УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ БАЛАНСИРОВКИ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано для динамической балансировки узлов машин и агрегатов.
Известно устройство для динамической балансировки изделий согласно патенту РФ 2225602 G01М 1/22, 2004 г, содержащее станину с установленной на ней опорой для балансируемого изделия, две вибровоспринимающие системы с симметрично установленными упругими элементами, при этом один конец упругих элементов вибровоспринимающей системы закреплен неподвижно на опоре, а второй конец упругих элементов этой же вибровоспринимающей системы соединен с платформой установочного места для балансируемого изделия. Имеются двигатель вращения, балансировочная оправка и датчики вращения и колебаний, соединенные с измерителем дисбаланса. Устройство содержит дополнительно связанную через шарнирное соединение с неподвижной частью двигателя платформу, прикрепленную к одному концу упругих элементов второй вибровоспринимающей системы, вторые концы этих упругих элементов соединены неподвижно с опорой станины, а балансировочная оправка соединена с валом двигателя вращения.
Симметрично установленные упругие элементы вибровоспринимающих систем выполнены в виде плоских пружинных лент. Системы на плоских пружинных лентах имеют лучшие динамические характеристики, чем другие системы, т.к. резонансная частота незначительно зависит от веса балансируемой детали. Их основной недостаток - они менее технологичны, а конструктивные и эксплуатационные преимущества других колебательных систем более существенны (Теория и практика балансировочной техники. Под ред. д-ра техн. наук проф. В.А.Щепетильникова. Машиностроение, 1973, стр.77.
Известен стенд для определения динамического дисбаланса изделий,
типа карданных валов согласно каталогу «Оборудование для определения динамического дисбаланса» ОАО «НИТИ-Тесар» модель СБС-907. Балансировочный стенд содержат установленные на опорах станины, на плоских пружинных лентах платформы, балансируемое изделие, привод вращения, измеритель перемещений. Один конец лент прикреплен неподвижно к опорам станины, а второй - к платформе.
Конструкция стенда для балансировки изделий согласно каталогу ОАО «НИТИ-Тесар» модель СБС-907 выбрана за прототип (см. Приложение).
Известная конструкция закрепления концов плоских пружинных лент допускает взаимные угловые и линейные смещения осей балансируемых изделий, самих плоских пружин и платформы, особенно при балансировке изделий значительных габаритов и массы. Вибровоспринимающие системы дополнительно нагружаются весом электродвигателя, устанавливаемого на платформу согласно патенту №2225602. Смещениям способствуют перекосы от консольной установки на вал двигателя оправки и изделия. Наконец, взаимные смещения порождаются вибрациями от двигателя и изделия при разгоне изделия в зарезонансный режим и последующим торможении, присущими используемому известному способу измерения дисбаланса. Наличие закаленных плоских пружинных лент затрудняет использование известных способов фиксации взаимного углового и линейного положения балансируемого изделия, например, за счет штифтовки концов лент на опорах и торцах платформы. Следствием угловых и линейных смещений, вызванных указанными причинами, и возможных деформаций лент от действия нагрузок, точность определения амплитуды и фазы неуравновешенности изделия снижается, динамические преимущества использования пружинных лент не реализуются.
Задачей полезной модели является повышение точности определения фазы и амплитуды дисбаланса балансируемого изделия.
Технический результат указанной задачи достигается тем, что в устройстве для динамической балансировки изделий, содержащем станину с
опорами, вибровоспринимающие системы с симметрично расположенными упругими элементами в виде плоских пружинных лент, при этом один конец упругих элементов закреплен неподвижно на опорах, по крайней мере одного опорного узла, а другой конец лент того же опорного узла соединен с платформой двигателя вращения балансируемого изделия, балансировочную оправку для соединения привода вращения с изделием, измеритель дисбаланса, произведены следующие усовершенствования. В предлагаемом устройстве каждый из концов пружинных лент имеет, как минимум, одно отверстие, выполненное на одинаковом расстоянии от оси балансируемого изделия с возможностью размещения на цилиндрических штырях, жестко установленных на опорах станины и на торцах платформы, а устройство снабжено механизмом закрепления концов пружинных лент на цилиндрические штыри. Механизм закрепления концов пружинных лент на цилиндрические штыри содержит накладки, болтами фиксирующие концы плоских пружинных лент на опорах станины и торцах платформы. В случае двух отверстий, размещенных на одном конце пружинной ленты, один из цилиндрических штырей выполнен с боковыми срезами.
