1. Un eix d'accionament de la màquina d'equilibri per a l'equilibri dinàmic dels eixos de transmissió, que comprèn almenys dos pedestals disposats en una bancada de màquina, cada pedestal que inclou una part superior muntats sobre ressorts i la recepció d'un cargol que és giratori al voltant d'un eix i inclou un suport per a un extrem d'un eix d'accionament per ser un primer sensor de vibracions que detecta les vibracions de la part superior que resulta d'un desequilibri de l'eix d'accionament així com les forces implicades addicionalment en almenys un primer grau de llibertat de moviment normal a l'eix de la claveguera equilibrat i , en el qual la part superior d'almenys un pedestal munta un segon sensor de vibracions que detecta les vibracions de la part superior en almenys un segon grau de llibertat de moviment, i en què els senyals de vibració de la primera i el segon sensor de vibracions s'alimenten a un circuit d'avaluació que analitza els senyals de vibració i els vincula d'una manera que llançar excitacions de vibració de la part superior no entri en el valor de desequilibri de la unitat s empunyadura calcula en l'avaluació.
2. La màquina d'equilibrat segons la reivindicació 1, en el que un tercer sensor de vibració està disposat a la part superior d'almenys un pedestal per detectar vibracions de la part superior en la direcció de l'eix de la claveguera, i que el circuit d'avaluació està configurat determinar a partir dels senyals de vibració de la tercera sensor de vibració una excitació de força axial i de treure en l'avaluació d'un mesurament del desequilibri de la component de la força d'excitació axial dels senyals de vibració per al càlcul del nivell de desequilibri.
3. Un mètode per al equilibrat dinàmic dels eixos de transmissió usant una màquina d'equilibrat segons la reivindicació 1, en el que un pas de calibrar precedeix un mesurament del desequilibri d'eixos de transmissió, en el qual s'executa de referència separats es realitzen en cada un dels dos pedestals de la màquina d'equilibrat, que comprèn la realització d'una primera referència córrer amb zero o sota força i de moment d'excitació transversal, un segon recorregut de referència amb una força d'excitació transversal de magnitud coneguda, i un tercer recorregut de referència amb un moment d'excitació de magnitud coneguda, harmònicament l'anàlisi dels senyals de vibració detectades de la referència carreres, emmagatzemant com a paràmetres i els utilitzen per al càlcul d'una matriu de calibratge, i l'avaluació dels senyals de vibració en el mesurament del desequilibri posterior d'un eix d'accionament mitjançant l'ús de la matriu de calibratge calculat, de manera que les excitacions de vibració pitch no entren en el valor de desequilibri de la l'eix d'accionament calculat en l'avaluació.
4. Un mètode segons la reivindicació 3, en el qual en l'etapa del calibratge d'un altre recorregut de referència amb una excitació força axial es realitza i es detecten les vibracions d'una part superior d'almenys un pedestal a la direcció de l'eix de la claveguera per un sensor de vibració , analitzat harmònicament, emmagatzemat com a factor de calibratge, i, en el mesurament de desequilibri posterior d'un eix d'accionament, estan separats dels senyals de vibració per al càlcul del valor de desequilibri. 
Descripció:
REFERÈNCIA CREUADA A SOL·LICITUDS RELACIONADES
Els sol·licitants reivindicació de prioritat baix 35 USC §119 de sol·licitud de patent alemanya No. octubre 2013 101 375.9 presentada el 12 de Feb. de 2013.
Camp de la invenció
Aquesta invenció es refereix a un eix d'accionament de la màquina d'equilibri per a l'equilibri dinàmic dels eixos de transmissió, que comprèn almenys dos pedestals disposats en una bancada de màquina, cada pedestal que inclou una part superior de ressort muntat en el muntatge d'un cargol que és giratori al voltant d'un eix i inclou un suport per un extrem d'un eix d'accionament per ser un primer sensor de vibracions que detecta les vibracions de la part superior que resulta d'un desequilibri de l'eix d'accionament així com les forces implicades addicionalment en almenys un primer grau de llibertat de moviment normal a l'eix d'equilibrat i eix. Aquesta invenció es refereix més a un mètode per al equilibrat dinàmic d'eixos d'accionament.
