Shanghai Jianping Dinamic Echilibrare Mașină Producție Co., Ltd.
+86-21-39972151
Categoria de produse
Contactaţi-ne
  • TEL: +8615900401672
  • E-mail: jp019@jp-balancer.com
  • Adăugați: NO.2151, Panchuan Road, Parcul Industrial Baoshan, Shanghai, China

DRIVE SHAFT ECHILIBRARE de mașini și utilizarea metodei de echilibrare

May 04, 2016

1. Un arbore de antrenare mașină de echilibrare pentru echilibrarea dinamică a arborii de acționare, care cuprinde cel puțin două postamente aranjate pe un pat de mașină, fiecare soclu incluzând o porțiune superioară montată pe arcuri și primind un ax care este rotativ în jurul unei axe și include un suport pentru un capăt al unui arbore de antrenare să fie echilibrat și un senzor de primă vibrație care detectează vibrațiile părții superioare care rezultă dintr-un dezechilibru al arborelui de antrenare precum și forțele implicate mai departe în cel puțin un prim grad de libertate de mișcare normală la axa broșei , în care partea superioară a cel puțin un soclu montează un al doilea senzor de vibrații care detectează vibrațiile părții superioare, în cel puțin un al doilea grad de libertate de mișcare și în care semnalele de vibrație ale primului și al doilea senzor de vibrații sunt alimentate un circuit de evaluare care analizează semnalele de vibrații și le leagă în așa fel încât pitch-excitații vibrații ale părții superioare nu intră valoarea de dezechilibru a unității s Haft calculat în evaluare.

2. Mașina de echilibrare, conform revendicării 1, în care un senzor de vibrație treia este dispusă pe partea superioară a cel puțin un soclu pentru a detecta vibrațiile părții superioare în direcția axei fusului, iar circuitul de evaluare este configurat pentru a determina de la semnalele de vibrație al treilea senzor de vibrație o forță de excitație axială și pentru a elimina în evaluarea unei măsurări dezechilibru componentei excitație forței axiale din semnalele de vibrație pentru calcularea nivelului de dezechilibru.

3. Metodă pentru echilibrarea dinamică a arborii de acționare cu ajutorul unei mașini de echilibrare, conform revendicării 1, în care etapa de calibrare precede o măsurare a dezechilibrului arborii de acționare, în care se execută separate de referință sunt realizate pe fiecare dintre cele două postamente ale mașinii de echilibrare, care cuprinde efectuarea unei prime de referință rula cu zero sau scăzută forță și de moment transversal excitație, oa doua referință alerga cu o forță de excitație transversală de mărime cunoscută, iar oa treia referință alerga cu o excitație moment de magnitudine cunoscută, analiza armonică a semnalelor de vibrații detectate de referință ruleaza, stocarea lor ca parametri și folosindu-le pentru calcularea unei matrice de calibrare și evaluarea semnalelor de vibrație în măsurarea dezechilibrului ulterior al unui arbore de antrenare cu ajutorul matricei de calibrare calculată, astfel încât excitații smoală vibrație nu intră valoarea dezechilibrul arbore de antrenare calculat în evaluare.

4. Procedeu conform revendicării 3, în care în etapa de calibrare se realizează o altă referință rula cu o forță de excitație axială și sunt detectate vibrațiile unei părți superioare a cel puțin un piedestal în direcția axei fusului de un senzor de vibrații , analizate armonic, stocate ca factor de calibrare, și, în măsurarea dezechilibrului ulterior al unui arbore de antrenare, sunt separate de semnalele de vibrație pentru calcularea valorii dezechilibrului.

Descriere:

REFERINȚE LA CERERI ÎNRUDITE

Solicitanții revendica prioritatea sub 35 USC §119 cererii germane No. 10 2013 101 375,9 depuse 12 februarie 2013.

