1. Sebuah drive shaft mesin balancing untuk balancing dinamis drive shaft, yang terdiri dari setidaknya dua tiang diatur di tempat tidur mesin, masing-masing alas termasuk bagian atas dipasang di mata air dan menerima spindle yang berputar sekitar sumbu dan termasuk dukungan untuk akhir dari drive shaft untuk menjadi seimbang dan sensor getaran pertama yang mendeteksi getaran dari bagian atas yang dihasilkan dari ketidakseimbangan drive shaft serta pasukan terlibat lebih jauh dalam setidaknya gelar pertama kebebasan gerak normal terhadap sumbu spindle , dimana bagian atas setidaknya satu alas mount sensor getaran kedua yang mendeteksi getaran dari bagian atas dalam setidaknya gelar kedua kebebasan gerak, dan dimana sinyal getaran yang pertama dan sensor getaran kedua diumpankan ke rangkaian evaluasi yang menganalisis sinyal getaran dan menghubungkan mereka sedemikian rupa yang pitch Eksitasi getaran dari bagian atas tidak memasukkan nilai ketidakseimbangan drive s tangkai dihitung dalam evaluasi.
2. Mesin balancing menurut klaim 1, dimana sensor getaran ketiga diatur pada bagian atas dari setidaknya satu alas untuk mendeteksi getaran dari bagian atas ke arah sumbu spindle, dan bahwa rangkaian evaluasi dikonfigurasi untuk menentukan dari sinyal getaran dari sensor getaran ketiga kekuatan eksitasi aksial dan untuk menghapus dalam evaluasi pengukuran ketidakseimbangan komponen dari gaya eksitasi aksial dari sinyal getaran untuk menghitung tingkat ketidakseimbangan.
3. Sebuah metode untuk balancing dinamis drive shaft menggunakan mesin balancing menurut klaim 1, dimana langkah kalibrasi mendahului pengukuran ketidakseimbangan drive shaft, dimana berjalan referensi terpisah yang dilakukan pada masing-masing dua tiang dari mesin balancing, terdiri melakukan referensi pertama dijalankan dengan nol atau rendah melintang gaya dan momen eksitasi, referensi kedua dijalankan dengan kekuatan eksitasi melintang besarnya diketahui, dan referensi ketiga dijalankan dengan eksitasi saat besarnya diketahui, harmonis menganalisis sinyal getaran yang terdeteksi dari referensi berjalan, menyimpan mereka sebagai parameter dan menggunakan mereka untuk perhitungan matriks kalibrasi, dan mengevaluasi sinyal getaran dalam pengukuran ketidakseimbangan berikutnya dari drive shaft dengan menggunakan matriks kalibrasi dihitung, sehingga Eksitasi lapangan getaran tidak memasukkan nilai unbalance dari poros penggerak dihitung dalam evaluasi.
4. Metode menurut klaim 3, dimana pada langkah kalibrasi referensi lain dijalankan dengan kekuatan eksitasi aksial dilakukan dan getaran dari bagian atas dari setidaknya satu alas dalam arah sumbu poros terdeteksi oleh sensor getaran , dianalisis harmonis, disimpan sebagai faktor kalibrasi, dan, dalam pengukuran ketidakseimbangan berikutnya dari drive shaft, dipisahkan dari sinyal getaran untuk perhitungan nilai ketidakseimbangan. 
Deskripsi:
REFEREnSI APLIKASI ISTIMEWA
Pelamar mengklaim prioritas di bawah 35 USC §119 Aplikasi Jerman No 10 2013 101 375,9 diajukan 12 Februari 2013.
Bidang Teknik Penemuan
Penemuan ini berhubungan dengan poros penggerak mesin balancing untuk balancing dinamis drive shaft, yang terdiri dari setidaknya dua tiang diatur di tempat tidur mesin, masing-masing alas termasuk bagian atas semi-mount pemasangan poros yang berputar sekitar sumbu dan termasuk dukungan untuk akhir poros penggerak menjadi seimbang dan sensor getaran pertama yang mendeteksi getaran dari bagian atas yang dihasilkan dari ketidakseimbangan drive shaft serta pasukan terlibat lebih jauh dalam setidaknya gelar pertama kebebasan gerak normal poros sumbu. Penemuan ini berhubungan lebih jauh dengan metode untuk balancing dinamis drive shaft.
