1. Hnací hriadeľ vyrovnávacie zariadenia pre dynamické vyvažovanie hnacích hriadeľov, ktorý obsahuje aspoň dva podstavce usporiadané na lôžku stroja, každý podstavec zahŕňajúce hornej časti uložený na pružinách a prijímanie vreteno, ktorý je otočný okolo osi a obsahuje podperu pre koniec hnacieho hriadeľa byť vyvážený a prvý snímač vibrácií, ktorý zisťuje kmitania v hornej časti v dôsledku nevyváženosti hnacie hriadele, ako aj ďalšie zainteresované sily aspoň v prvom stupni voľnosti pohybu kolmom na os vretena , pričom horná časť aspoň jedného stojana ložiska druhého snímača vibrácií, ktorý detekuje vibrácie v hornej časti v aspoň druhého stupňa voľnosti pohybu, a vyznačujúci sa tým, že vibračné signálov prvého a druhého snímača vibrácií sa privádza do vyhodnocovacia obvod, ktorý analyzuje signály vibrácií a spája ich takým spôsobom, že smola vibračné excitácia z hornej časti nevstupujú nevyváženosti hodnotu pohonu s Rukoväť vypočítavaná pri hodnotení.
2. vyvažovacie zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, tretí snímač vibrácií, usporiadaného na hornej časti aspoň jeden podstavec pre detekciu vibrácií v hornej časti v smere osi vretena, a že vyhodnocovacie obvod je konfigurovaný určiť z vibračných signálov snímača vibrácií tretej axiálna sila excitácie a odstrániť pri vyhodnocovaní meraní nevyváženosti Komponent axiálne sily excitáciou vibračných signálov pre výpočet úrovne nerovnováhy.
3. Spôsob pre dynamické vyvažovanie hnacích hriadeľov s použitím vyvažovacie zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, kalibrovanie krok predchádza nevyváženosť meranie hnacích hriadeľov, pričom sú jednotlivé referenčné dráhy vykonané na každom z dvoch podstavcov vyvažovacieho stroja, ktorý obsahuje prevedenie prvého odkaz beh s nulovým alebo nízkym priečne sily a momentu budenie, druhá referenčná beh s priečnou silou excitáciu známej veľkosti, a tretí referenčné beh s okamih budenie známej veľkosti, harmonicky analýzou zistia vibrácie signály referenčnej behy, ukladať ich ako parametre a ich využitie pre výpočet kalibračné matricu, a vyhodnotenie vibračných signálov v následnej asymetrie merania hnacieho hriadeľa s vypočítaným kalibračnej matricu tak, že rozstup vibračné excitácia nevstupujú nevyváženosť hodnotu z hnací hriadeľ vypočítaná v hodnotení.
4. Spôsob podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, v kalibračnom kroku ďalší odkaz beh s axiálne sily excitácie sa vykonáva a sú zistené vibrácie hornej časti aspoň jeden podstavec v smere osi vretena snímačom vibrácií , analyzoval harmonicky, uložená ako kalibračného faktora, a v následnej asymetrie merania hnacieho hriadeľa, sú oddelené od vibračných signálov pre výpočet nevyváženosti hodnoty. 
Popis:
ODKAZ NA PRÍBUZNÉ PRIHLÁŠKY
Žalobcovia navrhujú prioritu podľa 35 USC § 119 nemeckej prihlášky č 10 2013 101 375.9, podanej 12.2.2013.
OBLASŤ VYNÁLEZU
Tento vynález sa týka hnací hriadeľ vyvažovacie zariadenie na dynamické vyvažovanie hnacích hriadeľov, obsahujúci aspoň dva stojany usporiadané na lôžku stroja, každý podstavec vrátane pružného upevnenia hornej časti montážnej vreteno, ktorý je otočný okolo osi a obsahuje podperu na konci hnacieho hriadeľa byť vyvážený a prvý snímač vibrácií, ktorý zisťuje kmitania v hornej časti v dôsledku nevyváženosti hnacie hriadele, ako aj ďalšie zainteresované sily aspoň v prvom stupni voľnosti pohybu kolmo k vretenu os. Predkladaný vynález sa ďalej týka spôsobu pre dynamické vyvažovanie hnacích hriadeľov.