Antecedents de la invenció
Drive màquines arbre de compensació es coneixen, entre altres coses, pel document DE 28 02.367 B2 i la patent dels Estats Units. No. 6.694.812 B2. En les màquines de balanceig de l'eix de transmissió, els arbres d'accionament per ser equilibrats són rebuts a cada extrem per un cargol rotatiu d'un pedestal. La claveguera es realitza en una caixa de coixinet suportat al pedestal per mitjà de ressorts. Els ressorts, que generalment són ressorts de làmina, estan disposats en una manera que permet la part superior a vibrar com a resultat del desplaçament paral·lel del seu eix de cargol i responent només a les forces transversals produïdes per un desequilibri de l'eix d'accionament i de transmissió a la part superior a través de les articulacions i la claveguera. Tenint en compte que les articulacions de l'eix d'accionament transmeten no hi ha moments de flexió, els pedestals de màquines d'equilibrat d'arbre d'accionament estan configurats com desequilibri dispositius de mesura per a un sol pla, amb un sensor de vibracions està disposat a cada pedestal per detectar les vibracions de la part superior de pedestal a el grau de llibertat de moviment normal a l'eix de la claveguera. Aquesta configuració ja s'ha demostrat en la pràctica.
En una màquina d'equilibrat del cigonyal conegut del document D'15 73.670 B2, la brida de suport d'un pedestal es realitza en dos transductors de força de vibració de detecció que tenen diferents direccions de mesura s'estén en el pla de suport. Els senyals dels dos transductors de força es divideixen mitjançant l'avaluació dels circuits d'acord als seus components de vibració cartesianes, dels quals estan representats els components circulars i polars o anti-circulars.
JP 57.165.731 A descriu un sistema de correcció de desequilibri en el qual el rotor es realitza en dos coixinets per mitjà de passadors dels coixinets. Cada coixinet inclou un primer sensor de vibració per detectar les vibracions del pern de coixinet i, espaiades de la mateixa, un segon sensor de vibració de mesurament en la mateixa direcció que la primera i la detecció de les vibracions dels elements d'acoblament disposats a l'extrem del passador de coixinet.
Resum de la invenció
Amb la necessitat de mesurar els eixos de transmissió a velocitats relativament altes en les proximitats de la seva velocitat normal de funcionament creixent, que no obstant això ha demostrat que a velocitats més altes les exigències de precisió del mesurament del desequilibri ja no pot ser conegut a la satisfacció. És per tant un objecte de la present invenció és proporcionar una màquina d'equilibrat arbre d'accionament del tipus inicialment referit al fet que permet mesuraments precisos també a velocitats d'equilibri més altes a prop de la velocitat de funcionament normal de l'eix d'accionament. És un altre objecte de la present invenció és proporcionar un mètode millorat del tipus esmentat al principi.
Pel que fa a la màquina d'equilibrat eix d'accionament, l'objecte esmentat s'aconsegueix mitjançant les característiques indicades en la reivindicació 1. Una forma de realització avantatjosa de la màquina d'equilibrat s'estableix en la reivindicació 2. Pel que fa al mètode, l'objecte a què es refereix es porta a terme per les característiques del mètode indicades en la reivindicació 3, i un desenvolupament addicional d'aquest mètode s'aconsegueix amb les característiques indicades en la reivindicació 4.
A la màquina d'equilibrat eix d'accionament de la invenció, la part superior d'almenys un pedestal munta un segon sensor de vibracions que detecta les vibracions de la part superior en almenys un segon grau de llibertat de moviment, amb els senyals de vibració de la primera i el segon sensor de vibracions s'alimenta a un circuit d'avaluació que s'analitzen els senyals de vibració i els uneix de tal manera que llançar excitacions de vibració de la part superior no entrar en el valor de desequilibri de l'arbre d'accionament calculat en l'avaluació.
La present invenció resideix en la realització que la part superior del pedestal, en presència de velocitats relativament altes d'equilibrat i tot i excitació exclusiu per les forces transversals provocades pel suport de desequilibri i la primavera de guiat normal a l'eix de rotació, realitza vibracions en la qual la claveguera eix ja no es mou purament paral·lel, el moviment que conté components en lloc addicionals d'un terreny de joc al voltant d'un eix que s'estén en una direcció transversal a l'eix de la claveguera i transversal a la direcció de guia del suport de ressort. La rigidesa dinàmica dels ressorts de suport a la part superior, que la rigidesa contraresta moviments de pas, disminueix a altes velocitats i, amb la velocitat en augment, pot causar una ressonància de to que es produeix en la qual les parts superiors de pedestal ja no responen exclusivament a forces radials però són molt sensibles a moment d'excitació. A causa de la configuració de la màquina d'equilibrat de la invenció, és per mitjà del segon sensor de vibració que es detecten les vibracions de la part superior en el segon grau de llibertat de moviment de realitzar moviments de pas, i estan separats del desequilibri induït components de vibració en el càlcul d'avaluació. D'aquesta manera, s'eviten precisions de mesurament reduïts causats per velocitats d'equilibri més altes.