Latar Belakang Penemuan
Mengemudi poros menyeimbangkan mesin yang dikenal, antara lain, dari DE 28 02 367 B2 dan US Pat. No 6.694.812 B2. Dalam mesin balancing drive shaft, poros drive yang akan seimbang diterima di kedua ujung oleh spindle putar dari alas. spindle yang dilakukan di perumahan bantalan didukung pada alas dengan cara mata air. Mata air, yang umumnya pegas daun, diatur dalam cara yang memungkinkan bagian atas bergetar sebagai akibat dari perpindahan paralel sumbu spindle dan menanggapi hanya untuk gaya melintang yang dihasilkan oleh ketidakseimbangan drive shaft dan dikirim ke bagian atas melalui sendi dan poros. Menimbang bahwa sendi drive shaft mengirimkan ada momen lentur, tiang mesin balancing poros drive dikonfigurasi sebagai ketidakseimbangan alat ukur untuk satu pesawat, dengan satu sensor getaran yang diatur pada setiap alas untuk mendeteksi getaran dari bagian atas alas di derajat kebebasan gerak normal terhadap sumbu spindle. konfigurasi ini telah dilakukan sejak terbukti dalam praktek.
Dalam mesin crankshaft balancing diketahui dari DE 15 73 670 B2, braket bantalan alas dilakukan pada dua transduser kekuatan getaran-mendeteksi memiliki arah pengukuran yang berbeda berbaring di bidang bearing. Sinyal dari dua transduser kekuatan yang dibagi dengan mengevaluasi sirkuit sesuai dengan komponen getaran Cartesian mereka, dari mana komponen melingkar dan polar atau anti-melingkar diwakili.
JP 57 165 731 A mengungkapkan sistem mengoreksi ketidakseimbangan di mana rotor dilakukan dalam dua bantalan dengan cara bantalan pin. Masing-masing bantalan termasuk sensor getaran pertama untuk mendeteksi getaran pin bantalan dan, spasi darinya, sensor getaran kedua mengukur arah yang sama seperti yang pertama dan mendeteksi getaran dari bagian kopling diatur pada akhir pin bearing.
RINGKASAN PENEMUAN
Dengan kebutuhan untuk mengukur drive shaft pada kecepatan relatif tinggi di sekitar kecepatan berjalan normal mereka meningkat, telah namun menunjukkan bahwa pada kecepatan yang lebih tinggi tuntutan untuk akurasi pengukuran unbalance tidak bisa lagi dipenuhi untuk kepuasan. Oleh karena itu, tujuan dari penemuan ini untuk menyediakan mesin balancing drive shaft tipe awalnya disebut yang memungkinkan pengukuran yang akurat juga pada kecepatan balancing yang lebih tinggi mendekati kecepatan berjalan normal dari drive shaft. Tujuan lain dari penemuan ini untuk memberikan metode yang lebih baik dari jenis awalnya disebut.
Berkenaan dengan mesin balancing drive shaft, objek disebut dicapai dengan fitur dibacakan dalam klaim 1. Perwujudan menguntungkan dari mesin balancing diatur dalam klaim 2. Berkenaan dengan metode, objek disebut dicapai dengan fitur metode dibacakan dalam klaim 3, dan pengembangan lebih lanjut dari metode ini dicapai dengan fitur dibacakan dalam klaim 4.
