Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11603
.pdf
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствованный процесс проверки или проклейки бумаги или картона парафином в процессе
машинного производства указанной бумаги или картона.
Мы, Акс Дре Ти Фиа Т и Жак Мейбр, оба граждане Французской Республики и оба из Вуарона (Изер), Франция,
настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Различные процессы и методы использования парафина в чистом виде или в смеси с другими продуктами в
процессе производства бумаги и картона с целью их проклейки или придания им водонепроницаемости,
которые применялись до настоящего времени, представляют определенные трудности и неудобства,
препятствующие их широкому применению.
В некоторых из этих процессов проклеивающий агент вводится в целлюлозу, что вызывает трудности из-за
суспензии парафина в водной среде и значительных потерь этого продукта на проволочной сетке машины.
Другие методы, такие как описанный в спецификации № 293000, рекомендуют полное погружение бумажного
листа путем пропускания его через ванну, содержащую раствор пропитки или другого средства для обработки
бумаги, но такие методы очень дорогостоящи из-за большого количества поглощаемой растворяющей
жидкости, которую необходимо рекуперировать, что требует сложного оборудования.
В других методах пропиточный раствор наносится на полоску бумаги или картона после завершения
изготовления изделия, что часто приводит к появлению пятен и трудоемкой дальнейшей обработке.
Кроме того, в процессе изготовления бумажной ленты на машине было предложено наносить на нее водные
эмульсии парафина путем простого капиллярного всасывания, создаваемого движением бумаги над
контейнерами, снабженными отверстиями, через которые эмульсия втягивается в бумагу.
Настоящее изобретение представляет собой усовершенствованный процесс проклейки или проклейки бумаги
или картона в виде сплошного листа, характеризующийся тем, что расплавленный парафин, как сам по себе,
так и в смеси с продуктами, способствующими проклейке или проклейке, наносится на бумажную или
картонную полосу во время ее изготовления непосредственно или незадолго до того, как полоса 55 поступает
в последний сушильный цилиндр машины, на которой она изготавливается; нанесение парафина
осуществляется путем переноса кистью или распылением 60. Расплавленный парафин может наноситься
только на одну сторону бумажной полосы или на обе ее стороны, а количество используемого парафина
может регулироваться в зависимости от типа получаемой бумаги 65, от проклеенной бумаги,
предназначенной только для письма, до водонепроницаемой и непроницаемой бумаги, последняя из которых
особенно доступна благодаря настоящему изобретению.
Нанесение парафина методом 70-переноса осуществляется путем пропускания бумажной или картонной
полосы через валик или между двумя валиками, плотно прижатыми друг к другу, причем один или оба из них
подают на бумагу или картон 75 необходимое количество парафина, который транспортируется другим
валиком, погруженным в расплавленный парафин. Бумага или картон проходит через первый упомянутый
валик или между указанными двумя валиками с определенной 80-скоростью, не зависящей от окружной
скорости указанного валика или валиков. Можно понять, что, изменяя любую из этих скоростей, можно
нанести и точно регулировать необходимое количество парафина. В случае, когда бумага или картон
проходит между двумя валиками с окружной скоростью, равной скорости бумаги или картона, количество
парафина регулируется, например, насыщением 90 войлочной полосы, контактирующей с одним из валиков
пресса, большим или меньшим количеством парафина, причем количество подаваемого парафина
регулируется объемным насосным устройством, включающим один или несколько насосов, в зависимости от
95 ширины полосы. Для подачи парафина непосредственно на ролики также можно использовать насос.
Насыщение войлочного элемента можно также получить с помощью валика, погруженного в парафин (104).
Нанесение парафина на бумагу или картон также может быть достигнуто путем подачи расплавленного
парафина на поверхность одного из цилиндров сушилки, за исключением последнего цилиндра перед
контактом бумаги или картона с ним, при этом точное количество парафина обеспечивается объемными
насосами, работающими с регулируемой скоростью и подающими парафин на валик, покрытый войлоком,
прижатый к поверхности указанной сушилки.