Doterajší stav techniky
Hnací hriadeľ vyvažovanie stroje sú známe, okrem iného, zo spisu DE 28 02 367 B2 a US patentu č. No. 6694812 B2. V hnacie hriadele vyvažovanie stroje, hnacie hriadele, ktoré majú byť dané sú prijímané na každom konci otočným vretenom podstavci. Vreteno sa vykonáva v ložiskovej skrini uložený na podstavci pomocou pružín. Pružiny, ktoré sú všeobecne listové pružiny, sú usporiadané takým spôsobom, ktorý umožňuje hornú časť vibrovať v dôsledku paralelného posunu jeho osi vretena a reagovať iba na priečnych síl, vytváraných nerovnováhou hnacieho hriadeľa a prenášaných do hornej časti prostredníctvom kĺbov a vretena. Vzhľadom na to, že spoje na hnací hriadeľ prenášať žiadne ohybové momenty, podstavce z hnacej hriadele vyvažovanie stroje sú vytvorené ako nevyváženosť meracích zariadení pre jediné rovine, sa jeden snímač vibrácií sú usporiadané na každom podstavci pre detekciu vibrácií pätky hornej časti v stupeň voľnosti pohybu kolmo na os vretena. Táto konfigurácia má pretože bola preukázaná v praxi.
Vo vyvažovacie kľukového hriadeľa stroja, známeho z DE 15 73 670 B2, ložisková konzola z podstavca sa vykonáva na dvoch silomery vibrácií pre detekciu, ktoré majú rôzne meracie smery ležiace v rovinou. Signály obidvoch silových snímačov sú rozdelené vyhodnotením obvody podľa ich karteziánske vibračných prvkov, z ktorých sú zastúpené kruhové a polárne alebo anti-kruhové komponenty.
JP 57 165 731 A opisuje systém, oprava nerovnováhy, v ktorom je rotor vykonaná v dvoch ložiskách pomocou ložiskových čapov. Každé ložisko zahrňuje prvý vibračný senzor pre detekciu vibrácií čapu a oddialené od, druhý snímač vibrácií merania v rovnakom smere ako prvý a detekciu vibrácií spojovacích dielov usporiadaných na konci čapu.
podstata vynálezu
S nutnosťou meranie hnacie hriadele pri relatívne vysokých rýchlostiach v blízkosti ich normálnej pracovnej rýchlosti zvyšuje, to sa však ukázalo, že pri vyšších rýchlostiach nároky na presnosť merania nevyváženosti už nemôžu byť splnené k spokojnosti. Preto je predmetom predkladaného vynálezu je poskytnúť hnací hriadeľ, vyrovnávacie stroj typu pôvodne uvedený, ktorý umožňuje presné meranie aj pri vyšších rýchlostiach vyrovnávanie blízko k normálnej prevádzkovej rýchlosti hnacie hriadele. Je ďalším predmetom tohto vynálezu je poskytnúť zlepšený spôsob druhu uvedeného na začiatku.
S ohľadom na vyvažovacieho stroja hnacie hriadele, objekt uvedeného je dosiahnuté znakmi uvedenými v nároku 1. Výhodné prevedenie vyvažovacieho zariadenia je uvedený v nároku 2. S ohľadom na spôsob, objekt uvedeného je dosiahnuté znakmi Spôsob výroby podľa nároku 3, a ďalší vývoj tejto metódy sa uskutočňuje so znakmi uvedenými v nároku 4.