Dalam mesin balancing poros penggerak penemuan ini, bagian atas setidaknya satu alas mount sensor getaran kedua yang mendeteksi getaran dari bagian atas dalam setidaknya gelar kedua kebebasan gerak, dengan sinyal getaran yang pertama dan sensor getaran kedua diumpankan ke rangkaian mengevaluasi yang menganalisis sinyal getaran dan menghubungkan mereka sedemikian rupa yang pitch Eksitasi getaran dari bagian atas tidak memasukkan nilai ketidakseimbangan dari drive shaft dihitung dalam evaluasi.
Penemuan ini berada di kesadaran bahwa bagian atas alas, dengan adanya kecepatan balancing relatif tinggi dan terlepas dari eksitasi eksklusif oleh pasukan melintang yang disebabkan oleh ketidakseimbangan dan musim semi dukungan membimbing normal terhadap sumbu rotasi, mengeksekusi getaran di mana poros axis tidak lagi bergerak murni paralel, gerakan mengandung komponen bukannya tambahan lapangan tentang sumbu memanjang dalam arah melintang dengan sumbu spindle dan melintang terhadap arah membimbing dukungan musim semi. Kekakuan dinamis dari mata air yang mendukung bagian atas, yang kekakuan melawan gerakan pitch, menurun pada kecepatan tinggi dan, dengan meningkatkan kecepatan, dapat menyebabkan resonansi lapangan yang akan diproduksi di mana bagian atas alas tidak lagi merespon secara eksklusif untuk pasukan radial tapi sangat sensitif terhadap momen eksitasi. Karena konfigurasi mesin balancing penemuan, itu adalah dengan cara sensor getaran kedua bahwa getaran dari bagian atas yang terdeteksi di tingkat kedua kebebasan gerak melakukan gerakan pitch, dan dipisahkan dari ketidakseimbangan yang disebabkan komponen getaran dalam perhitungan mengevaluasi. Dengan cara ini, mengurangi akurasi pengukuran yang disebabkan oleh kecepatan balancing yang lebih tinggi dihindari.
Menurut proposal lain dari penemuan ini, sensor getaran ketiga dapat diatur pada bagian atas alas untuk mendeteksi getaran dari bagian atas ke arah sumbu spindle, dengan sirkuit mengevaluasi yang dikonfigurasi untuk menentukan dari getaran sinyal dari sensor getaran ketiga kekuatan eksitasi aksial dan untuk menghapus dalam evaluasi pengukuran ketidakseimbangan komponen dari gaya eksitasi aksial dari sinyal getaran untuk menghitung tingkat ketidakseimbangan.
perwujudan dari mesin balancing memiliki keuntungan bahwa gaya aksial rotasi sering yang dapat menyebabkan komponen gangguan pada sinyal getaran terdeteksi oleh sensor getaran tidak dapat mempengaruhi akurasi pengukuran ketidakseimbangan. Rotasi gaya aksial sering dapat terjadi dalam pengukuran ketidakseimbangan drive shaft saat ini tidak memiliki kompensasi aksial dalam bentuk anggota geser atau sendi homokinetic aksial dapat diganti.
Metode penemuan ini termasuk langkah kalibrasi sebelumnya pengukuran ketidakseimbangan drive shaft, di mana memisahkan referensi berjalan dilakukan pada masing-masing dua tiang dari mesin balancing, terdiri melakukan referensi dijalankan pertama dengan nol atau rendah melintang gaya dan momen eksitasi , referensi kedua dijalankan dengan kekuatan eksitasi melintang besarnya diketahui, dan referensi ketiga dijalankan dengan eksitasi saat besarnya diketahui, harmonis menganalisis sinyal getaran yang terdeteksi dari berjalan referensi, menyimpan mereka sebagai parameter dan menggunakan mereka untuk perhitungan kalibrasi suatu matriks, dan mengevaluasi sinyal getaran dalam pengukuran ketidakseimbangan berikutnya dari drive shaft dengan menggunakan matriks kalibrasi dihitung, sehingga Eksitasi lapangan getaran tidak memasukkan nilai ketidakseimbangan dari drive shaft dihitung dalam evaluasi.