Descriere DOMENIUL INVENȚIEI

Prezenta invenție se referă la un arbore de antrenare mașină de echilibrare pentru echilibrarea dinamică a arborii de acționare, care cuprinde cel puțin două postamente aranjate pe un pat de mașină, fiecare soclu inclusiv un montat arc montarea unui ax care este rotativ în jurul unei axe și include un suport partea superioară pentru un capăt al unui arbore de antrenare să fie echilibrat și un senzor de primă vibrație care detectează vibrațiile părții superioare care rezultă dintr-un dezechilibru al arborelui de antrenare precum și forțele implicate mai departe în cel puțin un prim grad de libertate de mișcare normală a axului axă. Prezenta invenție se referă la o metodă pentru echilibrarea dinamică a arborii de acționare.

FUNDAMENTELE INVENȚIEI

Drive, mașini de arbore de echilibrare sunt cunoscute, printre altele, din DE 28 02 367 B2 și US Pat. No. 6,694,812 B2. La mașinile de echilibrare a arborelui de antrenare, arborii de acționare să fie echilibrat sunt primite la fiecare capăt printr-un ax de rotație a unui soclu. Axul este transportată într-o carcasă de lagăr sprijinit pe soclu cu ajutorul unor arcuri. Izvoarele, care sunt în general arcuri lamelare, sunt aranjate într-un mod care să permită partea superioară să vibreze, ca urmare a deplasării paralele a axei sale cu ax și răspunde numai la forțe transversale produse de un dezechilibru al arborelui de antrenare și transmise la partea superioară prin articulații și axul. Considerând că articulațiile arborelui de antrenare transmite nici momente de încovoiere, soclurilor de mașini de echilibrare a arborelui de acționare sunt configurate ca dezechilibra dispozitive de măsurare pentru un singur plan, cu un senzor de vibrații fiind dispuse pe fiecare soclu pentru a detecta vibrațiile părții superioare postament gradul de libertate de mișcare normală pe axa axului. Această configurație a fost dovedită, deoarece, în practică.

Într-o mașină de echilibrare a arborelui cotit cunoscut din DE 15 73 670 B2, suportul de lagăr al unui soclu se realizează pe două traductoare de forță care detectează vibrație având direcții diferite de măsurare situată în planul lagărului. Semnalele celor două transductoarele sunt împărțite prin evaluarea circuitelor în funcție de componentele lor de vibrație carteziene, din care sunt reprezentate componentele circulare și polare sau anti-circulare.

JP 57 165 731 A descrie un sistem de corectare a dezechilibrului în care rotorul este transportat în două lagăre prin intermediul știfturilor poartă. Fiecare lagăr include un prim senzor de vibrații pentru detectarea vibrațiilor știftului de lagăr și, distanțate de acesta, un al doilea senzor de vibrație de măsurare în aceeași direcție ca și prima și detectarea vibrațiilor pieselor de cuplare dispuse la capătul știftului de rezemare.

REZUMATUL INVENȚIEI

Cu necesitatea de a măsura arborii de acționare la viteze relativ ridicate în vecinătatea viteza lor normală de funcționare în creștere, s-a arătat totuși că, la viteze mai mari, cererile pentru acuratețea măsurătorii de dezechilibru nu mai pot fi îndeplinite în mod satisfăcător. Prin urmare, este un obiect al prezentei invenții este de a asigura o mașină de echilibrare a arborelui de antrenare de tipul menționat inițial, la care permite măsurători precise, de asemenea, la viteze mai mari de echilibrare apropiată de viteza normală de funcționare a arborelui de antrenare. Un alt obiectiv al prezentei invenții este de a asigura o metodă îmbunătățită de tipul menționat inițial.

În ceea ce privește mașinii de echilibrare a arborelui de antrenare, obiectul menționat este realizată prin caracteristicile revendicării 1. O variantă avantajoasă a mașinii de echilibrare este prezentată în revendicarea 2. În ceea ce privește metoda, obiectul menționat este realizat prin caracteristicile Metodă conform revendicării 3, precum și o dezvoltare ulterioară a acestei metode se realizează cu caracteristicile revendicării 4.

