测量动平衡的方法和装置制造方法及图纸

一种测量动平衡的方法及其测量装置，涉及预定不稳定性的数据作为虚值信息储存在存储器中。作为旋转体的曲轴的振动借助于振动传感器来探测，得到模拟振动信号。曲轴的旋转角位置借助于光传感器来探测，响应这种旋转角位置，上述虚值信息借助于多模拟－数字转换器转换成模拟虚信号ＤＬＸ、ＤＬＹ、ＤＲＸ和ＤＲＹ，并且从模拟振动信号中去掉这些信号，从而得到模拟初始不稳定信号，这些不稳定信号借助于数字－模拟转换器来进行转换，从而得到数字初始不稳定性值。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量测试件的动平衡的方法和装置，该方法和装置可以测量出不稳定性，从而去掉具有剩余预定动态不稳定性的测试件。即，例如，假如要测定汽车发动机曲轴的动态平衡性，那么一定得考虑当曲轴安装到汽车内而进行旋转时，安装了许多附件如活塞、连杆等。换句话说，测量实验曲轴本身的动态不稳定没有意义。反之，应该测量，当安装了相关零件时，拆下实验曲轴是否存在不平衡，从而使该曲轴在没有振动的情况下进行旋转。为了测量这种如上所述的测试件的不稳定性，因此采用了下面三种方法。在第一种方法中，当旋转来确定校正量和角度位置时，与剩下来的不稳定性相一致的若干虚环(dummy ring)连接到曲轴相应部分上。在第二种方法中，当旋转来决定校正量和角度位置时，曲轴在振动停止时连接到心轴上，该心轴载有等于剩下来的预定不稳定性的虚重量(dummy weight)。在第三种方法中，曲轴本身在没有连接任何虚环或者虚重量的情况下进行旋转，旋转曲轴的不稳定由振动传感器作为模拟信号来探测，然后，模拟-数字转换器(A/D转换器)把该模拟信号转换成数字信号。之后，根据所探测到的数字值和事先得到的数字虚值处理数字计算结果，而该数字虚值与剩余的不稳定性相一致，即从前者减少后者，因此发现了初始不稳定性并且决定了校正量和角度位置。这里应该注意到，根据上述的校正量和角度位置在进行上述测量之后，借助于在最佳位置处钻孔进行曲轴平衡调整，而该最佳位置具有在曲轴平衡重上的最佳深度。但是，上述第一方法需要连接和拆下每个曲轴的虚环来进行测量。此外，当各种曲轴借助于相同测量装置来测量时，不得不为不同型相应地准备不同虚环，并且每次不得不进行更换。而且，由于这些原因，因此用这种方法难以使测量自动化。尽管第二种方法不需要连接或者拆下相应曲轴的虚环，但是当用相同测量机器来测量不同型曲轴时，它需要更换虚重量。第三方法既不需要连接也不需要更换虚环或者虚重量，因此它适合于测量自动化，但是由于下面原因使它难以得到高精确度的测量。即，借助于振动传感器所得到的不稳定数据是剩下来的不稳定的总和，并且如上所述一样去掉它。尽管剩下来的不稳定性依赖于曲轴的型式而不同，但是一些达到了许多千gcm的水平。相反，所要消除的不稳定性相当小，即通常为许多百gcm的水平。相应地，借助于振动传感器所得到的不稳定数据的最大尺寸大小形成许多千和许多百gcm。另一方面，可以输入到模拟-数字转换器中的电压常常限制到小于±5V，模拟-数字转换器的输入范围的足尺(full scale)应该与借助于上面传感器所测量到的不稳定性数据的可能最大值相一致。但是，通过这样做，当上面最大值变得较大时，模拟-数字转换器的每一个计数单位所能测量到的不稳定性变得更大(即，模拟-数字转换器的清晰度(resolution)变小了)，因此，比上面还高的清晰度的测量是不可能实现的。即，由于存在相对较大的不稳定性剩下来，因此清晰度变坏了，因此难以实现消除不稳定性的、高精确度的测量。因此，本专利技术的目的是提供一种测量测试件的旋转平衡性的方法和装置，该测试件应该具有保留其中的预定不稳定性，该方法和装置可以精确地探测到所要消除的不稳定性，而不需要虚环、虚重量或者类似物。本专利技术的测量方法是这样的等于虚部分的数字虚值信息首先储存在存储器中，旋转传感器探测到作为工件的旋转体的旋转角度位置，响应该旋转角度位置，从存储器中读出数字虚值信息，同时这些信息片被转换成模拟虚信号，然后合成借助于旋转振动传感器所探测到的旋转体的旋转振动量而得到的模拟振动信号和模拟虚信号，从而借助于从不稳定性部分中去掉虚部分而得到初始不稳定部分的模拟信号，在这之后，这种模拟信号进行数字转换，从而得到数字初始不稳定值。