Dalam perwujudan lebih lanjut dari metode ini, ketentuan dapat dilakukan di kalibrasi langkah untuk referensi lain dijalankan dengan kekuatan eksitasi aksial untuk mendeteksi getaran dari bagian atas alas dalam arah sumbu spindle dengan cara sensor getaran , menganalisis mereka harmonis, menyimpannya sebagai faktor kalibrasi, dan, dalam pengukuran ketidakseimbangan berikutnya dari drive shaft, memisahkan mereka dari sinyal getaran untuk perhitungan nilai ketidakseimbangan.
Uraian Singkat Gambar
Penemuan ini akan dijelaskan secara lebih rinci dalam berikut dengan mengacu pada perwujudan diilustrasikan dalam gambar yang menyertai, dimana:
ARA. 1 adalah representasi skematik dari mesin sebelum-art drive shaft balancing; dan
ARA. 2 adalah representasi skematik dari alas drive shaft mesin balancing dari penemuan ini.
Uraian Lengkap GAMBAR
ARA. 1 menunjukkan konstruksi dasar mesin balancing dikenal 10 dimaksudkan untuk menyeimbangkan drive shaft. Mesin balancing 10 mencakup tempat tidur mesin 12 di mana dua tiang 13, 14 diatur berlawanan satu sama lain. Tiang memiliki dasar masing-masing 15, 16 yang dipasang untuk perpindahan longitudinal pada panduan linear memperluas dalam arah longitudinal dari tempat tidur mesin 12 dan bergerak untuk beradaptasi jarak antara tiang 13, 14 dengan panjang drive shaft untuk diterima. Basis 15, 16 membawa bagian atas 17, 18, masing-masing, didukung pada mereka dengan cara mata air 19, 20. Setiap bagian atas 17, 18 mengakomodasi spindle masing 21, 22 dipasang untuk rotasi di rumah bantalan. Gelondongan 21, 22 dari dua bagian atas 17, 18 yang secara koaksial diatur dan memiliki menghadap mereka berakhir menjepit perangkat 23, 24 untuk secara akurat terpusat menemukan akhir ikat, misalnya, akhir flange, dari W. drive shaft Setidaknya salah satu bagian atas, di menggambar bagian atas 18, termasuk motor drive 25 disesuaikan untuk mengatur spindle 22 dan dengan demikian drive shaft dipasang W dalam gerakan berputar. Poros lainnya 21 secara bebas diputar bersama-sama dengan akhir dipasang drive shaft W, tapi mungkin bisa sama-sama dilengkapi dengan drive motor. Setiap bagian atas 17, 18 termasuk lebih jauh lagi sensor masing-getaran 26, 27 yang mendeteksi getaran dari bagian atas masing-masing 17, 18 dalam satu arah, dalam perwujudan ini arah vertikal, dan mengirimkan mereka dalam bentuk sinyal listrik ke elektronik mengevaluasi dan komputasi perangkat. Untuk mengukur gerakan putar dari spindle 21, 22, sudut-of-rotasi sensor listrik 28 juga disediakan yang sama-sama terhubung ke perangkat mengevaluasi dan komputasi.
Selama pengukuran lari drive shaft W didorong pada Ω kecepatan, dengan ketidakseimbangan dari drive shaft W getaran menarik dari bagian atas 17, 18 dari tiang 13, 14. Getaran dan kecepatan mereka terdeteksi, dan fase dan besaran mereka memungkinkan ketidakseimbangan drive shaft 10 akan ditentukan dalam dua pesawat pengukuran. pesawat pengukuran poros penggerak adalah pesawat normal terhadap sumbu rotasi dan melewati pusat dari sendi, karena kekuatan yang disebabkan oleh ketidakseimbangan U ditularkan ada sebagai kekuatan melintang Q ke flens poros penggerak dipasang pada spindle. The unbalances dari flens drive shaft dan bagian kopling juga terdeteksi di pesawat pengukuran. Mata air 19, 20 dari tiang 13, 14 mesin balancing poros drive secara konvensional dikonfigurasi dan diatur sedemikian rupa sehingga bagian atas 15, 16 dari tiang 13, 14 berosilasi sebagai akibat dari eksitasi oleh kekuatan melintang dengan cara menyebabkan as roda dari spindle 21, 22 untuk mengeksekusi gerakan paralel, dengan demikian mempertahankan arah mereka normal ke pesawat pengukuran. Hasil demikian dicapai adalah bahwa tiang 13, 14 merespon secara eksklusif untuk kekuatan melintang yang disebabkan oleh ketidakseimbangan drive shaft dan ditularkan oleh sendi. Dengan demikian, masing-masing alas dari mesin balancing poros penggerak konvensional merupakan alat pengukur unbalance untuk pesawat tidak seimbang.
