DE1091364B

DE1091364B - Method and device for the dynamic determination of the unbalance of rotating bodies

Info

Publication number: DE1091364B
Application number: DESCH24544A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alfred Giers; Otfried Maus
Original assignee: Carl Schenck Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1958-08-11
Filing date: 1958-08-11
Publication date: 1960-10-20

Description

Verfahren und Vorrichtung zur dynamischen Ermittlung der Unwucht rotierender Körper Die einem starren Körper anhaftende Unwucht kann hekauntlich durch auf mindestens zwei Ebenen senkrecht zur Wuchtkörperachse reduzierte Unwuchtanteile definiert werden. Hierzu wird in bekannter Weise der Wuchtkörper in die Auswuchtvorrichtung eingelegt und durch entsprechende Kompensationsmaßnahmen bei einem ersten Wuchtlauf die Anzeige der dem Körper anhaftenden Unwucht auf Null kompensiert. In einem zweiten Wuchtlauf werden sodann in den beiden vorgesehenen Ebenen an bekanntem Ort Tariergewichte bekannter Größe angesetzt und ein elektrischer Rahmen eingestellt, indem die Anzeige in jeder Ebene nach Richtung und bröße den angesetzten Tariergewichten entsprechend eingestellt wird. Method and device for dynamic determination of the unbalance rotating body The imbalance adhering to a rigid body can be uncommon due to reduced unbalance proportions on at least two planes perpendicular to the balancing body axis To be defined. For this purpose, the balancing body is inserted into the balancing device in a known manner inserted and through appropriate compensation measures during a first balancing run the display of the imbalance adhering to the body is compensated to zero. In a second Balancing runs are then tare weights in the two intended levels at a known location known size and set an electrical frame by the display in each level according to direction and size according to the applied tare weights is set.

Uierpach kann im gleichen Lauf durch Wegnahme der im erstenf Lauf eingebrachten Kompensation die Differenz zwischen der dem Körper anhaftenden Unwucht und der durch die Tariergewichte verursachten festgestellt werden. Soll die dem Körper anhaftende Unwucht allein gemessen werden, erfolgt in einem dritten Wuchtlauf die Ermittlung der Unwuchtanteile in d9n betreffenden Ebenen. Hierbei werden die durch elektromechanische Schwingungswandler -aufgenommenen mechanischen Unwuchtschwingungen des Wuchtkörpers in entsprechende, auf die einzelnen Meßebene bezogene elektrische Größen, z. B. Spannungen, Ströme, Impuisserien od. dgl., umgewandelt und zur Anzeige gebracht bzw. in sonstiger bekannter Weise ausgewertet.Uierpach can run in the same run by taking away the first run introduced compensation is the difference between the imbalance adhering to the body and those caused by the tare weights can be determined. Should that Imbalance adhering to the body is measured alone, takes place in a third balancing run the determination of the unbalance proportions in the levels concerned with d9n. Here are the mechanical unbalance vibrations recorded by electromechanical vibration transducers of the balancing body into corresponding electrical ones related to the individual measuring plane Sizes, e.g. B. voltages, currents, pulse series od. Like., Converted and for display brought or evaluated in any other known manner.

Diese bekannten Verfahren mit drei Wuchtläufen sind verhältnismäßig zeitraubend, insbesondere bei größeren Wuchtkörpern, wo zum Teil eine beachtliche Zeit verstreicht, bis die Wuchtdrehzahl erriecht ist. Es ist daher erwünscht, die Zahl der erforderlichen Wuchtläúfe, möglichst gering zu halten. These known methods with three balancing runs are proportionate time-consuming, especially with larger balancing bodies, where sometimes a considerable one Time elapses before the balancing speed is reached. It is therefore desirable that the The number of balancing races required to be kept as low as possible.

