SU1226087A1 - Versions of methods for balancing rotating rotors - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к балансировочной технике. Цель изобретени повышение точности балансировки за счет нечувствительности способа к фазовым ошибкам. Оси датчиков устанавливаютс  относительно оси ротора под углом oi , отличным от 90 и 0° . Ротор привод т во вращение, измер ют дисбаланс . Определ ют амплитуду осевых колебаний ротора. При этом величина осевых колебаний ротора и величина дисбаланса одинаковы. Затем сообщают колебани  ротору, совмеща  их фазу с фазой от дисбаланса. Подвод т к.ротору шлифовальный круг и обеспечивают их взаимодействие за каждый полуоборот ротора до устра - . нени  дисбаланса 2 с.п. , « 3 ил. (Л to to Oi о 00 sjThis invention relates to a balancing technique. The purpose of the invention is to improve the accuracy of balancing due to the insensitivity of the method to phase errors. The sensor axes are set relative to the rotor axis at an angle oi different from 90 and 0 °; . The rotor is driven to rotate, an imbalance is measured. The amplitude of the axial oscillations of the rotor is determined. The magnitude of the axial oscillations of the rotor and the amount of imbalance are the same. Then oscillations are reported to the rotor, aligning their phase with the phase from unbalance. The grinding wheel brings the rotor to the rotor and ensures their interaction for each half-turn of the rotor before the setting -. imbalance 2 sec. , “3 Il. (L to to Oi about 00 sj

Description

Изобретение относитс  к баланси- . ропочной технике, а именно к балансировке роторов при их вращении.This invention relates to balance. karpochnoy technique, namely the balancing of the rotors during their rotation.

Цель изобретени  - повышение точности балансировки.The purpose of the invention is to improve the accuracy of balancing.

На фиг. 1 представлено устройство дл  реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1;на фиг.3 - схема колебаний ротора.FIG. 1 shows a device for implementing the proposed method; in fig. 2 is a view A of FIG. 1; figure 3 - oscillation scheme of the rotor.

Устройство содержит платформу 1 с призмами 2, на которых происходит вращение ротора 3, датчики 4, закрепленные на поворотных кронштейнах 5. Кронштейны 5 с помощью винтов 6 креп тс  на платформе 1. Устройство содержит также электродинамический вибровозбудитель 7, сообщающий ротору 3 через планку 8 и платформу 1 принудительно осевые колебани  дл  взаимодействи  со шлифовальными кругами 9. Планка 8 соединена с платформой 1 и вибровозбудителем 7 с помощью винтов 10. Платформа 1 установлена на четырех стержн х 11, обеспечивающих триThe device contains a platform 1 with prisms 2 on which the rotor 3 rotates, sensors 4 mounted on the swivel brackets 5. The brackets 5 are fastened with screws 6 on the platform 1. The device also contains an electrodynamic vibration exciter 7 that informs the rotor 3 through the bar 8 and platform 1 is forced to axial vibrations to interact with grinding wheels 9. Plank 8 is connected to platform 1 and vibration exciter 7 with screws 10. Platform 1 is mounted on four rods 11, providing three

степени свободы платформы 1. Дл  изме-. ходило их взаимодействие, за каждыйdegrees of freedom of the platform 1. For changes. There was their interaction, for each

рени  дисбаланса устройство содержит блок 12 измерени , а дл  управлени  работой вибровозбудителем 7. - блок 13 управлени .This device has a measurement unit 12, and for controlling the operation of an exciter 7, a control unit 13.

Способ реализуетс  следующим образом.The method is implemented as follows.

Оси датчиков 4 с помощью кронщ- тейнов 5 устанавливаютс  относительно оси ротора под углом ot, отличным от 90 и 0°. Ротор 3 от привода (не показан ) привод т во вращение, блоком 12 измер ют его дисбаланс и запоминают. Затем определ ют амплитуду А осевых колебаний ротора.The axes of the sensors 4 are mounted with the help of the brackets 5 relative to the rotor axis at an angle ot different from 90 and 0 °. The rotor 3 from the drive (not shown) is driven into rotation, the unit 12 measures its imbalance and memorizes it. Then, the amplitude A of the axial oscillations of the rotor is determined.

