185625. lajstromszámú szabadalom • Kiegyensúlyozó berendezés elektronikus programvezérlő egységgel
1 185 625 2 A találmány elektronikus programvezérlő egységgel rendelkező kiegyensúlyozó berendezés, amelyben a kiegyensúlyozatlanság paramétereinek meghatározásához szükséges műveletsor automatikus vezérléssel megy végbe. Ilyen berendezéseket használnak például járműkerekek, lendkerekek dinamikus kiegyensúlyozására. Vezérléstechnikai, automatizáltsági szempontból a kiegyensúlyozó gépek és berendezések három csoportra oszthatók, úgymint: — kézi vezérlésű; — félautomatikus és automatikus vezérlésű; — teljesen automatikus, mikroprocesszoros vezérlésű. A találmány a félautomatikus, de automatikus vezérlésű kategóriába tartozó gépekre vonatkozik. Minden kiegyensúlyozó gépnek és berendezésnek van olyan tengelye, amelyre a kiegyensúlyozandó munkadarabot lehet rögzíteni, hajtómotorja, a kiegyensúlyozatlanság által okozott centrifugális erőt elektronikusan feldolgozható jellé átalakító érzékelője, a kiegyensúlyozatlanság helyzetének meghatározásához szükséges jeladója, a villamos jelek feldolgozását végző mérő és értékelő elektronikája, a mért értékek kijelzésére szolgáló jelzőberendezése, a gép forgásának leállításához szükséges fékberendezése. Kézi vezérlésű gépeknél a kiegyensúlyozatlanság meghatározásához szükséges műveleteket a gép kezelője irányítja a következő feladatok ellátásával: a gépre felszereli a kiegyensúlyozandó munkadarabot; bekapcsolja a biztonságtechnikai védőberendezést; indítja a hajtómotort. A motor és a munkadarab tehetetlenségi nyomatékai viszonyának függvényében bizonyos idő múlva a munkadarab eléri a mérési fordulatszámot, a gépnek ebben az állapotában a kezelő leolvassa és megjegyzi az egyik kiegyensúlyozó síkra vonatkozó kiegyensúlyozatlansági jellemzőket, ezután átkapcsol a másik kiegyensúlyozó síkba és ugyanezeket a jellemzőket ott is leolvassa és megjegyzi. A mérési művelet végeztével kikapcsolja a hajtómotort, bekapcsolja a féket és a munkadarab majdnem teljes megállásáig működteti. A fenti műveletsorozat elvégzésének időszükséglete sok tényezőtől függ. Ha a gyors munka érdekében a gépkezelő a mérési forduiatszám elérése előtt olvassa le a mért értékeket, hibás eredményt kap. Ha később olvassa le az értékeket, feleslegesen növeli a mérési időt, több energiát fogyaszt, kevésbé termelékenyen dolgozik. A legrövidebb, de mégis jó eredményeket biztosító mérési műveletsor nagy szakértelmet és figyelmet igényel. A gépkezelő szubjektivitásának a mérésből való kikapcsolását teszi lehetővé a félautomatikus és automatikus vezérlés, ahol a fenti műveletek egymásutániságát különböző módokon vezérlik. A legelterjedtebb az a vezérlési módszer, amikor az egyes műveletek meghatározott, előre beállított idők elteltével követik egymást. Ennek a módszernek az a hátránya, hogy figyelembe keil vennie a géppel egyensúlyozható legnagyobb tehetetlenségi nyomatékéi munkadarabot is és annak a gyorsulási, illetve lassulási idejét kell kiindulásként alkalmazni. A kisebb tehetetlenségi nyomatékú munkadarabok ilyenkor természetesen a szükségesnél lényegesen hosszabb ideig vannak forgásban, tehát az energiafelhasználás növekszik, a mérési idő a szükségesnél hosszabb, így a termiékenység sem érheti el maximumát. A találmánnyal célunk olyan kiegyensúlyozó berendezés létrehozása, amelyben az elektronikus programvezérlő egységet a szögsebességhatárérték-kapcsolók