Нанесение парафина на бумагу или картон также может осуществляться путем нанесения парафина на лист,
на который он подается, либо независимо от щетки одним из вышеупомянутых способов, либо с помощью
самой щетки, подаваемой объемным насосом.
Нанесение парафина также может осуществляться путем пропускания сплошного листа бумаги или картона
через камеру, внутри которой парафин распыляется на бумагу или картон в виде очень мелкого распыла,
причем распыление осуществляется через одну или несколько форсунок.
Парафин, находящийся в воздухе, закрепляется на полоске бумаги или картона под действием силы тяжести,
адгезии или любым другим известным механическим, тепловыделительным или электрическим способом.
После нанесения парафина одним из вышеописанных способов на поверхность сплошной полосы бумаги или
картона, указанную полосу необходимо подвергнуть воздействию достаточной температуры и в течение
такого периода времени, чтобы диффузия парафина или смеси происходила равномерно по всей массе
бумаги или картона, или -= только с одной стороны, если получаемый продукт требует проклейки или пробной
обработки только с одной стороны.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы заявляем, это: 1. Процесс проклейки или проклейки бумаги или картона в виде сплошного листа,
характеризующийся тем, что расплавленный парафин, как отдельно, так и в смеси с продуктами,
способствующими проклейке или проклейке, наносится во время изготовления бумажной или картонной
полосы непосредственно или незадолго до последних сушильных цилиндров машины, на которой
изготавливается бумажная или картонная полоса, при этом нанесение парафина 55 осуществляется путем
переноса, нанесения кистью или распылением.
2
Способ по п. I, в котором требуемое количество расплавленного парафина или парафиновой смеси получают
с помощью цилиндра с регулируемой скоростью или с помощью насоса и распределяют либо путем переноса
с одного или нескольких роликов или с сушильного цилиндра, либо путем нанесения кистью, либо путем
распыления и осаждения любым способом.
3
Способ проверки или проклейки бумаги или картона в виде непрерывной полосы и в процессе машинного
производства, по существу описанный в пункте 70.4. Бумага и картон, проверенные или проклеенные в
соответствии со способами, заявленными в пунктах 1-3.
Приговор вынесен 26 сентября 1932 года.
Для заявителей: HERBERT HADDAN & Co, дипломированные патентные агенты, 31 и 32, Бедфорд-стрит,
Стрэнд, Лондон, W C 2; Редхилл: Напечатано для Канцелярии Его Величества компанией Love & Malcomson,
Ltd - 1934.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_406772.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=406772&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB406772A
[]
-,111 3 N _ 17
a 1 a /,l 7 P A SE СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА - S / Дата Конвенции (США): 17 июня 1932 г.
Дата подачи заявления (в Соединенном Королевстве): 26 сентября 1932 года.
Завершено: 8 марта 1934 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
406,772 № 26722/32.
Усовершенствования в области балансировки вращающихся тел и связанные с ней аспекты.
Мы, компания Fo RD MOTOR COMPANY, LIMITED, расположенная по адресу: Риджент-стрит, 88, Лондон, W 1,
зарегистрированная в соответствии с законодательством Великобритании, настоящим заявляем о характере
данного изобретения и способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении:
Данное изобретение относится к балансировке вращающихся тел и имеет своей целью разработку
усовершенствованного метода балансировки таких тел.
Следует понимать, что все твердые вращающиеся тела могут быть приведены в статическое равновесие и
при этом оставаться вне динамического равновесия при вращении. Следствием такого дисбаланса является
то, что центробежная сила статически уравновешенных частей, не выровненных по оси, стремится повернуть
ось тела вокруг некоторой точки на ней, так что каждый конец описывает круговую траекторию.
Когда тело помещается в динамическую балансировку, ось тела и ось вращения совпадают, так что для
удержания тела в подшипниках не требуется прикладывать внешнюю силу. Преимущество такой
балансировки применительно к коленчатым валам двигателей внутреннего сгорания заключается в
устранении дисбаланса, который в противном случае приводит к колебаниям соответствующих концов
двигателя.
