Файл: Теория и практика балансировочной техники..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 229

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

А. Г. АГАБАБЯН,

С. А. САРГСЯН, П. И.

СЛЕЗИНГЕР

 

 

 

СИСТЕМА УНИФИЦИРОВАННЫХ БЛОКОВ

 

 

 

УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

БАЛАНСИРОВКОЙ

Система

автоматического

уравновешивания

содержит

сле­

дующие функциональные узлы:

 

 

 

 

 

 

а)

выделения и усиления сигнала

дисбаланса;

 

 

б)

вращения балансируемой детали

с заданной

скоростью

и в допустимых пределах отклонения от нее;

 

 

 

в) управления исполнительными устройствами (т. е. устрой­

ствами исправления дисбаланса).

 

 

 

 

 

В зависимости от вида балансировки

(в одной или двух плос­

костях

исправления) и способа исправления (взрывного нане­

сения или электрохимического съема) система

управления

со­

стоит из определенного сочетания этих

узлов,

конструктивно

оформленных в виде отдельных блоков.

 

 

 

 

Блок выделения и усиления

сигнала

дисбаланса,

т. е. блок

измерительного тракта, содержит датчик дисбаланса Д, частот­ но-избирательный усилитель Ф (резонансный фильтр), допол­ нительные усилители У] и У2 , а также узлы автоматической ре­ гулировки усиления АРУ, сравнения текущей величины дисба­ ланса с заданным минимальным уровнем СС и формирователь сигнала места дисбаланса УФ (рис. 1).

Параметры тракта: добротность фильтра Q = З-т-50; коэф­ фициент усиления усилителей У1 и У2 К = 1-М00 (1000 — для наиболее прецизионных балансировок).

Величины К и Q определяются глубиной отрицательных об­ ратных связей, охватывающих усилитель и частотно-избиратель­ ный усилитель.

Частота настройки фильтров, каждый из которых представ­ ляет собой два закольцованных интегратора [1], также опреде­

ляется величинами сопротивлений

в обратной связи. Д л я

исклю­

чения необходимости ручного переключения

величин

К и Q

в процессе уравновешивания, в блоке имеется

узел автоматиче­

ской регулировки усиления (АРУ).

Этот узел

при больших сиг­

налах дисбаланса уменьшает добротность фильтра, которая яв­ ляется одним из сомножителей результирующего усиления тракта, до минимальной величины Q = 3, а затем к концу ба­ лансировки постепенно увеличивает ее до номинальной, уста­ новленной на пульте управления величины. Благодаря этому ос­ новная часть уравновешивания производится с малыми фазовы­

ми ошибками Дф (из-за возможной растройки фильтра

AQ):

Аф = агс1е 2QAQ.

(1)

Схема АРУ приведена на рис. 2. Когда входной сигнал ве­ лик, то большое напряжение ивЪ1Х вызывает почти полное откры­ тие транзистора Т2 и запирание транзистора ТУ Фильтр Ф, ох-


ваченный сильной отрицательной

обратной

 

связью (R2R3)

обладает минимальной добротностью QHan

=

3. По

мере

умень­

шения входного сигнала транзистор Т2 запирается,

а Ті — от­

крывается, шунтируя цепь обратной связи.

В

связи

с

этим

добротность фильтра начинает

увеличиваться,

 

поддерживая

Ивых почти на прежнем уровне (коэффициент усиления

в

цепи

АРУ не менее 100). Рост

добротности фильтра

прекращается

при выходе транзистора

Ті в насыщение

по току

коллектора.

Рис. 1. Блок-схема

измерительноРис.

2.

Схема

автоматической

регули-

го тракта

 

 

ровки добротности

 

Максимальная величина

добротности

зависит

от соотношения

сопротивлений R 2

, Rz и Я4 :

 

 

 

 

 

Q = Q M , +

A Q = ( K 2

+ /?3) + -

^

-

(2)

Для прекращения процесса балансировки, при достижении заданного минимального уровня, в блоке предусмотрен узел СС. Он содержит вольтметр амплитудных значений сигнала дис­ баланса (с индикацией по стрелочному прибору) и схему, кото­ рая выдает сигнал на запрет работы исполнительного устройст­ ва, когда выходной сигнал вольтметра уменьшится до задавае­ мой с пульта управления уставки остаточной величины.

Формирователь УФ выдает импульсный сигнал при прохож­ дении сигнала дисбаланса через нулевое значение с плюсовой величины к минусовой. Этот импульсный сигнал управляет мо­ ментом работы исполнительного устройства или строболампы — при визуальном определении места дисбаланса. В ряде случаев он также используется в качестве сигнала скорости вращения детали. Вращение балансируемой детали осуществляется, в за­ висимости от типа изделия, с помощью ременной передачи от двигателя постоянного тока, развернутого асинхронного статора или собственного привода.

Структурная схема привода, содержащего универсальный блок управления вращения детали, обеспечивающий автомати­ ческое поддержание заданной скорости, приведена на рис. 3.