vezérlik és így a hajtómotor teljesítményétől és a kiegyensúlyozandó munkadarab tehetetlenségi nyomatékától függő, a hajtómotor elindításától a munkadarab megállásáig számított legrövidebb ciklusidőt biztosít; előállítása egyszerű, karbantartása és kezelése magasszintű szakértelmet nem kíván, energiatakarékos megoldású. A találmány szerinti elektronikus programvezérlő egységgel rendelkező kiegyensúlyozó gép, amely a kiegyensúlyozatlanság paramétereinek meghatározásához szükséges műveletsort automatikusan vezérli és tartalmaz a munkadarab felfogására szolgáló, a hajtómotor által forgatott és fékezhető főorsót, két rezgésérzékelőt, szöghelyzet-érzékelőt, keretegységet a geometriai paraméterek beállításának lehetőségével, mérő és kijelző elektronikát, hajtómotort, biztonsági berendezést és általa működtetett kapcsolót, indítógombot, leállítógombot és tápegységet. A programvezérlő egységben szögsebességhatárértékkapcsoló és folyamatvezérlő egység van. A találmány szerinti berendezés főorsója a mérések véghezviteléhez engedélyezett minimális felső és a főorsó majdnem teljes megállását jelző maximális alsó szögsebesség-határérték elérését érzékelő határértékkapcsolóval van összeköttetésben. A határérték-kapcsoló alsó és felső határérték elérését jelző kimenetei folyamatvezérlő egységre csatlakoznak. A folyamatvezérlő egység a mérő- és kijelzőegységgel mérést engedélyező, időzítő és vezérlő kapcsolatban áll. A folyamatvezérlő egységet a felső határérték elérését jelző kimenet indítja — célszerűen a névleges fordulatszám 90 %-ának elérése után. A folyamatvezérlő egység tápegységhez csatlakozó, a hajtómotor kikapcsolását és fékezését vezérlő kimenete a határérték-kapcsoló alsó határérték elérését jelző kimenetével van kapcsolatban, így a mérések lezajlását követő fékezés - amely egyúttal a motor kikapcsolását is eredményezi — megfelelő biztonságot nyújtó kicsiny fordulatszámra - például 10 fordulat/perc alá - való lassulás után megszűnik. A folyamatvezérlő egység mérési folyamatot engedélyező kimenetc és a fékezést vezérlő kimenete között a fékezést a mérések lezajlása után indító kapcsolat van. A határérték-kapcsoló célszerűen monostabil multivibrátorokból alakítható ki és a szöghelyzet-érzékelőhöz kapcsolható. A találmányt a továbbiakban a rajzon bemutatott kiviteli alakok kapcsán ismertetjük részletesebben. Áz 1. ábra a találmány szerinti legegyszerűbb megoldású kiegyensúlyozó gép blokkvázlata. A 2. ábra egy hasonló kiegyensúlyozó gép blokkvázlata. Az 1. ábrán bemutatott elektronikus program vezérlő egységgel ellátott kiegyensúlyozó gépnek a vizsgálandó munkadarab felfogására szolgáló 9 hajtómotor által forgatott 1 főorsója, hozzá csatlakozó 2 és 3 rezgésérzékelője, továbbá 4 szöghelyzet-érzékelője, a vizsgálandó munkadarab geometriai paramétereinek beállítására alkalmas 5 keretegysége, 6 mérő és kijelző elektronikája, A programvezérlő egysége, 11 indítógombja, 12 leállítógombja és a munkavégzés közbeni balesetek megelőzésére szolgáló biztonsági berendezéshez csatlakozó biztonsági 10 kapcsolója van. A biztonsági berendezés szokványos, ezért az ábrán nincs feltüntetve. Az A programvezérlő egységben 7 folyamatvezérlő egység és szögsebesség 8 határérték-kapcsoló van. A 2 és 3 rezgésérzékelők az ismert 6 mérő és kijelző elektronikához illeszkedő 5 keretegységhez csatlakoznak. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