În mașinii de echilibrare a arborelui de antrenare a invenției, partea superioară a cel puțin un soclu montează un al doilea senzor de vibrații care detectează vibrațiile părții superioare, în cel puțin un al doilea grad de libertate de mișcare, cu semnalele de vibrație ale primului și al doilea senzor de vibrații fiind alimentat la un circuit de evaluare care analizează semnalele de vibrație și le leagă în așa fel încât pas excitații vibrație a părții superioare nu intră valoarea dezechilibrului a arborelui de antrenare calculat în evaluare.

Prezenta invenție constă în realizarea că partea superioară piedestal, în prezența unor viteze relativ mari de echilibrare și în ciuda excitației exclusive de forțe transversale cauzate de dezechilibru și suport elastic de ghidare perpendicular pe axa de rotație, execută vibrații în care axul axa nu mai este deplasată pur paralelă, mișcarea care conține componente suplimentare în loc de un pas în jurul unei axe care se extinde într-o direcție transversală față de axa axului și transversal pe direcția de ghidare a suportului de primăvară. Rigiditatea dinamică a arcurilor de susținere la partea superioară, care rigiditate contracarează mișcări pas, scade la viteze mari și, odată cu creșterea vitezei, poate provoca o rezonanță smoală să fie produs la care părțile superioare piedestal nu mai răspund exclusiv forțe radiale dar sunt extrem de sensibile la momentul de excitație. Datorită configurației mașinii de echilibrare conform invenției, este prin intermediul unui al doilea senzor de vibrații, care sunt detectate vibrațiile părții superioare în al doilea grad de libertate de mișcare care execută mișcări cu pas, și sunt separate de dezechilibru indus componente de vibrație în calcul evaluarea. In acest mod, precizii reduse de măsurare cauzate de viteze de echilibrare mai mari sunt evitate.

Conform unei alte propuneri a invenției, un senzor de vibrație treia poate fi dispusă pe partea superioară a unui soclu pentru a detecta vibrațiile părții superioare în direcția axei fusului, cu circuitul de evaluare fiind configurat pentru a determina de vibrație semnalele de-al treilea senzor de vibrație o excitație forță axială și pentru a elimina în evaluarea unei măsurări dezechilibru componenta forței axiale excitația din semnalele de vibrație pentru calcularea nivelului de dezechilibru.

Acest exemplu de realizare a mașinii de echilibrare are avantajul că forțele axiale rotațional frecvente care pot provoca o componentă interferență în semnalele de vibrații detectate de senzorii de vibrații nu sunt în măsură să afecteze în mod negativ precizia măsurării dezechilibrului. Rotațional forțe axiale frecvente pot să apară în măsurarea dezechilibrului arborilor de antrenare atunci când acestea nu au nici o compensare axială sub forma unui element de glisare sau o articulație homocinetism axial deplasabilă.

Metoda conform invenției cuprinde o etapă de calibrare care precede o măsurare dezechilibrului de arbori, în care se separă se execută de referință se realizează pe fiecare din cele două postamente ale mașinii de echilibrare, care cuprinde realizarea unei prime alerga de referință cu zero sau scăzută forță și de moment transversal excitație , oa doua referință alerga cu o forță de excitație transversală de mărime cunoscută, iar oa treia referință alerga cu o excitație moment de magnitudine cunoscută, analiza armonică a semnalelor de vibrații detectate ruleaza de referință, stocarea lor ca parametri și utilizarea lor pentru calcularea unei calibrating matrice și evaluarea semnalelor de vibrație în măsurarea dezechilibrului ulterior al unui arbore de antrenare cu ajutorul matricei de calibrare calculată, astfel încât excitații smoală vibrație nu intră valoarea de dezechilibru a arborelui de antrenare calculat în evaluare.

Într-o altă variantă de realizare a metodei, pot fi elaborate dispoziții în etapa de calibrare pentru o altă referință a alerga cu o forță de excitație axială pentru a detecta vibrațiile părții superioare a piedestalului în direcția axei arborelui prin intermediul unui senzor de vibrații , le analiza armonic, a le stoca ca factor de calibrare, și, în măsurarea dezechilibrului ulterior al unui arbore de antrenare, le separa de semnalele de vibrație pentru calcularea valorii dezechilibrului.