Ini konfigurasi diketahui dan konvensional drive shaft menyeimbangkan mesin telah terbukti dalam praktek dan menghasilkan hasil yang memuaskan pada kecepatan rendah. drive shaft namun memiliki disposisi menuju perilaku poros-elastis, sehingga kebutuhan untuk menyeimbangkan drive shaft pada kecepatan relatif tinggi di sekitar kecepatan berjalan normal di masa depan. Dengan drive shaft berjalan pada kecepatan yang lebih tinggi, bagian atas alas, bahkan ketika gembira secara eksklusif oleh pasukan melintang, tidak lagi mengeksekusi getaran paralel murni, getaran yang mengandung bukan komponen gerakan pitching, lih perubahan posisi bagian atas alas yang ditunjukkan dalam Gambar. 2 di garis putus-putus. alas tidak lagi merespon melintang pasukan secara eksklusif, tetapi juga untuk momen lentur. Sinyal u 1 (t) dari sensor getaran kemudian mengandung komponen yang disebabkan oleh (rotationally sering) gaya melintang {panah kanan atas (Q)} (t) dan komponen yang disebabkan oleh (rotationally sering) momen lentur {panah kanan atas (M) } (t). Memisahkan antara dua penyebab ini tidak mungkin ketika sensor getaran tunggal digunakan per alas. Karena itu, penentuan ketidakseimbangan tersebut rusak oleh momen yang bekerja pada bagian atas alas. Penemuan ini menunjukkan cara bagaimana kesalahan pengukuran ini dapat dihindari dengan menggunakan sensor lebih lanjut.
Menurut penemuan ini, bagian atas dari kedua tiang dari drive mesin poros balancing dilengkapi dengan pertama dan sensor getaran kedua. ARA. 2 menunjukkan alas 13 dari drive shaft mesin balancing 10 yang bagian 17 atas termasuk sesuai dengan penemuan dua sensor getaran 26, 29. Kedua sensor getaran 26, 29 dari alas 13 spasi dari satu sama lain dengan jarak yang lebar, sebagai akibat dari yang mereka memberikan sinyal yang berbeda u 1,1 (t) u 1,2 (t) ketika paralel dan pitching getaran ditumpangkan. Untuk sinyal pengukuran harmonis dianalisis sensor getaran, teknologi menyeimbangkan konvensional menggunakan
Untuk eksitasi dari alas, horizontal dan komponen vertikal
diperkenalkan dalam sistem koordinat tetap ke rotor.
Untuk kekuatan eksitasi dan eksitasi saat, mengikuti korelasi linear maka berlaku
di mana hanya delapan parameter bebas terjadi di 4 × 4 kalibrasi matriks karena simetri. Ini dapat ditentukan secara empiris dengan membiarkan efek take dalam referensi run, misalnya, eksitasi kecil {panah kanan atas (Q)} 0 ≈0, {panah kanan atas (M)} 0 ≈0 dan kemudian pertama dan kedua eksitasi besarnya diketahui, misalnya, {panah kanan atas (Q)} I = Q Kal, {panah kanan atas (M)} saya ≈0, {panah kanan atas (Q)} II ≈0, {panah kanan atas ( M)} II = M Kal, dengan sinyal sensor yang dianalisis harmonis dan disimpan sebagai {panah kanan atas (u)} 1 0, {panah kanan atas (u)} 1 I, {panah kanan atas (u)} 1 II , {panah kanan atas (u)} 2 0, {panah kanan atas (u)} 2 saya, {panah kanan atas (u)} 1 II.