При динамической балансировке вращающихся тел с помощью предложенных до настоящего времени
методов и устройств угловая дисбалансировка возникала исключительно в результате обстоятельств
процесса изготовления, над которыми производитель практически не имеет контроля. Другими словами,
динамический дисбаланс располагался в положении, определенном как бы случайно, и ранее не
предпринималось попыток обеспечить в заданном угловом положении или в пределах заданного углового
диапазона дисбаланс, который впоследствии может быть уменьшен, например, путем сверления, для
обеспечения динамической балансировки вращающегося тела, тогда как в настоящем изобретении
вращающееся тело выполнено с динамической дисбалансирующей частью, расположенной в заданном
угловом положении или в пределах заданного углового диапазона.
Однако известно множество процессов и устройств, в которых определяется величина и угловая
составляющая динамического дисбаланса, возникающего в результате вышеупомянутых обстоятельств, и
впоследствии корректируется путем добавления или удаления из вращающегося тела соответствующего
количества материала, из которого оно изготовлено. Например, было предложено поддерживать каждый
конец вращающегося тела в вибрационном маятнике, который установлен на опорной конструкции,
снабженной винтами, так что один маятник может быть зафиксирован, а другой свободно перемещаться,
чтобы осуществлять балансировку на одном конце за раз. Было указано, что маятник может быть соединен с
опорной конструкцией с помощью гибких двутавровых балок, и что после наблюдения за положением и
величиной дисбаланса в плоскости подшипников на конце, на котором маятники свободно перемещаются,
другой конец освобождается для целей определения положения и величины дисбаланса. дисбаланс в этом
месте.
Кроме того, в машине для определения и коррекции динамического дисбаланса, возникающего в результате
вышеупомянутых обстоятельств, было предложено поддерживать вращающееся тело на люльке, состоящей
из двух продольно расположенных труб, опирающихся на пары вертикальных опорных элементов и
поперечных элементов, приспособленных для вращения и установки концов вращающегося тела, причем
пары опорных элементов, расположенных рядом с противоположными концами вращающегося тела,
приспособлены для попеременного закрепления и свободного перемещения, что позволяет осуществлять
попеременные колебания вращающегося тела на его противоположных концах под воздействием дисбаланса.
В связи с такой конструкцией было указано, что вертикальные точки опоры должны лежать в плоскостях,
которые перпендикулярны тем частям вращающегося тела, где корректирующий груз или масса должны быть
приложены или удалены в зависимости от обстоятельств.
Изобретение представляет собой способ динамической балансировки вращающихся тел, включающий
формование балансируемого тела с динамически уравновешенной частью, расположенной в заданном
угловом положении или в пределах заданного углового диапазона, при этом неизбежные изменения при
формовании будут изменять только величину указанного уравновешивания, затем определение величины и
углового положения указанного уравновешивания, а затем удаление указанного уравновешивания, при этом
общее угловое положение указанного уравновешивания может быть определено таким образом, что его
удаление обязательно произойдет в пределах заданного углового диапазона.
На данном этапе следует пояснить, что изобретение не распространяется на способ, при котором из корпуса
удаляются материалы весом, равным избыточному весу, точно в точке дисбаланса J 5, чтобы привести
каждый прирост или радиальный участок корпуса в статическое равновесие. Такой способ, безусловно, имеет
преимущества, поскольку корпус не только освобождается от любой тенденции к вращению вокруг любой оси,
кроме своей нормальной оси, но и от всех напряжений, возникающих внутри корпуса. Очевидно, что
коленчатые валы двигателя не могут быть сбалансированы таким образом, и это не требуется, поскольку для
передачи крутящих нагрузок на коленчатый вал и изгибающих нагрузок двигателя вал должен обладать
достаточной жесткостью, чтобы он мог с лихвой противостоять максимальным внутренним напряжениям,
которые могут возникнуть из-за других методов балансировки. Следовательно, в способе, используемом в
соответствии с изобретением, дисбаланс вала не устраняется напрямую, а скорее эффект дисбаланса на
каждом конце вала компенсируется удалением пропорционального количества металла с фланцев на каждом
конце вала, где он образован избыточным весом. в пределах заданного углового диапазона.
