dadurch, daß der zweite Schwingrahmen mit einer besonderen Schwingachse an einem
festen Teil oder an einem dritten abgefederten Schwingrahmen gelagert ist. Diese
verschiedenen Schwingrahmen sind vorzugsweise nach Art der Tragringe einer kardanischen
Aufhängung miteinander verbunden und vorzugsweise horizontal angeordnet, wie dies
bei Auswuchtmaschinen mit nur einem Schwingrahmen üblich ist.
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Es ist zwar bei Auswuchtmaschinen bekannt, den zu untersuchenden Rotationskörper
auf einem Tragrahmen mit rechtwinklig zueinander angeordneten Schneidenpaaren zu
lagern, doch kann man bei den bekannten Vorrichtungen den Rahmen nur nacheinander
um die beiden Achsen schwingen lassen.
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Die Anordnung gemäß der Erfindung eignet sich insbesondere auch dazu,
um in an sich bekannter Weise unsymmetrische Körper, z. B. ganze Motoren, außer
auf statische und dynamische Wuchtfehler auch auf sonstige Störimpulse, Stöße der
Pleuelstangen usw., zu untersuchen.
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Die Erfindung ist schematisch in Abb. i dargestellt, während Abb.2
und 3 einige Ausführungsbeispiele für besondere Zwecke zeigen.
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In Abb. i bedeutet i einen festen Rahmen, in dem drehbar ein zweiter
Rahmen 2 in den Drehpunkten 3, 3 gelagert ist. Der Rahmen 2 trägt seinerseits einen
Rahmen q., in den Drehpunkten 5, 5. Der Rahmen q enthält- in Drehpunkten 6, 6 einen
Tragrahmen 7, der zur Aufnahme des zu untersuchenden Körpers dient. Er besteht z.
B. aus einer Platte, auf welcher der zu untersuchende Körper in geeigneter Weise
starr befestigt werden kann. Die Teile2,¢ und 7 sind durch Federn 8, 9 und io als
selbständige Schwingungssysteme ausgebildet. Als Prüfkörper ist in Abb. i beispielsweise
ein einzylindriges Kurbelgetriebe dargestellt. Durch diese Anordnung mehrerer selbständiger
Schwingungssysteme, die etwa nach Art einer kardanischen Aufhängung miteinander
verbunden sind, lassen sich die Störimpulse in drei aufeinander senkrechten Richtungen
bestimmen,
so daß eine vollständige Bestimmung derselben möglich
ist.
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Zur Bestimmung der Störimpulse, und zwar der Störkräfte wie der Störmomente
der verschiedenen Ordnungen, nach Größe, Frequenz, Richtung und Phase können in
bekannter Weise die selbständigen Schwingungssysteme in Resonanz mit den periodischen
Störimpulsen der verschiedenen Frequenzen gebracht werden.
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Eine Feinabstimmung ist in bekannter Weise dadurch möglich, daß mit
den schwingenden Rahmen verschiebbare Massen ix, 1i, 12, 12 und 13, 13 verbunden
sind, wodurch eine stufenlose Einregulierung auf die benötigte Eigenschwingungszahl
möglich ist.
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Abb. 2 gibt eine Einrichtung an zur Prüfung des Massenausgleichs von
Körpern, die in bezug auf wenigstens eine Achse symmetrisch sind. Es kann in diesem
Fall auf das dritte selbständige Schwingungssystem verzichtet werden. Es bedeutet
14 einen Rahmen, der um die Drehpunkte 15, 15, die hier beispielsweise als Schneiden
in Pfannen ausgebildet sind, schwingen kann. Dieser Rahmen 14 wird durch Federungen,
angedeutet durch 16, zu einem selbständigen Schwingungssystem ergänzt. Auf diesem
Rahmen 14 sind Drehpunkte 17 angeordnet, ebenfalls als Schneiden in. Pfannen ausgebildet,
um die ein weiterer Rahmen 18 mit Hilfe der Federungen i9 schwingen kann. Der zu
untersuchende Körper 2o ist in dem Rahmen 18 drehbar gelagert und wird durch eine
passende Antriebsvorrichtung in Rotation versetzt. Bei passender Wahl der Umdrehungszahl
treten kräftige Schwingungen des Rahmens 14 auf, die durch eine als vorhanden angenommene
Exzentrizität des Schwerpunkts verursacht sind. Nach Beseitigung dieses statischen
Fehlers rühren etwaige Schwingungen des Rahmens 18 von einem Kräftepaar her, das
durch passende Ausgleichgewichte ebenfalls beseitigt werden kann, so daß auf einfachste
Weise eine völlige Auswuchtung des Körpers in diesem Falle möglich ist. Die Bestimmung
der Lage und Größe des statischen und dynamischen Fehlers kann hierbei in an sich
beliebiger Weise erfolgen.
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In Abb. 3 ist eine Vorrichtung zur Prüfung der Störimpulse von Lokomotiven
dargestellt. Es ist zunächst ein Rahmen 21 angeordnet, der um eine senkrechte Achse
Schwingungen ausführen kann. Die Schwingungen erfolgen um ein Lager 22, wobei durch
besondere Räder 23, 23 das Gewicht des Prüfkörpers aufgenommen werden kann. Die
Rückstellkraft des Rahmens 21 wird durch Federungen 24, 24 geliefert. Auf dem Rahmen
21 sind zwei Drehpunkte, z. B. Pfannen 25, angeordnet, -in denen die Schneiden eines
weiteren Rahmens 26 ruhen. Der Rahmen 26 erhält durch die Federungen 27, 27 eine.
Schwingungsfähigkeit um eine Achse, die senkrecht auf der Zeichenebene steht. Auf
dem Rahmen 26 sind Pfannen 28, 28 angeordnet, die mit Hilfe von Schneiden den weiteren
Rahmen 29 tragen. Dieser Rahmen ist beispielsweise durch Federungen 3o gegen die
vordere Wand abgestützt, so daß der Rahmen 29 Schwingungen um eine Achse in der
Zeichenebene ausführen kann. Auf dem Rahmen 29 befindet sich die zu prüfende Lokomotive,
die durch besondere Einrichtungen von den Schienen abgehoben ist und entsprechend
gesichert wird. Wird nun das Triebwerk der Lokomotive in Gang gesetzt, so machen
sich die einzelnen Störimpulse durch eine Deformation der zugehörigen Federsysteme
bemerkbar und können nach obigen sAusführungen gemessen werden. Es können auf diese
Weise insbesondere die an fahrenden Lokomotiven auftretenden Kräfte ermittelt werden,
die ein periodisches Anlaufen gegen die Schienen, ein Nicken um eine Achse quer
zur Längsrichtung und ein Wanken um die Längsachse zur Folge haben. Eine Trennung
der Kräfte von den Momenten kann hierbei in der Weise erfolgen, daß in zwei verschiedenen
Stellungen der Lokomotive relativ zum Rahmen 29 gemessen wird. Bei einer derartigen
Verrückung bleiben die Momente gleich, während die Wirkung der Kräfte sich in meßbarer
Weise verändert. Durch die sich hierdurch ergebenden Veränderungen der Größe und
Phase der Impulse können die Kräfte und Momente gesondert erhalten werden.