Es ist bereits versucht worden, einen dritten Wuchtlauf dadurch einzusparen, daß die im zweiten Wuchtlauf meßbare Differenz zwischen der deìn Körper anhäftenden Unwucht und der durch die Tariergewichte verursachten rechnerisch oder graphisch mit derm bekannten Tariergewicht zusammengesetzt wird. Dieses Verfahren ist deswegen als nachteilig zu bezeichnen, weil es verhältnismäßig hohe An, forderungen an die die Wuchtmaschinen bedienenden Personen bezüglich ihrer Sorgfalt und einer gewissen geistigen Arbeit stellt. Erfahrungsgemäß kommen hierbei häufig durch die Unzulänglichkeit der Bedienenden Fehler zustande. Attempts have already been made to save a third balancing run by that the measurable difference in the second balancing run between the ones attached to the body Imbalance and that caused by the tare weights mathematically or graphically is composed of the known tare weight. This procedure is because of this to be described as disadvantageous because there are relatively high demands on the the people who operate the balancing machines with regard to their care and a certain degree mental work. Experience has shown that this often comes from the inadequacy the operator error occurs.

Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren zu schaffen, das die Nachteile bekannter Verfahren sowohl bezüglich der großen Meßdauer als auch bezüglich der Fehlerquellen vermeidet. Dies wird dadurch erreicht, daß die Kompensationswerte des ersten Wuchtlaufs nach Einstellen des elektrischen Rahmens mit um 1800 versetzter Wirkungsrichtung an Stelle der durch die elektromechanischen Wandler erzeugten elektrischen Größen über den elektrischen Rahmen der Meßeinrichtung zugeschaltet werden. Hierdurch ist es möglich, während des zweiten NVuchtlaufes die bereits im ersten Wuchtlauf für die dem Körper anhaftende Unwucht ermittelten Werte in den Meßebenen entsprechende Werte umzuformen und somit eine eindeutige Messung der Unwucht zu erreichen; ein dritter Wuchtlauf kann daher entfallen. Die Bedienungsperson der Auswuchteinrichtung hat hierbei lediglich einige wenige einfache Bedienungsgriffe auszuführen, die keine geistege Arbeit erfordern. Fehlerquellen werden damit weitgehend ausgeschaltet. The invention aims to provide a method that has the disadvantages known method both in terms of the large measurement duration and in terms of Avoids sources of error. This is achieved in that the compensation values of the first balancing run after setting the electrical frame with an offset of 1800 Direction of action instead of through the electromechanical converters generated electrical ones Sizes can be switched on via the electrical frame of the measuring device. Through this it is possible during the second N balancing run to do the ones already in the first balancing run corresponding values determined in the measuring planes for the imbalance adhering to the body To transform values and thus to achieve a clear measurement of the imbalance; a a third balancing run can therefore be omitted. The operator of the balancer only has to carry out a few simple operating steps, not any require intellectual work. This largely eliminates sources of error.

Zur durchführung des Verfahrens ist eine an sich bekannte"mit einer schwingungsfähigen Lagerung des Wuchtkörpers und die mechanischen Lagerschwingungen in elektrische Größen umformenden Schwingungswandlern versehene Vorrichtung geeignet, die mit einer Lagerarretierung und Schaltern zum anschalten der Kompensztionswerte mit umgekehrter wirkungsrichtung gn die Meßeinrichtung versehen ist. Mit einer solchen Vorrichtung ist es möglich, nach Einstellen des elektrischen Rahmens, durch Arretieren der schwingenden lager, den Einfluß der Schwingungswandler auf die Messung auszuschalten und an Stelle der in den Wandlern erzeugten elektrischen Größen die Kompensationswerte über den elektrischen Rahmen der Meßeinrichtung zuzuschalten. To carry out the method is known per se "with a vibratory bearing of the balancing body and the mechanical bearing vibrations Vibration transducers converting electrical quantities into a device suitable, those with a bearing lock and switches to turn on the compensation values the measuring device is provided with the opposite direction of action gn. With such a Device it is possible, after adjusting the electrical frame, by locking the vibrating bearing to eliminate the influence of the vibration transducer on the measurement and instead of the electrical quantities generated in the transducers, the compensation values To be switched on via the electrical frame of the measuring device.