На фиг.1 изображена структурная схема устройства.
На фиг.2 - станина с опорами и вибровоспринимающей системой с симметрично установленными плоскими пружинными лентами, вид А на фиг.1.
На фиг.3 - конструкция крепежного узла на концах пружинной ленты, размещенного на стойках станины и на торцах планшайбы, вид Б на фиг.2.
Устройство содержит станину 1, на которой установлены две опоры 2. На станине 1 и на опорах 2 симметрично закреплены концы плоских пружинных лент 3, другие концы которых присоединены к платформе 4 балансируемого изделия 5. На платформе 4 размещен двигатель вращения 6, на валу которого с помощью оправки 7 закреплено балансируемое изделие 5. В устройствах для балансировки изделий 5 на корпусе двигателя 6 установлен датчик вращения 8, а в зоне платформы 4 смонтированы датчики линейных перемещений 9. Выходы датчиков 8 и 9 соединены с измерителем дисбаланса
10 (фиг.1).
На опорах 2 станины 1 на одинаковом расстоянии от оси изделия 5 запрессованы, например цилиндрические штыри 11 и 12 (фиг.1 и 2). Такие же штыри 13 и 14 выполнены на торцах платформы 4. Они размещены на определенном, равном от оси изделия 5 расстоянии (фиг.2 и 3). Плоские пружинные ленты 3 имеют соответствующие отверстия 15. Отверстия 15 выполнены с возможностью плотного монтажа концов пружинных лент 3 и их закрепления болтами 16 и накладками 17. Боковые поверхности 18 и 19 одного из штырей, например, цилиндрических штырей 12 и 14 (фиг.3) срезаны с тем, чтобы облегчить монтаж концов пружинных лент 3 на опорах 2 станины и планшайбе 4.
В устройствах для балансировки карданных валов и роторов используются дополнительные две опоры (на чертежах не указаны). В них устанавливаются дополнительные крепежные узлы на концах плоских пружинных лент. Устройства для балансировки роторов на дополнительных двух опорах имеют узкие платформы и узкие плоские пружинные ленты, вследствие чего возможна установка на опорах и торцах платформы по одному цилиндрическому штырю.
Устройство для динамической балансировки изделий работает следующим образом.
С помощью балансировочной оправки 7 балансируемое изделие 5 соединяют с валом двигателя вращения 6 и приводят во вращение известным способом до частоты большей, чем частота колебаний платформы 4 с двигателем 6 и балансируемым изделием 5. Платформа 4, закрепленная на концах плоских пружин 3 с использованием цилиндрических штырей 13 и 14, планок 17 (Фиг.3), в процессе балансировки перемещается, что регистрируется датчиком линейных перемещений 9. После измерения составляющих дисбаланса питание от двигателя вращения 6 отключается, а дисбаланс изделия 5 устраняется на отдельном сварочном устройстве путем приварки компенсирующих пластин, масса и фаза расположения которых определены на описанном
балансировочном устройстве.
Преимуществом полезной модели является повышение точности определения фазы и амплитуды дисбаланса балансируемого изделия. Оно достигается установкой плоских пружинных лент 3 своими отверстиями 15 на цилиндрические штыри 11, 12, 13 и 14, запрессованных в опорах 2 станины 1 и на торцах платформы 4, и закреплением концов пружинных лент 3 болтами 16 и накладками 17. Плотная установка плоских пружинных лент 3 отверстиями 15 на цилиндрические штыри 11-14 исключает угловые и линейные смещения осей изделий 5 от возможных деформаций и от воздействия вибраций установленного на платформе 4 двигателя вращения 6, а также от вибраций вызванных разгоном изделий в зарезонансный режим и последующим торможением, присущих используемому известному методу определения фазы и амплитуды дисбаланса.