V hnacie hriadele vyvažovacieho stroja podľa vynálezu, ktorého horná časť aspoň jedného stojana ložiska druhého snímača vibrácií, ktorý detekuje vibrácie v hornej časti v aspoň druhého stupňa voľnosti pohybu, s vibračných signálov prvého a druhý snímač vibrácií je privádzaný do vyhodnocovacieho obvodu, ktorý analyzuje signály vibrácií a spája ich takým spôsobom, že rozteč vibračné excitáciou hornej časti nevstupujú nerovnováha hodnotu hnacie hriadele vypočítané pri hodnotení.
Predkladaný vynález spočíva v zistení, že podstavec horná časť, v prítomnosti relatívne vysokých rýchlostí vyrovnávanie a napriek exkluzívnej excitácie priečne sily vyvolané nevyváženosťou a pružinové podpory vodiacich kolmo na os otáčania, vykonáva vibrácie, v ktorom je vreteno os sa už pohybuje iba rovnobežne, pohyb obsahujúci miesto dodatočných komponentov rozstupom okolo osi prebiehajúcej v smere priečnom k osi vretena a naprieč k vodiacim smere pomoc pružiny. Dynamická tuhosť pružín podporujúcich hornú časť, ktorá tuhosť pôsobí proti rozteč pohyby, klesá pri vysokých rýchlostiach, a s tým, že zvýšenie rýchlosti, môže spôsobiť, že rozteč rezonancie, ktoré majú byť vyrobené, pri ktorej sa podstavec hornej časti už reagovať výhradne na radiálnych síl, ale sú veľmi citlivé na okamih budenie. Vzhľadom k usporiadaniu vyvažovacieho stroja podľa tohto vynálezu, je prostredníctvom druhého snímača vibrácií, že vibrácie v hornej časti sú zaznamenané v druhom stupni voľnosti pohybu prevedenie rozstupom pohybov, a sú oddelené od indukovaný nerovnováha, vibračné zložky vo vyhodnocovacom výpočtu. Týmto spôsobom sa zabráni zníženiu meranie presnosti spôsobené vyššími rýchlosťami vyvažovanie.
Podľa ďalšieho návrhu vynálezu môže byť tretia snímač vibrácií usporiadané na hornej časti podstavca pre detekciu vibrácií v hornej časti v smere osi vretena, s vyhodnocovacím obvodom je nakonfigurovaný pre určenie, z vibrácií signály senzora tretí vibrácií axiálna sila excitácie a odstrániť pri vyhodnocovaní meraní nevyváženosti zložku axiálne sily budenie z vibračných signálov pre výpočet úrovne nerovnováhy.
Toto prevedenie vyvažovacieho zariadenie má tú výhodu, že rotačne časté axiálne sily, ktoré môžu spôsobiť zložku zásah do vibračných signálov zistených pomocou senzorov vibrácií sú schopné mať nepriaznivý vplyv na presnosť merania nevyváženosti. Rotačne môže dôjsť k časté axiálne sily v nevyváženého meraní hnacích hriadeľov, keď tieto nemajú kompenzáciu axiálne vo forme posuvného prvku alebo axiálne posuvne homokinetický kĺb.
Spôsob podľa vynálezu zahŕňa kalibračný krok predchádzajúci nevyváženosť meranie hnacích hriadeľov, v ktorých sa jednotlivé referenčné behy sú vykonávané na každom z dvoch podstavcov vyvažovacieho stroja, ktorý zahŕňa prevedenie prvý referenčný jazdu s nulovou alebo nízkou priečne sily a momentu budenie druhá referenčná beh s priečnou silou excitáciu známej veľkosti, a tretí referenčné beh s momentovou excitáciu známej veľkosti, harmonicky analyzuje detekovanej signály vibrácií referenčných jázd, ich uloženie ako parametre, a ich použitia na výpočet kalibračných matice, a vyhodnotenie vibračných signálov v následnej asymetrie merania hnacieho hriadeľa s vypočítaným kalibračnej matricu tak, že rozstup vibračné excitácia nevstupujú nerovnováha hodnotu hnacie hriadele vypočítané v hodnotení.
