[其他]帶微機(jī)處理系統(tǒng)的風(fēng)葉動(dòng)平衡機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101985000000047
• 申請(qǐng)日: 1985-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN85100047B
• 公開（公告）日: 1985-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮冠平;徐峰;盧道江;徐玉錚;陳德;陳俊春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 代理公司: 清華大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 付尚新

一種帶微機(jī)處理系統(tǒng)的風(fēng)葉動(dòng)平衡機(jī)，屬風(fēng)葉動(dòng)平衡機(jī)領(lǐng)域。本發(fā)明的特點(diǎn)是機(jī)械系統(tǒng)采用柔性桿彈性支承裝置，具有三個(gè)自由度，它可以敏感風(fēng)葉因質(zhì)量偏心和風(fēng)葉不對(duì)稱產(chǎn)生的不平衡力。測(cè)試系統(tǒng)中采用非接觸電渦流傳感器，對(duì)測(cè)試儀器中的自動(dòng)跟蹤濾波電路作了溫度補(bǔ)償、波形轉(zhuǎn)換電路作了相位補(bǔ)償。振動(dòng)信號(hào)處理裝置中，配有微機(jī)系統(tǒng)，直接計(jì)算打印出不平衡重的大小和位置，平衡效果好，生產(chǎn)效率高。

本發(fā)明涉及單面臥式電風(fēng)扇風(fēng)葉動(dòng)平衡機(jī)。

電風(fēng)扇是中速旋轉(zhuǎn)類機(jī)械，旋轉(zhuǎn)體是由電機(jī)轉(zhuǎn)子和葉片兩部分組成的。電機(jī)轉(zhuǎn)子和風(fēng)葉不平衡是引起振動(dòng)的主要原因，其中由于扇葉半徑大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，因此扇葉不平衡是引起振動(dòng)的主要矛盾，電風(fēng)扇的振動(dòng)會(huì)引起運(yùn)動(dòng)件的摩擦、磨損，這會(huì)大大縮短電風(fēng)扇的壽命，不僅如此，振動(dòng)會(huì)引起噪聲，因此解決電風(fēng)扇的振動(dòng)問題是電風(fēng)扇生產(chǎn)廠最為關(guān)心的問題之一。

為解決這個(gè)問題，通常的做法對(duì)風(fēng)葉進(jìn)行動(dòng)平衡。日本“島津霍夫曼”生產(chǎn)的EVP-1Q1型單面立式動(dòng)平衡機(jī)就是用于平衡電風(fēng)扇風(fēng)葉的一種平穩(wěn)機(jī)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，〔1〕是底座，〔2〕是彈簧片，〔3〕是電機(jī)，〔4〕是電機(jī)軸，〔5〕是扇葉，〔6〕是傳感器，這種平衡機(jī)是兩個(gè)自由度系統(tǒng)，它只能平衡風(fēng)葉的質(zhì)量不平衡，它無法解決由于風(fēng)葉的三個(gè)葉片在工藝允許范圍內(nèi)的不對(duì)稱引起的振動(dòng)。

本發(fā)明的目的是要提供一種改進(jìn)的風(fēng)扇風(fēng)葉動(dòng)平衡機(jī)，它不但能夠平衡風(fēng)葉質(zhì)量不平衡引起的振動(dòng)，而且也能綜合平衡在公差范圍內(nèi)風(fēng)葉不對(duì)稱引起的振動(dòng)。

本發(fā)明機(jī)械系統(tǒng)改變了過去的傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，采用柔性桿彈性支承裝置，這種裝置是三個(gè)自由度系統(tǒng)，它可以敏感風(fēng)葉由于質(zhì)量不平衡和風(fēng)葉不對(duì)稱產(chǎn)生的力。

本發(fā)明的測(cè)量系統(tǒng)在自動(dòng)跟蹤濾波器中對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)行了溫度補(bǔ)償，在波形轉(zhuǎn)換器中對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行了相位補(bǔ)償，并采用720f_ｎ作為度脈沖使測(cè)量結(jié)果精確、穩(wěn)定。

本發(fā)明的信號(hào)處理系統(tǒng)采用一種解算裝置（包括單板機(jī)、接口電路、打印機(jī)）及系統(tǒng)軟件，它能自動(dòng)確定應(yīng)加重孔的孔號(hào)和加重量，并在打印機(jī)上打印解算結(jié)果。

圖2是柔性桿彈性支承風(fēng)葉動(dòng)平衡機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的原理圖。轉(zhuǎn)軸是柔性桿〔8〕，當(dāng)風(fēng)葉上作用著不平衡的風(fēng)力和離心慣性力時(shí)，桿將變，形，變形的大小決定于桿的長度，支承點(diǎn)的位，置和前支承架〔7〕的剛度。前支承架〔7〕是一個(gè)彈性支架，其剛度值高于一般軟支撐動(dòng)平衡機(jī)，低于硬支撐動(dòng)平衡機(jī)的支撐剛度。調(diào)節(jié)柔性桿的直徑、長度、支承點(diǎn)的位置就可模擬不同電扇廠生產(chǎn)的各種型號(hào)的電風(fēng)扇的工作狀況。機(jī)械系統(tǒng)的自振頻率應(yīng)滿足0.3＜ω/ω_ｎ＜0.5，ω是工作轉(zhuǎn)速，ω_ｎ是系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速。柔性桿的直徑為φ9～φ11mm，長度控制在300～320mm，并經(jīng)過調(diào)質(zhì)HRC28～26，淬火HRC40，材料采用T8A。振幅測(cè)量采用非接觸電渦流傳感器〔9〕，其靈敏度應(yīng)保證≥50mv/μ。

圖3是自動(dòng)跟蹤濾波器圖，它是相位、振幅測(cè)量線路的一部分。傳感器測(cè)得的信號(hào)經(jīng)過自動(dòng)跟蹤濾波電路，測(cè)出其振幅、相位，圖中IC₁IC_２、IC₃為三級(jí)運(yùn)算放大器，T₁、T_２為場(chǎng)效應(yīng)管，f₀為控制脈沖，R_t為補(bǔ)償用熱敏元件其數(shù)值為3.3-4.7KΩ。補(bǔ)償后相位溫漂為0.03°%/℃。

圖4是波形轉(zhuǎn)換器，它也是相位、振幅測(cè)量線路的一部分。其中IC₁為運(yùn)算放大器，IC_２為斯密特觸發(fā)器，C_p相位補(bǔ)償電容其值為2000-2400PF。補(bǔ)償后相位誤差＜2°。

圖5是相位顯示電路的一部分，其中IC₁、IC_２、IC₄是分頻器，IC₃是主門。P為相位脈沖，720fn為度數(shù)脈沖，取5次平均數(shù)，在保證同等精度下，采樣速度提高一倍，因此保證了測(cè)量精度。

由測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得的振幅、相位、轉(zhuǎn)速信號(hào)通過解算裝置，計(jì)算并打印出加重孔的孔號(hào)和加重量。這種解算裝置由單板機(jī)、接口電路和打印機(jī)組成〔11〕。