Хотя в результате этого в валу возникают внутренние изгибающие напряжения, они недостаточны для того,
чтобы вызвать какое-либо измеримое отклонение, и, конечно же, не вызывают вибрации двигателя, в котором
используется вал.
В данном методе не предпринимается попыток непосредственно определить величину, угловое положение и
осевое положение дисбаланса в теле; единственная цель метода состоит в том, чтобы показать влияние
такого дисбаланса на соответствующие концы вала и вычислить величину и угловое положение металла,
который необходимо удалить с соответствующих концов вала, чтобы точно компенсировать дисбаланс и,
следовательно, привести вал в равновесие.
С помощью последующих расчетов, основанных на полученных показаниях, можно определить точное
значение и положение дисбаланса, но поскольку эта информация не будет иметь никакой ценности для
балансировки вала этим методом, здесь не предусмотрено прямого получения этого значения.
В соответствии с изобретением, если балансируемым вращающимся телом является коленчатый вал, то он
выковывается с радиально расположенным фланцем, прилегающим к каждому его концу, причем этот фланец
предназначен для удаления металла путем сверления с целью компенсации всех дисбалансов в валу.
Особенностью, имеющей большое значение в связи с этим методом, является то, что коленчатый вал
выковывается намеренно в состоянии, не находящемся в динамическом равновесии, с избытком металла на:
Каждый конец расположен напротив концевых кривошипов коленчатого вала. Фланцы 75, с которых удаляется
металл, простираются напротив соседних кривошипных кривошипов, и, следовательно, при балансировке
такого вала металл всегда удаляется с той части фланца, которая находится напротив кривошипного
кривошипа 80, чтобы тем самым сохранить неизменную прочность конструкции вала.
На прилагаемых чертежах: на рисунке 1 показан вид спереди предпочтительной формы балансировочного
станка в соответствии с изобретением.
На рисунке 2 показан вид сверху машины, изображенной на рисунке 1.
На рисунке 3 показан поперечный разрез в увеличенном масштабе, выполненный по линии 3-3 из 90 на
рисунке 1.
На рисунке 4 показан поперечный разрез, выполненный по линии 4-4 на рисунке 3.
На рисунке 5 показан поперечный разрез, выполненный по линии 5-5 на рисунке 2. На рисунке 6 показан
поперечный разрез, выполненный по линии 6-6 на рисунке 3.
На рисунке 7 представлен увеличенный поперечный разрез, выполненный по линии 7-7 на рисунке 6.
На рисунке 8 представлен увеличенный фрагмент 100-го сечения, полученный по линии 8-8 на рисунке 6.
На рисунке 9 представлен увеличенный поперечный разрез, выполненный по линии 9-9 на рисунке 6.
На рисунке 10 показан поперечный разрез, выполненный по линии 10-10 рисунка 5. На рисунке 11 показан
поперечный разрез, выполненный по линии 11-1 рисунка 5.
На рисунке 12 показан поперечный разрез, выполненный по линии 12-12 рисунка 5.
На рисунке 13 представлена схематическая иллюстрация оптической системы индикации, используемой в
этом устройстве.
Рисунок 14 представляет собой схематическое изображение обычной осциллографической диаграммы и
синусоидальной волны, показывающее отклонения от нее, которые используются в этом устройстве.
Рисунок 15 представляет собой схематическое изображение системы механического усиления, при которой
поперечные перемещения i 20, механизма поддержки работы, будут механически усиливаться перед их
оптическим увеличением.