На .фиг. 3 показана схема колебаний ротора, гдеOn .fig. 3 shows a rotor oscillation pattern, where

А - амплитуда приложенных осевыхAnd - the amplitude of the applied axial

колебаний от вибровозбудител ; D - амплитуда колебаний от дисбаланса;vibrations from the vibration exciter; D is the oscillation amplitude due to imbalance;

R - проекци  на ось измерени  (ось датчика) амплитуды колебаний ротора от осевых колебаний и дисбаланса; oi - угол между осью измерени  и R is the projection on the measurement axis (sensor axis) of the amplitude of oscillations of the rotor from axial oscillations and imbalances; oi is the angle between the axis of measurement and

осью ротора. Как видно из схемы,rotor axis. As can be seen from the diagram,

О sin oi R А со л/. (1)About sin oi R And so l /. (one)

30thirty

3535

4040

4545

5050

sin oi R A cosd.sin oi R A cosd.

полуоборот его (ротора) вращение. Через определенное врем  устанавлив емое в зависимости от величины дисб ланса D ротора 3, шлифовальный круг отвод т с помощью винта 10, планки 8 отсоедин ют платформу 1 от вибровоз будител  4 и измер ют дисбаланс ротора . Если величина остаточного дисбаланса больще допустимой, то снова Vio выражению (2) определ ют амплиту ду А осевых колебаний ротора и ему с помощью вибровозбудител  7 сообщаю осевые колебани . Фазовращателем бло ка 13 управлени  вибровозбудителем совмещают фазу.осевых колебаний с фа зой дисбаланса и подводом шлифовального круга удал ют неуравновешенную массу с ротора.half rotation of its (rotor) rotation. After a certain time, which is set depending on the amount of imbalance D of the rotor 3, the grinding wheel is retracted with the screw 10, the strips 8 detach the platform 1 from the wake-up vibrocarrier 4 and measure the unbalance of the rotor. If the residual unbalance is greater than acceptable, then again the Vio expression (2) is used to determine the amplitude A of the axial oscillations of the rotor and with the help of vibration exciter 7 it is reported axial oscillations. The phase shifter of the exciter control unit 13 combines the phase of the axial oscillations with the phase of imbalance and the supply of the grinding wheel, removing the unbalanced mass from the rotor.

Возможен также другой вариант спо соба.Another option is also possible.

Оси датчиков 4 с помощью кронштейнов 5 устанавливают относительно оси ротора под углом oi. , равным 90° Ротор 3 от привода (не показан) прив д т во вращение, блоком 12 измер ют его дисбаланс и запоминают. Затем определ ют угол о из выражени  oi The axis of the sensor 4 using brackets 5 set relative to the axis of the rotor at an angle oi. equal to 90 °. The rotor 3 from the drive (not shown) is driven into rotation, the unit 12 measures its imbalance and memorizes it. Then determine the angle o from the expression oi

д arctg г-выведенного из выражени d arctg g-derived from the expression

откудаfrom where

A D-tgoi ,A D-tgoi,

(2)(2)

При этом как следует из вырах ени  (2), амплитуды колебаний ротора 3 вAt the same time, as follows from extrusion (2), the amplitude of oscillations of the rotor 3 in

SS

00

направлении оси датчика 4 как от дисбаланса ротора, так и от колебаний вибровозбудителем 7, равны. Это позвол ет использовать как датчик дисбаланса, так и тракт блока 12 измерени  дисбаланса дл  контрол  осевых колебаний ротора. При этом измеренна  величина от дисбаланса и от осевых колебаний ротора одинакова. Это позвол ет исключить фазовые ошибки измерени  дисбаланса, св занные с нелинейными искажени ми как датчика 4, так и системы измерени  в делом. После запоминани  параметров дисбаланса с помощью планки 8 и винтов 10 вибровозбудитель 7 соедин ют с платформой 1 и ей сообщают колебани  с амплитудой А, после чего с помощью фазовращател  блока 13 управлени  вибровозбудителем 7 совмещают по фазе:колебани  ротора от вибровозбудител  с фазой дисбаланса. Затем подвод т шлифовальный круг 9 к ротору 3 таким образом, чтобы проис . ходило их взаимодействие, за каждыйthe direction of the axis of the sensor 4 as from the unbalance of the rotor, and from the oscillations of the vibration exciter 7, are equal. This makes it possible to use both the unbalance sensor and the path of the unbalance measurement unit 12 to monitor the axial oscillations of the rotor. In this case, the measured value from the imbalance and from the axial oscillations of the rotor is the same. This eliminates the phase imbalance measurement errors associated with the nonlinear distortions of both the sensor 4 and the measurement system in the case. After storing the unbalance parameters with the aid of the strip 8 and screws 10, the exciter 7 is connected to platform 1 and oscillations with amplitude A are reported to it, then using the phase shifter of the exciter control unit 13 are combined in phase: oscillations of the rotor from the exciter with unbalance phase. The grinding wheel 9 is then guided to the rotor 3 in such a way that it is done. There was their interaction, for each