上述数字虚信息可以理想地储存在每种不同型装置的存储器中，每当这种工件变化时，该存储器可以转变到与这种变化相一致的虚值信息中。在这种方法中，自动测量可以实现，同时不同型的工件可以在同一测量装置中进行。而且，当初始模拟不稳定性信号进行数字化时，最好初始模拟信号的接近最大值与借助于模拟-数字转换器所测得的足尺相一致。还有，模拟信号最好分成垂直于每个振动方向的分量，这些分量借助于相应地与旋转体完全同步的余弦波形和正弦波形来产生。本专利技术的旋转平衡测量装置设置有旋转支撑部分来支撑作为机件的旋转体，该旋转体设置有电马达，该电马达能够可旋转地驱动该旋转体。还有，提供用来探测旋转体的旋转角度位置的旋转传感器，并且提供一种振动传感器，该振动传感器借助于通过旋转支撑部分探测上述旋转体的振动来得到模拟振动信号。另一方面，设置了存储器，它储存作为要留在旋转体内的不稳定的数字数据的虚值信息，并且设置了控制器，它根据来自上述旋转传感器的旋转角度位置信号输出上述虚值信息。随着(为了)输入这种输出的数字虚值信息，安装了把这种信息转换成模拟虚信号的模拟-数字转换器，并且安装了波合成电路，在该电路中，输入在这里所得到的模拟虚信号和来自上述旋转传感器的模拟振动信号并且进行波合成，从而借助于从模拟振动信号中去掉模拟虚信号部分来得到模拟初始不稳定信号。就这种波合成电路而言，模拟-数字转换器被连接到模拟初始不稳定信号被输入且被转换成数字不稳定信号的地方。上述模拟-数字转换器最好借助于用来根据余弦波形来形成模拟虚信号的一个方向分量的波的模拟-数字转换器和用来根据相互垂直的每个振动方向的正弦波形来形成垂直于上述模拟虚信号的一个方向的分量的波形的模拟-数字转换器来形成。而且，优选地，上述虚信息与借助于通过首先作为留下来的预定不稳定性的主工件的测量所得到的结果相一致，至少在所测量的旋转体的旋转速度处的不稳定的大小和角度位置折合成数字值储存在存储器中。即，主机件(master work)在与等于这个主机件的预定不稳定部分的虚重量相连接的状态时进行旋转，该主机件借助于旋转平衡测量装置的测量进行校正和平衡。之后，振动传感器借助于测量具有虚重量的主工件的旋转平衡性而得到的模拟信号被进行数字化转换并且作为数字虚值的数据。为了借助于这种主工件来得到虚值信息，最好使用与下文所要描述的、用来测量工件的那种相同的旋转平衡装置。还有，波形合成电路借助于增加和减少所要输入的波最好符合波形加法电路或者波形减法电路，总之，借助于从上述振动信号中除去模拟虚信号部分可以得到模拟初始不稳定信号。而且，旋转平衡装置的旋转支撑部分最好成形为轴承或者心轴，该轴承支撑旋转体两端的外周，而心轴沿着旋转体的旋转中心轴线支撑旋转轴的两端。本专利技术的测量方法和测量装置如上所述那样形成，因此具有下面这些效果。例如，假设虚部分的大小为4500gcm，而初始不稳定部分(由于偏离该虚部分，因此该初始不稳定部分不得不在曲轴本身上进行调整)的大小是500gcm，那么借助于振动传感器所探测到的探测值大小是上面这两个值的总和，即5000gcm。当借助于上面所描述的传统第三方法来进行测量时，模拟-数字转换器的测量范围的足尺不得不至少与5000gcm的上述总和相一致。如果模拟-数字转换器的足尺低于±5并且它的清晰度是12毕特，上述传统第三方法只得到5000gcm/2048位=2.44gcm/位的精确度，小于这个的水平测量不可能实现。相反，根据本专利技术的测量方法和测量装置，上述虚部分的4500本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量测试件的旋转不稳定性的方法，它包括： 旋转该测试件； 借助于检测该件的振动来得到模拟振动信号； 检测该件的旋转位置，同时根据旋转位置从存储器中读出数字虚数据，该数据与保留在该件中的预定不稳定相一致； 把数字虚数据转换成模拟虚信号，从模拟振动信号中减去模拟虚信号，从而产生模拟初始不稳定性信号，并且把模拟初始不稳定信号转换成数字初始不稳定信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：三浦博树，
申请(专利权)人：国际计测器株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]