V ďalšom vyhotovení tohto spôsobu, môže byť vykonané opatrenia v kalibračnom kroku pre ďalšiu prácu popisujú beh s axiálne sily budenia pre detekciu vibrácií hornej časti stojana v smere osi vretena pomocou snímača vibrácií , analyzovať je harmonicky, ukladať ako kalibračného faktora, a v následnej asymetrie merania hnacieho hriadeľa, oddeľujú od vibračných signálov pre výpočet nevyváženosti hodnoty.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Predkladaný vynález bude podrobnejšie vysvetlený v nasledujúcom texte s odkazom na vyhotovenie znázornená na pripojených výkresoch, kde:
Obr. 1 je schematické znázornenie doterajšieho stavu techniky vyvažovacím hnací hriadeľ stroja; a
Obr. 2 je schematické znázornenie podstavca hnacieho hriadeľa vyvažovacieho stroja podľa vynálezu.
PODROBNÝ OPIS výkresov
Obr. 1 znázorňuje základnú konštrukciu známeho vyvažovacieho zariadenia 10 určené pre vyvažovanie hnacích hriadeľov. Vyvažovacie zariadenie 10 obsahuje lôžko stroja 12, na ktorých sú dve podstavca 13, 14 sú umiestnené proti sebe. Podstavce majú príslušné základne 15, 16, ktorý je upevnený k pozdĺžnemu posunu v lineárnom vedení, prebiehajúce v pozdĺžnom smere lôžka 12 stroja a je pohyblivá na prispôsobenie vzdialenosti medzi podstavci 13, 14 k dĺžke hnacieho hriadeľa byť prijaté. Základne 15, 16 nesú hornú časť 17, 18, v tomto poradí, podporovaný na ne pomocou pružín 19, 20. Každá horná časť 17, 18 je uložená príslušné vreteno 21, 22, usporiadané otočne v ložiskových telesách. Vretená 21, 22 z dvoch horných častí 17, 18 sú usporiadané súosovo a majú k obklad koncoch upínacích zariadení 23, 24 pre presné umiestnenie centrálne upevňovacie koniec, napríklad koncová príruba, z hnacieho hriadeľa W. Aspoň jeden horný diel, na výkrese hornú časť 18, obsahuje hnací motor 25 upravený pre nastavenie vretena 22 a tým aj uložený hnací hriadeľ W v rotačný pohyb. Druhý hriadeľ 21 je voľne otočný spoločne s montážnou západkový koniec hnacieho hriadeľa W, ale môže tiež niesť hnacím motorom. Každá horná časť 17, 18 obsahuje okrem toho príslušné vibračné senzor 26, 27, ktorý zisťuje kmitanie príslušnej hornej časti 17, 18 v jednom smere, v tomto prevedení je vertikálny smer, a prenáša ich vo forme elektrických signálov do elektronickej vyhodnocovanie a výpočtové zariadenia. Pre meranie otočného pohybu vretien 21, 22, je uhol natočenia snímača elektrického 28 je tiež k dispozícii, ktorý je tiež spojený s vyhodnocovacím a výpočtové zariadenia.