Segons una altra proposta de la invenció, un tercer sensor de vibració pot estar disposat a la part superior d'un pedestal per detectar vibracions de la part superior en la direcció de l'eix de la claveguera, amb el circuit d'avaluació està configurat per determinar a partir de la vibració senyals de la tercera sensor de vibració una excitació de força axial i de treure en l'avaluació d'un mesurament del desequilibri el component de l'excitació força axial dels senyals de vibració per al càlcul del nivell de desequilibri.
Aquesta realització de la màquina d'equilibrat té l'avantatge que les forces axials en rotació freqüents que poden causar un component d'interferència en els senyals de vibració detectades pels sensors de vibració no són capaços d'afectar negativament l'exactitud de mesurament del desequilibri. Rotacionalmente forces axials freqüents poden ocórrer en el mesurament del desequilibri d'eixos d'accionament quan aquests no tenen compensació axial en forma d'un element lliscant o una junta homocinètica desplaçable axialment.
El mètode de la invenció inclou una etapa de calibratge anterior un mesurament del desequilibri d'eixos de transmissió, en el qual se separen carreres de referència es realitzen en cada un dels dos pedestals de la màquina d'equilibrat, que comprèn la realització d'una primera marxa de referència amb zero o sota força i de moment transversal d'excitació , un segon recorregut de referència amb una força d'excitació transversal de magnitud coneguda, i un tercer recorregut de referència amb un moment d'excitació de magnitud coneguda, harmònicament l'anàlisi dels senyals de vibració detectades de les pistes de referència, emmagatzemant com a paràmetres i el seu ús per al càlcul d'una calibració matriu, i l'avaluació dels senyals de vibració en el mesurament del desequilibri posterior d'un eix d'accionament mitjançant l'ús de la matriu de calibratge calculada, de tal manera que les excitacions de vibració pitch no entren en el valor de desequilibri de l'arbre d'accionament calculat en l'avaluació.
En una realització addicional del mètode, es pot preveure que en l'etapa de calibratge per a un altre recorregut de referència amb una excitació força axial per detectar vibracions de la part superior del pedestal a la direcció de l'eix de la claveguera per mitjà d'un sensor de vibració , analitzar-harmònicament, emmagatzemar-com a factor de calibratge, i, en el mesurament de desequilibri posterior d'un eix d'accionament, separar-los dels senyals de vibració per al càlcul del valor de desequilibri.
Breu descripció dels dibuixos
La present invenció s'explicarà en més detall en la següent amb referència a realitzacions il·lustrades en els dibuixos adjunts, on:
La fig. 1 és una representació esquemàtica d'una màquina d'equilibrat eix d'accionament de la tècnica anterior; i
La fig. 2 és una representació esquemàtica d'un pedestal de la màquina d'equilibri eix d'accionament de la invenció.
Descripció detallada dels dibuixos
La fig. La figura 1 mostra la construcció bàsica d'una màquina d'equilibrat conegut 10 previst per al equilibrat dels eixos de transmissió. La màquina d'equilibrat 10 inclou una bancada de màquina 12 en què dos pedestals 13, 14 estan disposades una davant de l'altra. Els pedestals tenen una base respectiva 15, 16 que està muntat per al desplaçament longitudinal en una guia lineal que s'estén en la direcció longitudinal de la bancada de la màquina 12 i és mòbil per adaptar la distància entre els pedestals 13, 14 a la longitud de l'eix d'accionament a ser rebut. Les bases 15, 16 porten una part superior 17, 18, respectivament, recolzats en ells per mitjà de molls 19, 20. Cada part superior 17, 18 allotja una claveguera respectiu 21, 22 muntat per rotació en allotjaments de coixinets. Els eixos 21, 22 de les dues parts superiors 17, 18 estan disposats coaxialmente i tenen al seu extrems enfrontats dispositius 23, 24 de subjecció per localitzar amb precisió el centre d'un extrem de fixació, per exemple, la brida d'extrem, d'un arbre d'accionament W. Almenys una part superior, en el dibuix, la part superior 18, inclou un motor d'accionament 25 adaptat per fixar la claveguera 22 i per tant l'eix d'accionament muntat W en moviment de rotació. L'altre cargol 21 pot girar lliurement juntament amb l'extrem de muntatge de l'arbre d'accionament W, però pot estar igualment proveït d'un motor d'accionament. Cada part superior 17, 18 inclou, a més, un sensor corresponent de vibració 26, 27 que detecta les vibracions de la part superior respectiu 17, 18 en una direcció, en aquesta realització la direcció vertical, i els transmet en forma de senyals elèctrics a una avaluació electrònica i el dispositiu de computació. Per mesurar el moviment de rotació dels eixos 21, 22, un sensor elèctric d'angle de rotació també es proporciona 28 que està connectat igualment al dispositiu d'avaluació i de càlcul.