00

5five

00

5five

00

ss

полуоборот его (ротора) вращение. Через определенное врем  устанавливаемое в зависимости от величины дисбаланса D ротора 3, шлифовальный круг отвод т с помощью винта 10, планки 8 отсоедин ют платформу 1 от вибровозбудител  4 и измер ют дисбаланс ротора . Если величина остаточного дисбаланса больще допустимой, то снова Vio выражению (2) определ ют амплитуду А осевых колебаний ротора и ему с помощью вибровозбудител  7 сообщают осевые колебани . Фазовращателем блока 13 управлени  вибровозбудителем совмещают фазу.осевых колебаний с фазой дисбаланса и подводом шлифовального круга удал ют неуравновешенную массу с ротора.half rotation of its (rotor) rotation. After a certain time, which is set depending on the unbalance D of the rotor 3, the grinding wheel is retracted with the screw 10, the bars 8 unplug the platform 1 from the exciter 4 and the rotor imbalance is measured. If the residual unbalance is greater than acceptable, then again the Vio expression (2) is used to determine the amplitude A of the axial oscillations of the rotor, and axial oscillations are reported to it using vibration exciter 7. The phase shifter of the exciter control unit 13 combines the phase of the axial oscillations with the phase of unbalance and the supply of the grinding wheel, removing the unbalanced mass from the rotor.

Возможен также другой вариант способа .Another variant of the method is also possible.

Оси датчиков 4 с помощью кронштейнов 5 устанавливают относительно оси ротора под углом oi. , равным 90° . Ротор 3 от привода (не показан) привод т во вращение, блоком 12 измер ют его дисбаланс и запоминают. Затем определ ют угол о из выражени  oi The axis of the sensor 4 using brackets 5 set relative to the axis of the rotor at an angle oi. equal to 90 °. The rotor 3 from the drive (not shown) is driven into rotation, the unit 12 measures its imbalance and memorizes it. Then determine the angle o from the expression oi

д arctg г-выведенного из выражени d arctg g-derived from the expression

(2), и- йроворотом кронштейна 5 устанавливают ось датчика под углом о (фиг. 1 и 2). Затем с помощью планки 8 и винтов 10 вибровозбудитель 7 соедин ют с платформой 1 и ей (следоваI(2), and the rotation of the bracket 5 sets the axis of the sensor at an angle o (Fig. 1 and 2). Then, using a strip 8 and screws 10, vibration exciter 7 is connected to platform 1 and her (following

тельно, и ротору 3) при помощи блока 13 управлени  сообщают осевые колебани  с посто нной амплитудой А. При этом амплитуды R колебаний ротора в направлении оси датчика 4 от дисбаланса ротора D и от колебани  вибровозбудител  7 равны. Это позвол ет использовать как датчик дисбаланса,так и один и тот же тракт блока 12 измерени  дисбаланса и дл  контрол  осевых колебаний ротора. При этом измеренна  величина от дисбаланса и от осевых колебаний ротора одна и та же Это позвол ет исключить фазовые ошибки измерени  дисбаланса, св занные с нелинейными искажени ми как датчика 4, так и системы измерени  в целом. Потом с помощью фазовращател  блока 13 управлени  вибровозбудителем 7 совмещают по фазе колебани  ротора от вибровозбудител  с фазой дисбаланса . Затем подвод т щлифовальный круг 9 к ротору 3 таким образом, чтобы происходило взаимодействие круга 9 о ротором 3 за врем  каждого полуоборота его (ротора) вращени . Через определенное врем , устанавливаемое в зависимости от величины дисбаланса D ротора 3, птифовальный круг отвод т, ic помощью винта 10 и планки 8 отсоедин ют платформу 1 от вибровозбудител  7 и измер ют дисбаланс ротора. Если величина остаточного дисбаланса больше допустимой, то снова определ А ют угол oL по выражению в(- arctg axial oscillations with a constant amplitude A. The amplitudes R of oscillations of the rotor in the direction of the axis of the sensor 4 from the unbalance of the rotor D and from the oscillation of the vibration exciter 7 are equal. This makes it possible to use both the unbalance sensor and the same path of the unbalance measurement unit 12 for monitoring the axial oscillations of the rotor. In this case, the measured value from the unbalance and from the axial oscillations of the rotor is the same. This eliminates the phase errors in the measurement of the imbalance associated with the nonlinear distortions of both the sensor 4 and the measurement system as a whole. Then, using the phase shifter of the control unit 13, the vibration exciter 7 combines in phase the oscillations of the rotor from the vibration exciter with the phase imbalance. Then, the grinding wheel 9 is brought to the rotor 3 in such a way that the circle 9 about the rotor 3 interacts during each half-turn of its (rotor) rotation. After a certain time, which is set depending on the imbalance D of the rotor 3, the bird circle is retracted, ic using screw 10 and the bar 8, disconnect platform 1 from the exciter 7 and measure the rotor imbalance. If the magnitude of the residual unbalance is more than acceptable, then again determine the angle oL by the expression in (- arctg