Počas merania spustenie hnací hriadeľ W je poháňaný rýchlosťou W, s nevyváženosti hnacieho hriadeľa W excitácie vibrácií z hornej časti 17, 18 z podstavca 13, 14. Vibrácie a ich rýchlosť sú zistené, a ich fázy a veličín umožňujú nevyváženosť hnacieho hriadeľa 10, ktoré majú byť stanovené v dvoch rovinách merania. Meranie roviny hnacieho hriadeľa sú rovinami, kolmými k osi otáčania a prechádzajúcej stredom kĺbov, pretože sily vyvolané nevyváženosťou U tam sú prenášané ako priečne sily Q k prírubám hnacej vreteno nainštalované na vretenách. Nevyváženosti prírub hnacieho hriadeľa a spojovacie časti sú tiež detekované v meracej rovine. Pružiny 19, 20 z podstavca 13, 14 hnacie hriadele vyvažovanie stroje sú bežne vytvorený a usporiadaný tak, že hornej časti 15, 16 podstavce 13, 14 oscilujú v dôsledku excitácie týchto priečnych síl, a to spôsobom, spôsobuje, že nápravy vretien 21, 22 pre vykonanie paralelné pohyby, čím sa udržuje ich smer kolmý na meranie rovín. Výsledkom Tým sa dosiahne, je, že podstavca 13, 14 reagujú výlučne na priečnej sily spôsobené nerovnováhou hnacieho hriadeľa a vysielaných kĺbov. V súlade s tým, z ktorých každý podstavec z vyvažovacieho stroja hnacej hriadele bežne predstavuje nevyvážený prístroj na meranie nevyváženosti rovine.
Tento známy a bežný usporiadanie hnacieho hriadeľa vyvažovacie stroje bola preukázaná v praxi a uspokojivé výsledky pri nízkych rýchlostiach. Hnacie hriadele však majú dispozície smerom správanie hriadele elastické, čo má za následok, že je potrebné vyvážiť hnacie hriadele pri relatívne vysokých rýchlostiach v okolí budúceho normálnej prevádzkovej rýchlosti. S hnacím hriadeľom beží pri vyšších rýchlostiach, podstavec hornú časť, a to aj pri excitácii výhradne priečnej sily, už vykonáva čisté paralelný vibrácie, jeho vibrácie, ktoré obsahujú namiesto zložiek nadhazování pohybov, porov zmena pozície podstavca hornej časti je znázornené na obr. 2 čiarkovane. Podstavec nereaguje na priečne sily výlučne, ale aj ohybové momenty. Signál u 1 (t) zo snímača vibrácií potom obsahuje zložky spôsobené (rotačne časté) priečne sily {šípku doprava cez (Q)} (t) a zložky spôsobené (rotačne častým) ohybové momenty {šípka vpravo cez (M) } (t). Oddeľovanie týchto dvoch príčin nie je možné, ak je jedným snímačom vibrácií použiť na podstavci. V dôsledku toho, stanovenie nevyváženosti je poškodený momentov pôsobiacich na podstavci hornej časti. Predkladaný vynález ukazuje spôsob, ako môžu byť tieto chyby merania možné predísť použitím ďalšieho senzora.
Podľa tohto vynálezu sú horné časti oboch podstavcov hnacieho vyvažovacieho hriadeľa stroje sú vybavené prvým a druhým snímačom vibrácií. Obr. 2 znázorňuje podstavec 13 hnacieho hriadeľa vyrovnávacieho stroja 10, ktorého horná časť 17 zahŕňa podľa vynálezu dva snímače vibrácií 26, 29. Oba snímače vibrácií 26, 29 podstavca 13 sú od seba vzdialené o širokú vzdialenosti, v dôsledku ktorej sa poskytujú rôzne signály U 1,1 (t) u 1,2 (t), kedy paralelné a pitching vibrácie prekrývajú. Pre harmonicky analyzovaných meracích signálov snímačov vibrácií, vyvažovanie technológia bežne používa
Pre excitáciu podstavci, horizontálne a vertikálne zložky
sú zavedené v súradnicovom systéme upevneného na rotora.
Pre budiaci sily a budiacimi okamihoch nasledujúce lineárna korelácia potom platí
kde iba osem voľné parametre sa vyskytujú v 4 x 4 kalibračné matica v dôsledku symetrie. Tie môžu byť určené empiricky pomocou ktorého sa prejaví v referenčnom behu, napríklad, malé budiace {šípka vpravo cez (Q)} 0 ≈0, {šípka vpravo cez (M)} 0 ≈0 a následne prvý a druhý excitácia o známe veľkosti, napríklad {šípka vpravo cez (Q)} I = Q Kal, {šípka vpravo cez (M)} Aj ≈0, {šípka vpravo cez (Q)} II ≈0, {šípka vpravo cez ( M)} II = M Kal s tým, že senzorové signály sú analyzované harmonicky a uložený ako {šípka vpravo cez (u)} 1 0, {šípka vpravo cez (u)} 1 i, {šípka vpravo cez (u)} 1 II {šípka vpravo cez (u)} 2 0, {šípka vpravo cez (u)} 2 I, {šípka vpravo cez (u)} 1 II.