29 З а к . 600

441


В качестве сигнала скорости

(обратной связи) используют­

ся импульсы от фотодатчика ФД

или от сигнала датчика дисба­

ланса Д; в последнем случае используется сигнал формировате­

ля УФ одного из блоков измерительного тракта

(БИТ).

Основные

узлы блока управления

(БУ): узел

выделения

ошибки ВО,

преобразователь ошибки

ПО и узел формирования

скважности ФС. В узле ВО происходит сравнение периода вра­ щения детали с заданным эталонным значением. Выделенные импульсы ошибки равны по длительности разности между эта­ лонным и фактическим периодом вращения, а полярность их — знаку этой разности. Узел ПО производит интегрирование им­ пульсов ошибки, преобразуя их в постоянное напряжение, про­ порциональное ошибке скорости. Формирователь скважности содержит высокочастотный, управляемый по амплитуде, генера­ тор пилообразного напряжения и пороговое устройство, преобра­ зующее это напряжение в широтно-модулированные импульсы. Амплитуда пилообразного напряжения, а следовательно, и скважность широтно-модулированных импульсов на выходе, зависят от величины и полярности напряжения ошибки скоро­ сти. Эти широтно-модулированные импульсы управляют работой электромеханического преобразователя ЭМП — величиной тока обмотки возбуждения или якорной цепи электродвигателя по­ стоянного тока, либо напряжением трехфазного питания линей­ ного развернутого статора, гиромотора или другой машины пе­ ременного тока.

Точность поддержания заданной скорости — не хуже 0,5— 1%. При измерении ее с помощью фотодатчика работа привода не зависит от величины дисбаланса детали. При работе же от сигнала дисбаланса устойчивая работа привода обеспечивается при соотношениях среднеквадратической величины помех о п на выходе фильтра к амплитуде полезного сигнала Ле

- ^ < ( 0 , 6 ~ 1 ) .

(3)

Ас

 

что в зависимости от объекта уравновешивания лежит на уровне 0,1—0,5 мкм дисбаланса.

Блок управления работой монитора

для взрывного

нанесе­

ния уравновешивающих грузов содержит

(рис. 4): узел

выброса

проволочки УВ на высоковольтные контакты 3, 4, привод пода­ чи проволочки ПП и привод разматывателя ПР. В тех случаях, когда мониторная головка является самоходной, в составе этого блока имеется также привод перемещения головки.

В момент прихода сигнала с блока измерительного тракта, УВ [6] формирует в цепи участка проволочки, находящегося между низковольтными контактами 1—2, импульс тока 30—50 а длительностью порядка 1 мсек. Под действием этого тока про­ волочка перемещается в магнитном поле вперед до соприкосно­ вения с высоковольтными контактами, на которых происходит


ее взрыв. ПП разворачивает диск с захватами до перемыкания очередным отрезком проволочки низковольтных контактов. ПР сматывает проволочку со стандартной катушки, поддерживая постоянство ее петли, контролируемой пневматическим датчи­ ком ДП. Скорость работы устройства исправления, лимитируе-

 

 

 

 

БИТ-

Ь-,

 

 

 

 

ФД

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БУ

 

 

 

 

ЗИП

ФС

по

во

[

 

 

 

 

I

 

 

1-

I

 

 

 

 

 

 

-_|

 

 

 

 

 

 

Заданная

 

 

 

 

 

 

скорость

 

 

 

 

Рис. 3.

Структурная

схема

уп­

Рис. 4.

Схема блока

управле­

равления

скоростью

вращения

ния работой монитора

балансируемого

ротора

 

 

 

 

мая в основном временем подачи

проволочки, составляет около

10 циклові

сек.

 

 

 

 

 

 

Блок управления

электрохимическим

съемом

дисбаланса

[3; 4] имеет два варианта исполнения в зависимости от величины токов съема. При больших токах (100—300 а) применяются уп­ равляемые тиристорные выпрямители.

При малых токах (до 30 а) применяются транзисторные фор­ мирователи тока съема.

В состав блоков управления электрохимическим съемом вхо­ дят также приводы групповой или индивидуальной установки электродов на заданный зазор.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бровман Я. С, Вартанян Л. 3., Саргсян С. А. Типовые блоки замкну­ тых систем автоматического уравновешивания при вращении. Сб. «Теория и практика уравновешивания машин и приборов». Под ред. В. А. Щепетильни­ кова. М., изд-во «Машиностроение», 1970.

2.Бровман Я- С, Слезингер П. И. Импульсная схема на тиристоре для управления взрывом тонкой проволочки. «Приборы и техника эксперимента», 1970, № 1.

3.Бровман Я. С, Шмутер С. Л. Электрохимическое растворение как средство балансировки вращающихся роторов. Сб. «Электрофизические и

электрохимические методы обработки», 1970.

4. Бровман Я. С , Слезингер П. И. Электрохимическая балансировка пре­ цизионных роторов. Сб. «Электрофизические и электрохимические методы об­

работки»,

1970.

29*

443