Рисунок 16 представляет собой схематическое изображение коленчатого вала, установленного на 125 опорах
машины, иллюстрирующее выравнивание сверлильных фланцев с точками поворота машины, а рисунок 17 —
план, показывающий расположение четырех машин 130 406,7772 v — таким образом, затраты на рабочую
силу на одну машину могут быть существенно снижены вдвое по сравнению с затратами на эксплуатацию
одной машины. На рисунке 16 показан коленчатый вал, который является обычным типом, обычно
используемым в V-образных восьмицилиндровых автомобильных двигателях. Следует отметить, что этот
коленчатый вал снабжен четырьмя шатунами 14, расположенными на расстоянии 90 градусов друг от друга, и
что два шатуна на каждом его конце частично уравновешиваются грузами 11, выкованными на коленчатом
валу между шатунами. Также следует отметить, что разрезные грузы 12 зажаты вокруг каждого из шатунов,
что имитирует тяжелый конец шатуна, используемого с ним. Половина веса оставшейся части шатуна. На
каждом конце вала предусмотрена пара фланцев 13, имеющих примерно ту же форму, что и противовесы 11,
и взаимодействующих с ними для того, чтобы немного сбалансировать смежные шатуны и грузы 12
коленчатого вала, так что неизбежное изменение веса при ковке всегда будет приводить к тому, что
суммарный вес противовеса 11 и шатуна 13 будет больше, чем тот, который необходим для балансировки
шатунов и смежных частей шатунов, так что никогда не придется удалять металл со стороны шатуна, что
структурно ослабило бы вал 3D.
Как уже было сказано, концы коленчатого вала попеременно поддерживаются вертикальными шарнирами,
расположенными вдоль его фланцев 13, а вал вращается таким образом, чтобы можно было измерить
амплитуду движения свободного конца. Из рисунка 16 видно, что избыточный вес в точке 65 окажет меньшее,
но положительное воздействие на правый шарнир, причем это воздействие пропорционально дисбалансу,
поскольку расстояние x пропорционально расстоянию sy. Кроме того, избыточный вес 66, расположенный
диаметрально противоположно на другом конце вала, окажет отрицательное воздействие на тот же фланец
пропорционально его весу, поскольку расстояние z пропорционально расстоянию y. Следовательно, вес,
который необходимо снять с правого фланца, всегда будет меньше дисбаланса в точке 65.
Ранее балансировка таким методом требовала удаления веса с обеих фланцев, причем общий вес равнялся
тангенциальному дисбалансу. При показанном способе изготовления вала требуется удалить лишь вес,
эквивалентный небольшой части дисбаланса. Для балансировки груза 65 здесь не требуется удалять металл
с левого фланца, поскольку груз 66 более чем компенсирует это ранее существовавшее требование.
Обращаясь к рисунку 1, машина представляет собой относительно тяжелую коробчатую чугунную раму 15 с
дверцами 16, расположенными спереди и сзади, а также на каждом конце, и имеет верхнюю пластину 17,
надежно закрепленную болтами 18 (рис. 2). Цель сжатия устройства до таких массивных размеров состоит в
том, чтобы избежать даже незначительных вибраций устройства. Поскольку в этой машине предусмотрено
усиление примерно в 1500 раз, необходимость наличия жесткой конструкции для поддержки механизма
становится более очевидной.
Коленчатый вал 10 установлен с возможностью вращения в паре опор 19 (рис. 2 и 3), которые
взаимодействуют с подшипниками 4 коленчатого вала, образуя таким образом люльку для вращения вала
вокруг его оси. Эти опоры 19 могут свободно вибрировать по траектории, перпендикулярной оси коленчатого
вала, так что обеспечивается универсальный привод для вращения коленчатого вала. Для вращения
коленчатого вала синхронный двигатель 20 90 жестко установлен на верхней части опорной плиты 17. Этот
двигатель снабжен якорем 21 (рис. 6), жестко закрепленным на трубчатом валу якоря 22, который выступает
из каждого конца двигателя 95. Задний выступающий конец вала 22 закреплен на одном из элементов
универсального шарнира 23, показанного на рис. 8, внутренний элемент этого шарнира имеет шлицы в точке
24. Следует отметить, что в этом шарнире используются исключительно шариковые подшипники 100,
поскольку он Крайне важно, чтобы сопротивление трения в шарнире было минимальным и постоянным.