SCURTĂ DESCRIERE A DESENELOR

Prezenta invenție va fi explicată mai detaliat în următoarele cu referire la exemplele de realizare ilustrate în desenele însoțitoare, în care:

FIG. 1 este o reprezentare schematică a unui stadiul tehnicii mașină arbore de antrenare de echilibrare; și

FIG. 2 este o reprezentare schematică a unui soclu al arborelui de antrenare mașinii de echilibrare conform invenției.

DESCRIEREA DETALIATA A DESENELOR

FIG. 1 prezintă construcția de bază a unei mașini de echilibrare cunoscute 10 destinate pentru echilibrarea arborilor de antrenare. Mașina de echilibrare 10 include un pat de mașină 12 , pe care două postamente 13, 14 sunt dispuse opus unul față de altul. Soclurilor au o bază respectiv 15, 16 , care este montat pentru deplasarea longitudinală într - un ghidaj liniar extinzându -se în direcția longitudinală a patului mașinii 12 și este mobil pentru a adapta distanța dintre soclurile 13, 14 la lungimea arborelui de antrenare la fie primite. Bazele 15, 16 transporta o parte superioară 17, 18, respectiv, sprijinită pe ele cu ajutorul unor arcuri 19, 20. Fiecare parte superioară 17, 18 găzduiește un ax respectiv 21, 22 montate pentru rotire în carcase de lagăre. Tijele 21, 22 din cele două părți superioare 17, 18 sunt dispuse coaxial și au la capetele lor orientate spre dispozitive 23, 24 de prindere pentru precizie localizarea central un capăt de fixare, de exemplu, flanșa de capăt, a unui arbore de antrenare W. Cel puțin o parte superioară, în desen partea superioară 18, include un motor de acționare 25 adaptat pentru a seta fusul 22 și , astfel , arborele de antrenare montat W în mișcare de rotație. Celalalt fus 21 este liber rotativ , împreună cu capătul montat al arborelui de antrenare W, dar poate fi prevăzut în mod egal cu un motor de antrenare. Fiecare parte superioară 17, 18 include în plus un senzor respectiv de vibrații 26, 27 care detectează vibrațiile părții superioare respectiv 17, 18 într - o singură direcție, în acest exemplu de realizare direcția verticală, și le transmite sub forma unor semnale electrice la o evaluare electronică și dispozitiv de calcul. Pentru a măsura mișcarea de rotație a tijelor 21, 22, un senzor electric unghiul de rotație 28 este de asemenea prevăzută , care este conectat în mod egal la dispozitivul de evaluare și calcul.

In timpul unui dispozitiv de măsurare a alerga W arborelui de antrenare este acționat la o viteză Ω, cu dezechilibrele arborelui de antrenare W vibrații interesante ale părților superioare 17, 18 ale soclurilor 13, 14. Sunt detectate vibrațiile și viteza lor, iar fazele și magnitudini acestora permit dezechilibrarea arborelui de antrenare 10 să fie determinată în două planuri de măsurare. avioane de măsurare ale unui arbore de antrenare sunt avioanele normale la axa de rotație și care trece prin centrul articulațiilor, deoarece forțele induse de dezechilibru U sunt transmise acolo ca forțe transversale Q flanșelor arborelui de antrenare montate pe axurile. Dezechilibrele ale flanșei arborelui de antrenare și părțile de cuplare sunt de asemenea detectate în planurile de măsurare. Arcurile 19, 20 ale soclurilor 13, 14 de mașini de echilibrare a arborelui de acționare sunt configurate în mod convențional și aranjate astfel încât părțile superioare 15, 16 ale soclurilor 13, 14 oscileze ca urmare a excitației de către aceste forțe transversale într - un mod nu provoca osii fusurilor 21, 22 pentru a executa mișcări paralele, menținând astfel direcția lor normală la planurile de măsurare. Rezultatul obținut în acest fel este faptul că soclurilor 13, 14 răspund exclusiv forțele transversale provocate de dezechilibrul arborelui de antrenare și transmise prin intermediul articulațiilor. Prin urmare, fiecare soclu al unei mașini de echilibrare a arborelui de antrenare reprezintă în mod convențional un dispozitiv de măsurare a dezechilibrului pentru un plan de dezechilibru.