Durant un mesurament executi l'eix d'accionament W és accionat a una velocitat Ω, amb els desequilibris de l'arbre d'accionament W vibracions excitants de les parts superiors 17, 18 dels pedestals 13, 14. Les vibracions i la seva velocitat es detecten, i les seves fases i magnituds permeten que el desequilibri de l'eix d'accionament 10, que es determinarà en dos plans de mesurament. plànols de mesurament d'un eix d'accionament són els plans normals a l'eix de rotació i que passa pel centre de les articulacions, a causa de les forces induïdes pel desequilibri O es transmeten allà com a forces transversals Q a les brides de l'eix d'accionament muntats sobre els eixos. Els desequilibris de les brides eix d'accionament i parts d'acoblament es detecten també en els plànols de mesurament. Els ressorts 19, 20 dels pedestals 13, 14 de màquines d'equilibrat d'arbre d'accionament estan configurats convencionalment i disposats de tal manera que les parts superiors 15, 16 dels pedestals 13, 14 oscil·lar com a resultat de l'excitació per aquestes forces transversals d'una manera que causa el eixos dels eixos 21, 22 per a executar moviments paral·lels, mantenint així la seva adreça normal als plans de mesurament. El resultat obtingut d'aquesta manera és que els pedestals 13, 14 responen exclusivament a les forces transversals provocades pel desequilibri eix de transmissió i transmeses per les articulacions. Per tant, cada pedestal d'una màquina d'equilibrat eix d'accionament representa convencionalment un dispositiu de mesurament de desequilibri per a un pla de desequilibri.
Aquesta configuració coneguda i convencional de màquines d'equilibrat d'arbre d'accionament s'ha demostrat en la pràctica i produeix resultats satisfactoris a baixes velocitats. Els eixos d'accionament però, tenen una disposició cap a un comportament eix-elàstic, que resulta en la necessitat d'equilibrar els eixos de transmissió a velocitats relativament altes a la zona de la futura velocitat normal de funcionament. Amb l'eix d'accionament funcionant a velocitats més altes, la part superior del pedestal, fins i tot quan s'excita exclusivament per forces transversals, ja no realitza vibracions paral·leles purs, les seves vibracions que contenen en lloc components de moviments de capcineig, cf. el canvi de posició de la part superior pedestal indicat a la figura. 2 línies de traços. El pedestal ja no respon a forces transversals exclusivament, sinó també als moments de flexió. El senyal u 1 (t) del sensor de vibració a continuació conté components causats per forces transversals (rotacionalmente freqüents) vec {(Q)} (t) i els components causats per (rotació freqüent) moments de flexió {upbar (M) } (t). La separació entre aquestes dues causes no és possible quan s'utilitza un únic sensor de vibració per pedestal. En conseqüència, la determinació del desequilibri és corromput per moments que actuen sobre la part superior del pedestal. La present invenció mostra una manera de com aquests errors de mesurament poden ser evitats mitjançant l'ús d'un sensor addicional.
Segons la present invenció, les parts superiors dels dos pedestals d'una màquina d'equilibrat eix d'accionament estan equipats amb un primer i un segon sensor de vibració. La fig. 2 mostra el pedestal 13 de la màquina d'equilibrat eix d'accionament 10 la part 17 superior inclou segons la invenció dos sensors de vibració 26, 29. Els dos sensors de vibració 26, 29 del pedestal 13 estan espaiats un altre per una àmplia distància, com a resultat de la qual cosa que lliuren diferents senyals U 1,1 (t) U 1,2 (t) quan paral·lel i capcineig vibracions són superposat. Per a les senyals de mesurament harmònicament analitzats de sensors de vibració, la tecnologia d'equilibri utilitza convencionalment 1
Per a la excitació d'un pedestal, l'horitzontal i els components verticals
s'introdueixen en el sistema de coordenades fixat al rotor.