Sesuai, eksitasi dapat diproduksi dengan menempatkan elemen uji unbalance pada poros. Dengan pendekatan ini setiap alas dianggap secara terpisah.
Delapan parameter bebas a. . . h diperoleh pada transposisi persamaan dengan memecahkan sistem persamaan linear dalam bentuk
Koefisien dari matriks A tergantung pada perbedaan sinyal pengukuran harmonis dianalisis
({panah kanan atas (u)} 1 I - {panah kanan atas (u)} 1 0), ({panah kanan atas (u)} 1 II - {panah kanan atas (u)} 1 0), ({ panah kanan atas (u)} 2 I - {panah kanan atas (u)} 2 0), ({panah kanan atas (u)} 2 II - {panah kanan atas (u)} 2 0).
Setelah matriks kalibrasi diketahui, adalah mungkin untuk memisahkan kekuatan melintang dan saat eksitasi pada semua pengukuran berikutnya:
dan, masing-masing,
Pertimbangan berikutnya kemudian berlaku untuk seluruh mesin balancing dengan dua tiang.
The Eksitasi kekuatan melintang dari alas pertama dan kedua
kemudian dapat diumpankan ke perhitungan ketidakseimbangan konvensional. Kalibrasi unbalance yang sebenarnya kemudian berlangsung dengan menempatkan unsur-unsur ketidakseimbangan dikenal di pesawat pengukuran drive shaft. Dengan cara ini, adalah mungkin untuk menghilangkan kesalahan pengukuran yang disebabkan oleh efek dari momen hampir sepenuhnya dengan cara sensor kedua.
Saat Eksitasi dari alas pertama dan kedua
akan biasanya diabaikan. Dalam keadaan, tes bisa dibuat untuk memeriksa apakah nilai batas terlampaui, karena produsen drive shaft mungkin akan berusaha untuk membatasi, terlepas dari pengaruh ketidakseimbangan, juga efek dari momen pada bergelang-on komponen.
masalah pengukuran juga dapat terjadi jika drive shaft tidak memiliki kompensasi aksial (misalnya, anggota geser atau gabungan homokinetic dapat diganti). Rotasi gaya aksial sering mungkin kemudian memperkenalkan komponen gangguan pada sinyal pengukuran. Menurut penemuan ini, dengan menerapkan sensor getaran ketiga 30 untuk bagian atas 17 dari alas 13, adalah mungkin untuk mendeteksi eksitasi dengan gaya aksial rotasi sering dan menganggap itu dalam perhitungan ketidakseimbangan tersebut. Pendekatan ini sangat analog dengan yang dijelaskan pada paragraf sebelumnya. Pertama referensi run dilakukan tanpa eksitasi, kemudian tiga kalibrasi berjalan dengan eksitasi kekuatan melintang, saat eksitasi dan aksial kekuatan eksitasi. Dalam pendekatan ini, generasi gaya aksial rotationally sering agak lebih sulit karena tidak bisa dicapai dengan penempatan elemen uji ketidakseimbangan. Salah satu kemungkinan akan mencakup penggunaan kekuatan exciter fase-benar, tapi ini akan melibatkan biaya yang cukup besar. Lebih praktek-berorientasi akan, misalnya, drive shaft dengan kompensasi panjang yang terletak di fixture penjepit dengan aksial didefinisikan offset. Untuk referensi run dan dua kalibrasi pertama berjalan kompensasi panjang akan diaktifkan, nonaktifkan namun untuk yang terakhir kalibrasi run. Sementara kuantifikasi berikutnya dari gaya aksial yang diukur tidak mungkin, mereka dapat dipisahkan tetap dan tersingkir dari pengukuran unbalance.