проворотом кронштейна 5 ось датчика устанавливают под расчетным углом, с помощью вибровозбудител  7 ротору сообщают осевые колебани , фазовращателем блока 13 управлени  совмещают фазу колебани  вибровозбудител  с фазой дисбаланса, подвод т шлифовальный круг к ротору и удал ют неуравновешенную массу с ротора.turning the bracket 5, the sensor axis is set at the calculated angle, axial oscillations are reported to the rotor with the exciter 7, the phase shifter of the control unit 13 combines the oscillation phase of the exciter with the imbalance phase, the grinding wheel is brought to the rotor and the unbalanced mass is removed from the rotor.

Предлагаемый способ повышает точ- ность воспроизводства фазы осевых ко The proposed method improves the accuracy of reproducing the phase of axial axes.

лебаний ротора за счет нечувствительности к фазовым ошибкам, что позвол ет повысить точность балансировки.rotor oscillations due to insensitivity to phase errors, which improves the accuracy of balancing.

Claims (2)

1. Способ балансировки роторов при вращении, заключающийс  в том, что измер ют дисбаланс датчиками вибраций и удал ют корректирующую массу воздействием режущего инструмента на ротор при их относительном осевом колебании, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности1. A method of balancing rotors during rotation, which consists in measuring the imbalance by vibration sensors and removing the correction mass by the impact of a cutting tool on the rotor with their relative axial oscillation, characterized in that, in order to improve the accuracy балансировки, измер ют дисбаланс под углом к оси вращени  ротора, а амплитуду колебаний выбирают из вьфажени balancing, the imbalance is measured at an angle to the axis of rotation of the rotor, and the amplitude of oscillation is chosen from the magnitude . tgot.,. tgot., где D - амплитуда колебаний ротора от дисбаланса;where D is the amplitude of oscillation of the rotor from imbalance; о - угол между осью ротора и осью измерени .o is the angle between the axis of the rotor and the axis of measurement. 2. Способ балансировки роторов при вращении, заключающийс  в том, что измер ют дисбаланс датчиком вибраций и Удал ют корректирующую массу взаимодействием режущего инструмента на ротор при их осевом относительном колебании, отличающий- с   тем, что, с целью повьш1ени  точности балансировки, измер ют дисбаланс в плоскости, перпендикул рной осевой плоскости ротора, сообщают ему осевые колебани  заданной ампли- туды и разворачивают датчик вибраций в плоскости, параллельной оси вращени  ротора, проход щей через ось чувствительности датчика, на угол, определ емой зависимостью .2. The method of balancing the rotors during rotation, which consists in measuring the imbalance with a vibration sensor and removing the correction mass by the interaction of the cutting tool on the rotor with their axial relative oscillation, characterized in that, in order to improve the accuracy of balancing, the imbalance is measured in a plane perpendicular to the axial plane of the rotor, axial oscillations of a given amplitude inform it and deploy a vibration sensor in a plane parallel to the axis of rotation of the rotor passing through the axis of sensitivity a, by the angle determined by the dependency. dtdt arcug ,arcug где А - амплитуда осевых колебаний,where a is the amplitude of the axial oscillations ротора;rotor; D - амплитуда колебаний ротора от дисбаланса.D is the amplitude of oscillation of the rotor from imbalance. Фиг./Fig. / г 1g 1 4JLJ4JLJ Ось ротора 3Rotor axis 3 VV Фиг. JFIG. J Составитель С. Тимофеев Редактор А. Козориз Техред В.Кадар Корректор Л. ПилипенкоCompiled by S. Timofeev Editor A. Kozoriz Tehred V. Kadar Proofreader L. Pilipenko Заказ 2112/30 Тираж 778ПодписноеOrder 2112/30 Circulation 778 Subscription ЬНИИПИ Государственного комитета СССРUNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Вид АType A Фиг.22 Производстнонмо-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , ДProduction and Printing Enterprise, Uzhgorod, st. Design, D