Per a les forces d'excitació i d'excitació moments, la següent correlació lineal a continuació és vàlid
on només vuit paràmetres lliures es produeixen en la matriu de calibratge 4 × 4 a causa de les simetries. Aquests poden ser determinades empíricament per deixar efecte prendre en un recorregut de referència, per exemple, una petita excitació {vec (Q)} 0 ≈0, vec {(M)} 0 ≈0 i, posteriorment, una primera i una segona d'excitació de magnitud coneguda, per exemple, {vec (Q)} I = Q Kal, {vec (M)} I ≈0, vec {(Q)} II ≈0, vec {( M)} II = M Kal, amb els senyals del sensor sent analitzats harmònicament i es guarden com {vec (u)} 1 0, {vec (u)} 1 i, vec {(u)} 1 II , vec {(u)} 2 0, vec {(u)} 2 I, vec {(u)} 1 II.
Adequadament, l'excitació pot ser produït mitjançant la col·locació d'elements de desequilibri de prova en la claveguera. Amb aquest enfocament, cada pedestal es considera per separat.
Els vuit paràmetres lliures a. . . h s'obtenen durant la transposició de les equacions mitjançant la resolució d'un sistema d'equació lineal de la forma
Els coeficients de la matriu A depenen de les diferències dels senyals de mesurament harmònicament analitzats
(Vec {(u)} 1 I - vec {(u)} 1 0), ({vec (u)} 1 II - {vec (u)} 1 0), ({ vec (u)} 2 I - {vec (u)} 2 0), (vec {(u)} 2 II - vec {(u)} 2 0).
Una vegada que es coneix la matriu de calibratge, és possible separar la força transversal i el moment d'excitació en tots els mesuraments posteriors:
i, respectivament,
Les consideracions posteriors a continuació, s'apliquen a tota la màquina d'equilibrat amb dos pedestals.
Les excitacions de força transversals de la primera i segona pedestal
a continuació, pot ser alimentat al càlcul d'desequilibri convencional. El calibratge de desequilibri real té lloc llavors mitjançant la col·locació d'elements de desequilibri coneguts en els plànols de mesurament de l'eix d'accionament. D'aquesta manera, és possible eliminar errors de mesurament causats pels efectes dels moments gairebé completament per mitjà d'un segon sensor.
En el moment en excitacions de la primera i segona pedestal
serien normalment ignorat. En circumstàncies, una prova podria fer-se per comprovar si se supera un valor límit, ja que un fabricant d'eixos de transmissió seria possible tractar de limitar, a part de l'efecte de desequilibri, també l'efecte dels moments en el embridat dels components.
Els problemes de mesurament també pot produir-se si l'eix d'accionament no té cap compensació axial (per exemple, un membre lliscant o una junta homocinètica desplaçable). Rotacionalmente forces axials freqüents poden llavors introduir un component d'interferència en el senyal de mesurament. Segons la invenció, mitjançant l'aplicació d'un sensor de vibració tercer 30 a la part superior 17 del pedestal 13, és possible detectar l'excitació per les forces axials en rotació freqüents i considerar en el càlcul del desequilibri. Aquest enfocament és perfectament anàloga a la descrita en el que antecedeix. En primer lloc un recorregut de referència es realitza sense excitació, després tres de calibratge s'executa amb excitació força transversal, moment d'excitació i d'excitació força axial. En aquest enfocament, la generació de forces axials en rotació freqüents és una mica més difícil, ja que no es pot aconseguir mitjançant la col·locació d'elements de desequilibri de prova. Una possibilitat seria incloure l'ús d'un excitador vigor fase cert, però això implicaria una despesa considerable. Més orientat a la pràctica seria, per exemple, un eix d'accionament amb compensació de longitud que es troba en el dispositiu de subjecció amb un desplaçament axial definit. Per al recorregut de referència i els dos primers de calibratge s'executa la compensació de longitud s'ha activat, desactivar però, per a l'últim llançament de calibratge. Mentre que una posterior quantificació de les forces axials mesurats no és possible, es poden separar, però, i eliminat del mesurament del desequilibri.