Gemäß weiteren Erfindungsgedanken kann an Stelle der Arretierung der schwingungsfähigen Lager eine abschaltbare Kupplungseinrichtung zwischen den Lagern und den Schwingungswandlern, nach deren Lösen die Schwingungen der Lager nicht mehr auf die Schwingungswandler einwirken, sowie ebenfalls ein Schalter zum Umpolen der Kompensationswerte und Anschalten derselben an die Meßeinrichtung vorgesehen sein. According to further inventive ideas, instead of the lock the vibratory bearing a disengageable coupling device between the Bearings and the vibration transducers, according to their Release the vibrations the bearings no longer act on the vibration converter, as well as a switch for reversing the polarity of the compensation values and connecting them to the measuring device be provided.

Es ist besonders vorteilhaft, das Verfahren mit rein elektrischen Mitteln durchzuführen, indem durch eine Schaltvorrichtung die Schwingungswandler von der Meßeinrichtung abgeschaltet und an deren Stelle entsprechende Ersatzwiderstände sowie die im ersten Wuchtlauf ermittelten Kompensationswerte umgepolt der Meßeinrichtung zugeschaltet werden. It is particularly advantageous to use the purely electrical method Means carry out by switching the vibration transducer through a switching device switched off by the measuring device and corresponding equivalent resistors in their place as well as the polarity of the compensation values determined in the first balancing run of the measuring device be switched on.

Weitere Merkmale der Erfindung sind den in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen. Further features of the invention are shown schematically in the drawings illustrated embodiments and the associated description.

In Abb. 1 ist der zu wuchtende Körper 101 auf den Schwingbrücken 102 aufgelagert. Der Körper wird vom Antriebsmotor 103 über das Vorgelege 104 und die Gelenkwelle 105 angetrieben. Ein Phasengeber 106 läuft synchron mit der Antriebswelle um. Dem Phasengeber können wahlweise oder gleichzeitig zwei um 900 phasenverschobene umlauffrequente Wechsel ströme entnommen werden, die über einen kombinierten Komponenten- und Ebenenschalter 107 der Erregerspule eines Wattmeters 108 zugeführt werden. Die mechanischen Schwingungen der Lagerbrücken 102 werden von einer Ubertragungsstange 109 auf Schwingungswandler 110 übertragen. Die in diesen erzeugten Spannungen werden einer Kompensationseinrichtung 111 zugeführt, mit deren Hilfe sich durch Uberlagerung einstellbarer Anteile des Phasengeberstromes zu Null kompensiert werden können. Die Meßspannungen werden dann über eine elektrische Rahmenschaltung 112 und den kombinierten Komponenten- und Ebenenschalter 107 der Spannungsspule des Wattmeters 108 zugeführt. In Fig. 1, the body 101 to be balanced is on the oscillating bridges 102 superimposed. The body is driven by the drive motor 103 via the gear train 104 and the propeller shaft 105 is driven. A phase generator 106 runs synchronously with the drive shaft around. The phase generator can optionally or simultaneously have two 900 phase shifts circulating-frequency alternating currents are taken, which are generated via a combined component and level switch 107 of the excitation coil of a wattmeter 108. the mechanical vibrations of the bearing brackets 102 are generated by a transmission rod 109 transferred to vibration converter 110. The stresses generated in these are a compensation device 111 is supplied, with the help of which by superposition adjustable components of the phase encoder current can be compensated to zero. The measurement voltages are then via an electrical frame circuit 112 and the combined component and level switch 107 of the voltage coil of the wattmeter 108 supplied.

Erfindungsgemäß werden nach Nullung der Anzeige mit der Kompensationseinrichtung im ersten Lauf und dem Einstellen des elektrischen Rahmens mit angesetzten Tariergewichten in einem zweiten Lauf die Lagerbrücken 102 durch eine Arretiervorrichtung 113 festgesetzt und die noch zur Verfügung stehende Kompensationsspannung von der Kompensationseinrichtung über die elektrische Rahmenschaltung und den Komponenten-Ebenenschalter dem Meßinstrument 108 zugeführt. Dabei kann die Anzeige umgepolt werden durch Betätigen der Plus-Minus-Schalter 114 der elektrischen Rahmenschaltung bzw. durch einen besonders vorgesehenen Umpolschalter 115. According to the invention, after zeroing the display with the compensation device in the first run and the setting of the electrical frame with attached tare weights In a second run, the bearing brackets 102 are fixed by a locking device 113 and the compensation voltage still available from the compensation device via the electrical frame circuit and the component level switch to the measuring instrument 108 supplied. The polarity of the display can be reversed by pressing the plus-minus switch 114 of the electrical frame circuit or by a specially provided polarity reversal switch 115.