Această configurație cunoscută și convențională de mașini de echilibrare a arborelui cardanic a fost dovedit în practică și produce rezultate satisfăcătoare la viteze mici. arborii de antrenare au totuși o dispoziție spre un comportament arbore elastic, având ca rezultat necesitatea de a echilibra arborii de acționare la viteze relativ mari în vecinătatea viitoarei viteza normală de rulare. Cu arborele de antrenare care rulează la viteze mai mari, partea superioară piedestal, chiar și atunci când excitat exclusiv de forțe transversale, nu se mai execută vibrații pure paralele, vibratiile care conțin în locul componentelor de mișcări cabrare, cf. schimbarea poziției părții superioare postament indicate în fig. 2 linii punctate. Postamentul nu mai răspunde la forțe transversale în mod exclusiv, dar, de asemenea, la incovoiere. Semnalul u 1 (t) al senzorului de vibrație apoi conține componente cauzate de (rotațional frecvente) forțe transversale {săgeată dreapta peste (Q)} (t) și componentele cauzate (rotațional frecvente) îndoire momente {sageata dreapta peste (M) } (t). Separarea între aceste două cauze nu este posibilă atunci când un singur senzor de vibrație este utilizat pe soclu. În consecință, determinarea dezechilibrului este corupt de momente care acționează pe partea superioară piedestal. Prezenta invenție prezintă o modalitate de modul în care aceste erori de măsurare pot fi evitate prin utilizarea unui senzor suplimentar.

Conform prezentei invenții, părțile superioare ale ambelor postamente ale unei unități mașină arbore de echilibrare sunt echipate cu un prim și un al doilea senzor de vibrații. FIG. 2 prezintă postamentul 13 al arborelui de antrenare mașinii de echilibrare 10 a cărei parte superioară 17 cuprinde , conform invenției , doi senzori de vibrații 26, 29. Cei doi senzori de vibrații 26, 29 piedestalului 13 sunt distanțate unul de celălalt printr - o distanță largă, ca urmare a care furnizează semnale diferite u 1,1 (t) u 1,2 (t) când paralel și cabrare vibrațiile sunt suprapuse. Pentru semnalele de măsurare analizate de senzori de vibrații armonice, tehnologia de echilibrare utilizează în mod convențional o

ac indicator reprezentare u ( T ) = u · ω T = ( u re u Sunt ) · ω T .

Pentru excitarea unui piedestal, orizontală și componentele verticale

U = ( U h U v ) . M = ( M h M v ) . Q = ( Q h Q v )

sunt introduse în sistemul de coordonate fix la rotorul.

Pentru forțele de excitație și de excitație momente, următoarea corelație liniară, atunci este valabil

( Q h Q v M h M v ) = ( A b c d - b A - d c e f g h - f e - h g ) · ( u 1 . re u 1 . Sunt u 2 . re u 2 . Sunt ) .

în cazul în care numai opt parametri liberi apar în matricea de calibrare 4 × 4 datorită simetrii. Acestea pot fi determinate în mod empiric prin permițându vor intra în vigoare într - un termen de referință, de exemplu, o excitație mică {săgeată dreapta peste (Q)} 0 ≈0, {săgeată dreapta peste (M)} 0 ≈0 și , ulterior , un prim și un al doilea excitație de magnitudine cunoscut, de exemplu, {săgeată dreapta peste (Q)} I = Q Kal, {săgeată dreapta peste (M)} I ≈0, {săgeată dreapta peste (Q)} II ≈0, {săgeată dreapta peste ( M)} II = M Kal, cu semnalele senzorilor fiind analizate armonice și salvate ca {săgeată dreapta peste (u)} 1 0, {săgeată dreapta peste (u)} 1 i, {săgeată dreapta peste (u)} 1 II , {săgeată dreapta peste (u)} 2 0, {săgeată dreapta peste (u)} 2 I, {săgeată dreapta peste (u)} 1 II.

In mod adecvat, de excitație poate fi produs prin plasarea elementelor de test de dezechilibru pe ax. Cu această abordare fiecare piedestal este considerat separat.

