УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ БАЛАНСИРОВКИ ИЗДЕЛИЙ
DEVICE FOR ITEMS DYNAMIC BALANCING

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано для динамической балансировки деталей и узлов машин и агрегатов.
Известно устройство для динамической балансировки изделий согласно патенту РФ №2225602, М. кл. G01M 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 установочным местом для балансируемого изделия. Имеются двигатель вращения, балансировочная оправка для балансируемого изделия 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, второй конец этих упругих элементов соединен неподвижно со станиной, а балансировочная оправка соединена с валом двигателя вращения. Симметрично установленные упругие элементы вибровоспринимающих систем выполнены в виде плоских пружинных лент.
Недостатком известного устройства является снижение точности определения дисбаланса. Установка двигателя вращения на платформе, подвешенной на концах плоских пружин, создает скручивание и изгиб пружинных лент. Последние дополнительно нагружаются весом двигателя, оправки и балансируемого изделия, порождая перекосы и смещение элементов вибровоспринимающих систем от двигателя при разгоне изделия в зарезонансный режим и последующем повторении состояния резонанса при торможении.
Известно также устройство для динамической балансировки изделий согласно патенту РФ на полезную модель №69994, М. кл. G01M 1/22, 2007 г., принятое в качестве прототипа. Устройство содержит станину с опорами, измеритель дисбаланса, вибровоспринимающие системы с симметрично расположенными упругими элементами в виде плоских пружинных лент. Один конец их закреплен неподвижно на опорах, по крайней мере одного опорного узла, а другой конец лент - на установочных местах для двигателя вращения с передним и задним щитками. Каждый из концов упругих элементов имеет как минимум одно отверстие, выполненное на одинаковом расстоянии от оси оправки балансируемого изделия с возможностью размещения на цилиндрических штырях, жестко установленных на опорах станины и на торцах платформы. При этом устройство снабжено механизмом закрепления концов пружинных лент на цилиндрические штыри. Механизм закрепления концов пружинных лент на цилиндрические штыри содержит накладки, болтами фиксирующие концы плоских пружины лент на опорах станины и торцах платформы.
Недостаток устройства - снижение точности определения дисбаланса балансируемого изделия. Установочное место с использованием платформы создает необходимость применять исполнение двигателей вращения с лапами, что удлиняет плоские пружинные ленты и вызывает дополнительные скручивающие и изгибающие моменты, действующие на упругие элементы вибровоспринимающей системы.
Недостатком известного устройства является также низкие его жесткость и технологичность изготовления из-за симметричного закрепления концов упругих элементов на внутренних разнесенных торцах опор, а также сложность монтажа устройства при невозможности сборки вибровоспринимающей системы отдельным узлом вне станка.
Задача изобретения - устранение вышеуказанных недостатков.
Технический результат изобретения заключается в повышении точности определения дисбаланса изделия при устранении скручивания пружинных лент и повышении жесткости устройства. Предлагаемое изобретение позволяет также упростить сборку вибровоспринимающих систем вне станка.
Технический результат обеспечивается тем, что в устройстве для динамической балансировки изделий, содержащем станину с опорами, вибровоспринимающие системы с симметрично расположенными одинаковыми упругими элементами в виде плоских пружинных лент, при этом один конец упругих элементов закреплен неподвижно и симметрично на опорах, по крайней мере, одного опорного узла, а второй конец - на установочных местах для двигателя вращения с передним и задним щитками, оправку для балансируемого изделия, соосную с двигателем вращения, и измеритель дисбаланса, установочным местом являются идентичные плиты, установленные неподвижно на параллельных и равноудаленных от оси двигателя лысках, выполненных на переднем и заднем щитках двигателя вращения, а вторые концы упругих элементов контактируют по всей ширине с оппозитными поверхностями плит. В устройстве для динамической балансировки изделий опорным узлом является поперечина, жестко соединяющая опоры станины, с параллельными оси оправки балансируемого изделия и равноудаленными от нее поверхностями для закрепления концов упругих элементов.
В каждом втором конце упругих элементов выполнено как минимум одно отверстие, расположенное на одинаковом расстоянии от оси оправки балансируемого изделия с возможностью размещения на цилиндрических штырях, жестко установленных на плитах. На первых концах упругих элементов на одинаковом расстоянии от оси оправки балансируемого изделия выполнено как минимум одно отверстие с возможностью размещения на дополнительных цилиндрических штырях, жестко закрепленных на параллельных опорных поверхностях поперечины.