Vhodne excitácia môže byť produkovaný umiestnením skúška nesymetrické prvkov na vretene. S týmto prístupom každý podstavec sa posudzuje samostatne.
Osem voľné parametre a. , , h sa získa po vykonaní rovníc vyriešením lineárneho systému rovníc v tvare
Koeficienty matice A závisí na rozdieloch v harmonicky analyzovaných meracích signálov
({Šípka vpravo nad (U)} 1 I - {šípka vpravo cez (u)} 1 0), ({šípka vpravo cez (u)} 1 II - {šípka vpravo cez (u)} 1 0), ({ šípka vpravo cez (u)} 2 I - {šípka vpravo cez (u)} 2 0), ({šípka vpravo cez (u)} 2 II - {šípka vpravo cez (u)} 2 0).
Akonáhle je kalibrácia matica je známe, že je možné oddeliť priečnu silu a moment excitácie na všetkých nasledujúcich meraní:
a, v uvedenom poradí,
Nasledujúce úvahy sa potom platí pre celý vyvažovacieho stroja s dvomi podstavci.
Priečne sily excitácie prvého a druhého podstavca
potom môže byť privádzaná do konvenčné nevyváženosti výpočtu. Vlastné kalibrácia nevyváženosti potom uskutočňuje vložením známych nesymetrické prvky meracích rovín hnacie hriadele. Týmto spôsobom je možné vylúčiť chyby merania spôsobené účinkami momentov takmer kompletne pomocou druhého senzora.
Tieto momenty excitácie prvého a druhého podstavca
by normálne ignorované. Za okolností, test by mohol byť na kontrolu, či je prekročená limitná hodnota, pretože výrobca hnacích hriadeľov by prípadne usilovať o zníženie, na rozdiel od vplyvu nerovnováhy, takisto vplyv na okamihy Na prírubou na komponentoch.
Problémy merania môže dôjsť aj v prípade, že hnací hriadeľ je bez axiálne kompenzácie (napríklad klznou člen alebo posuvne homokinetický kĺb). Rotačne časté axiálne sily potom môže zaviesť interferenčné zložky v signálu merania. Podľa tohto vynálezu, za použitia snímača 30 tretej vibrácií na hornej časti 17 stojana 13, je možné detekovať budenie o rotačne časté axiálnych síl a uvažovať pri výpočte nevyváženosti. Tento prístup je úplne analogický tomu, ktorý je opísaný v predchádzajúcom texte. Prvý referenčný chod sa vykonáva bez excitácia, potom tri kalibračné beží s priečnou silu budením, moment excitácia a axiálne budiace sily. V tomto prístupe je generácia rotačne častých axiálnych síl je trochu zložitejšie, pretože nemôže byť dosiahnuté umiestnením testu nevyvážených prvkov. Jednou z možností by mala zahŕňať použitie sily budiče fázovo pravda, ale to by znamenalo značné náklady. Viac praxi zameraný by, napríklad hnací hriadeľ s kompenzáciou, ktorý je umiestnený v upínacom zariadení s definovanou axiálne presadenie. Pre referenčné úteku a prvých dvoch ciachovanie prebieha korekcia dĺžky by byť povolený, zakázanie ju však na poslednú kalibračnej beh. Kým následné kvantifikácia nameraných axiálnych síl nie je možné, môžu byť oddelené a napriek tomu eliminované z nevyváženého meraní.