Cei opt parametri liberi a. . . h se obțin după transpunerea ecuațiilor prin rezolvarea unui sistem liniar de ecuații formei

A _ _ · ( A b c d e f g h ) = ( Q h eu - Q h 0 Q v eu - Q v 0 M h eu - M h 0 M v eu - M v 0 Q h II - Q h 0 Q v II - Q v 0 M h II - M h 0 M v II - M v 0 )

Coeficienții matricei A depinde de diferențele semnalelor de măsurare analizate armonic


({săgeată dreapta peste (u)} 1 I - {săgeată dreapta peste (u)} 1 0), ({săgeată dreapta peste (u)} 1 II - {săgeată dreapta peste (u)} 1 0), ({ sageata dreapta peste (u)} 2 I - {săgeată dreapta peste (u)} 2 0), ({săgeată dreapta peste (u)} 2 II - {dreapta săgeată peste (u)} 2 0).

Odată ce matricea de calibrare este cunoscută, este posibil să se separe forța transversală și excitația moment toate măsurătorile ulterioare:

( Q h Q v ) = ( A b c d - b A - d c ) · ( u 1 . re u 1 . Sunt u 2 . re u 2 . Sunt ) .

și, respectiv,

( M h M v ) = ( e f g h - f e - h g ) · ( u 1 . re u 1 . Sunt u 2 . re u 2 . Sunt ) .

Considerentele ulterioare, apoi se aplică întregii mașini de echilibrare cu două postamente.

Transversal excitațiile forță ale primului și al doilea piedestal

( Q 1 . h Q 1 . v ) . ( Q 2 . h Q 2 . v )

poate fi apoi alimentat la calculul dezechilibrului convențional. Calibrarea efectivă de dezechilibru are loc apoi prin plasarea elementelor de dezechilibru cunoscute în planurile de măsurare ale arborelui de antrenare. In acest mod, este posibil să se elimine erorile de măsurare cauzate de efectele momentelor aproape complet prin intermediul unui al doilea senzor.

Excitațiile momentul primei și al doilea piedestal

( M 1 . h M 1 . v ) . ( M 2 . h M 2 . v )

în mod normal, ar fi ignorat. În condiții, un test ar putea fi efectuate pentru a verifica dacă o valoare limită este depășită, deoarece un producător de arbori de transmisie va căuta, eventual, să limiteze, în afară de efectul de dezechilibru, de asemenea, efectul asupra momentelor bordurat pe componente.

Probleme de măsurare pot apărea, de asemenea, dacă arborele de antrenare nu are nici o compensare axială (de exemplu, un element de glisare sau o articulație homocinetism deplasabil). Rotațional forțe axiale frecvente pot introduce apoi o componentă de interferență în semnalul de măsurare. Conform invenției, prin aplicarea unui al treilea senzor de vibrații 30 la partea superioară 17 a soclului 13, este posibil să se detecteze excitație prin forte axiale rotațional frecvente și consideră că în calculul dezechilibrului. Această abordare este perfect analoagă cu cea descrisă în cele de mai sus. Mai întâi o cursă de referință se efectuează fără excitație, apoi trei calibrare se execută cu excitație forță transversală, moment de excitație și excitație forță axială. În această abordare, generarea forțelor axiale rotațional frecvente este ceva mai dificil, deoarece nu poate fi realizată prin amplasarea elementelor de testare dezechilibrate. O posibilitate ar include utilizarea unei forțe excitatoare faze adevărat, dar acest lucru ar implica cheltuieli considerabile. Mai mult ar fi cu orientare practică, de exemplu, un arbore de antrenare cu compensarea lungimii care se află în dispozitivul de fixare de prindere cu un axial definit offset. Pentru termen de referință și primele două calibrare se execută compensarea lungimii ar fi activată, dezactivând-cu toate acestea pentru ultimul termen de calibrare. In timp ce o cuantificare ulterioară a forțelor axiale măsurate nu este posibilă, ele pot fi separate totuși și eliminate din măsurarea dezechilibrului.