Изобретение поясняется описанием и чертежами, где на фиг.1 показана структурная схема устройства; на фиг.2 - общий вид устройства, вид А на фиг.1; на фиг.3 - закрепление и фиксация концов пружинных лент, вид Б на фиг.2.
Устройство для динамической балансировки изделий содержит станину 1, на которой расположены опоры 2 и 3, связанные поперечиной 4. На поперечине 4 с использованием упругих элементов 5 и 6 установлен двигатель вращения 7 с передним 8 и задним 9 щитками. На оси двигателя вращения 7 консольно закрепляется на соосной оправке 10 балансируемое изделие 11. Один конец упругих элементов 5 и 6 установлен на параллельных и равноудаленных от оси двигателя вращения 7 и оси балансируемого изделия 11 опорных поверхностях 12 и 13 поперечины 4 с использованием накладок 14 и болтов 15. На переднем 8 и заднем 9 щитках двигателя вращения 7 выполнены параллельные и равноудаленные от оси двигателя вращения 7 лыски 16 и 17, на которых монтируются идентичные плиты 18 и 19. Взаимное положение щитков 8 и 9 соответственно с лысками 16 и 17 жестко закрепляется винтами 20 и фиксируется, например, штифтами 21. Другие концы упругих элементов 5 и 6 закреплены накладками 22 и болтами 23 по всей их ширине на наружных оппозитных поверхностях плит 18 и 19.
Устройство снабжено датчиком вращения 24 и датчиком линейных перемещений 25 плит 18 и 19, выводы которых соединены с измерителем дисбаланса 26 (фиг.1).
На концах упругих элементов 5 и 6 в зоне наружных контактирующих поверхностей плит 18 и 19 выполнены цилиндрические отверстия 27 на одинаковом расстоянии от оси балансируемого изделия 11, а на плитах 18 и 19 жестко устанавливаются цилиндрические штыри 28 с возможностью плотного размещения в отверстиях 27. Концы упругих элементов 5 и 6, контактирующие с поверхностями 12 и 13 поперечины 4, имеют другие отверстия 29, равноудаленные от оси изделия 11, выполненные с возможностью их установки на цилиндрические штыри 30, жестко закрепленные на поверхностях 12 и 13 поперечины 4 (фиг.2). В случае использования спаренных штырей 28 и 30 (фиг.3) боковые поверхности одного из парных штырей могут быть срезаны, чтобы облегчить монтаж концов упругих элементов на цилиндрические штыри.
В устройствах для балансировки изделий типа роторов машин или карданных валов используются дополнительные две опоры (на чертежах не указаны). Особенностью их являются более узкие упругие элементы, вследствие чего возможна установка на поверхностях 12 и 13 поперечины 4, а также на плитах 18 и 19 по одному цилиндрическому штырю.
Устройство для динамической балансировки изделий работает следующим образом.
С помощью балансировочной оправки 10 балансируемое изделие 11 соединяют с валом двигателя вращения 7 и приводят во вращение известным способом до частоты колебаний, большей, чем частота колебаний плит 18 и 19 с двигателем вращения 7 и балансируемым изделием 11. Плиты 18 и 19, закрепленные на концах упругих элементов 5 и 6 с использованием накладок 22 болтами 23 и зафиксированные цилиндрическими штырями 28 (фиг.2 и 3), в процессе балансировки перемещаются, что регистрируется датчиком линейных перемещений 25 и датчиком вращения 24. После измерения составляющих дисбаланса, его фазы и амплитуды питание от двигателя вращения 7 отключается, а дисбаланс устраняется на отдельном устройстве путем, например, приварки компенсирующих пластин, масса и фаза которых определены на устройстве для балансировки.
Технический результат изобретения, заключающийся в повышении точности определения фазы и амплитуды дисбаланса изделия 11, достигается установкой упругих элементов 5 и 6 своими отверстиями 27 и 29 на цилиндрические штыри 28 и 30, закрепленные жестко на торцах плит 18 и 19 и поверхностях 12 и 13 поперечины 4 накладками 14 и 22, болтами 15 и 23. Плотная установка упругих элементов 5 и 6 соответственно отверстиями 27 и 29 на цилиндрические штыри 28 и 30 исключает угловые и линейные смещения осей изделия 11 от возможных деформаций и воздействия вибраций установленного на плитах 18 и 19 двигателя вращения 7 с оправкой 10 и изделием 11 и от вибраций, вызванных разгоном изделия 11 в зарезонансный режим и последующим его торможением, присущим используемому способу определения фазы и амплитуды дисбаланса балансируемых изделий. Введение поперечины 4 повышает жесткость устройства, упрощает сборку вибровоспринимающей системы.