Abb. 2 zeigt eine Variante der Ausführungsform gemäß Abb. 1, bei der an Stelle der Arretierung 113 für die Lagerbrücken 102 eine lösbare Kupplung 116 zwischen den Lagerbrücken und den ihnen zugeordneten Schwingungswandlern 110 vorgesehen ist. Fig. 2 shows a variant of the embodiment according to Fig. 1, at instead of the lock 113 for the bearing brackets 102 a releasable coupling 116 between the bearing brackets and the vibration transducers 110 assigned to them is provided.

Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 3 ist ein Schalter 117 vorgesehen, durch den nach Einstellen des elektrischen Rahmens im zweiten Wuchtlauf die Schwingungswandler elektrisch von der Meßeinrich- tung getrennt und gleichzeitig Ersatzwiderstände für die Widerstände der Schwingungswandler eingeschaltet werden. In the embodiment according to Fig. 3, a switch 117 is provided, by the vibration transducer after setting the electrical frame in the second balancing run electrically from the measuring device separated and at the same time equivalent resistors for the resistors of the vibration transducers are switched on.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die in den Ausführungsbeispielen beschriebenen wattmetrischen Meßeinrichtungen. Sie ist auch bei anderen an sich bekannten Meßeinrichtungen, wie mehrere Zeigerwattmeter, Vektormesser, phasenempfindliche Gleichrichtung usw., anwendbar. The invention is not limited to that in the exemplary embodiments described wattmetric measuring devices. It is also in itself with others known measuring devices, such as several pointer wattmeters, vector meters, phase-sensitive Rectification, etc., applicable.

PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zur dynamischen Ermittlung der Unwucht rotierender Körper, bei dem die dem Körper anhaftende Unwucht in einem ersten Wuchtlauf kompensiert und sodann in einem zweiten Wuchtlauf ein elektrischer Rahmen eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationswerte des ersten Wuchtlaufs nach Einstellen des elektrischen Rahmens mit um 1800 versetzter Wirkungsrichtung an Stelle der durch elektromechanische Wandler erzeugten elektrischen Größen für die Unwucht über den elektrischen Rahmen der Meßeinrichtung zugeschaltet werden. PATENT CLAIM: 1. Method for dynamic determination of the unbalance rotating body, in which the imbalance adhering to the body in a first balancing run compensated and then set an electrical frame in a second balancing run is, characterized in that the compensation values of the first balancing run after Adjustment of the electric frame with the direction of action shifted by 1800 in place the electrical quantities generated by electromechanical converters for the imbalance can be switched on via the electrical frame of the measuring device.

Claims

2. Apparatus for performing the method according to claim 1 with vibratory bearing for the balancing body and the mechanical bearing vibrations convert the vibration transducers into electrical quantities, characterized by that a bearing lock (113) and switch (114, 115) for switching on the compensation values are provided with the opposite direction of action on the measuring device (108).

3. Apparatus for performing the method according to claim 1 with vibratory bearing for the balancing body and the mechanical bearing vibrations Vibration converters converting into electrical quantities, characterized in that the electromechanical vibration converter (110) via a disconnectable clutch device (116) connected to the bearings (102) and switches (114, 115) to turn on the Compensation values with opposite direction of action to the measuring device (108) are provided.

4. Apparatus for performing the method according to claim 1 with vibratory bearing for the balancing body and the mechanical bearing vibrations Vibration converters converting into electrical quantities, characterized in that a switch (117) is provided which switches off the vibration transducer (110), a connection of these corresponding equivalent resistors and a reversed connection the stored compensation values to the measuring device (108).

Publications considered: German Patent No. 969 034.