Двигатель 20 приводит в движение шарнир 23 и вращает шлицевой вал 105, который скользит по шлицам 24 и
проходит через трубчатый вал якоря 22. Однако между валом 25 и отверстием в трубке 22 имеется
значительный зазор, так что свободный конец вала 25 может смещаться относительно оси двигателя, не
оказывая существенного влияния на привод.
Для быстрого соединения вала коленчатого вала 115 с двигателем предусмотрена приводная головка или
патрон, как показано на рисунке 7.
Свободный конец вала 25 жестко закреплен на диафрагме 26, внешний край которой зажат между парой
дисков 27 диаметром 1/2 дюйма, внешний из которых имеет выступающую трубчатую втулку 28,
предназначенную для установки на один конец коленчатого вала. Шпонка 29 шарнирно закреплена во втулке
28 и упруго 125 прижимается внутрь с помощью плоской пружины 30, причем эта шпонка предназначена для
установки в шпоночный канал, выточенный в коленчатом валу, благодаря чему зубчатое колесо 2
фиксируется на коленчатом валу. Поскольку шпоночный канал 130 в коленчатом валу всегда находится в
определенном положении относительно кривошипов коленчатого вала, отсюда следует, что соединение
втулки 28 с коленчатым валом автоматически фиксирует вал в определенном угловом положении
относительно якоря двигателя.
В процессе работы коленчатый вал просто устанавливается в две опоры 19, затем втулка 28 надвигается вниз
L на его конец и вращается до тех пор, пока шпонка не защелкнется на месте.
После завершения балансировки патрон перемещается вправо (рис. 6 и 7), вал 25 скользит по шлицам 24, так
что коленчатый вал может быть поднят с опор 19. Изгиб диафрагмы 26 компенсирует осевой угловой сдвиг
между коленчатым валом и валом 25, вызванный возвратно-поступательным движением опор 19. Следует
также отметить, что диски 27 взаимодействуют с расширенным концом на валу 25, предотвращая чрезмерное
угловое перемещение устройства и защищая диафрагму 26 от поломки в случае случайного падения
коленчатого вала на патрон.
Следует отметить, что вал 31 проходит поперечно по машине. Внутри корпуса машины расположен
переключатель или контроллер 32, соединенный с этим валом, а на каждом конце вала 31 предусмотрены
ручки 33, позволяющие управлять переключателем с любой стороны машины. Переключатель 32 соединен с
машиной посредством соответствующей проводки и реле, благодаря чему двигатель может запускаться и
останавливаться с любой стороны машины. Цель этой конструкции состоит в том, чтобы один человек,
находящийся в задней части машины, мог установить коленчатый вал на место и соединить с ним приводной
патрон, управляя ручкой на своей стороне машины для запуска двигателя, а другой человек, находящийся в
передней части машины, мог затем снять показания с определенных циферблатов на машине, и после
завершения этих показаний он останавливает двигатель с помощью ручки 33 на своей стороне машины.
Затем на вал наносятся определенные метки, и оператор в задней части машины снимает их и устанавливает
на их место другую.
Крайне важно, чтобы двигатель 20 мог работать с постоянной скоростью, а также желательно предусмотреть
на двигателе ограничитель вращения, чтобы коленчатый вал или балансируемая деталь могли быть
остановлены в кратчайшие сроки после снятия показаний.
Теперь обратимся к механизму фиксации коленчатого вала в нужном положении. На рисунках 5, 15 и 16
показана конструкция. Рама 15 снабжена направляющей типа «ласточкин хвост» 34, которая проходит
практически по всей ее длине вдоль задней стенки, и пара кареток 35 установлены на этих направляющих со
скольжением, так что эти каретки могут быть установлены в любом месте вдоль направляющей для
адаптации машины к коленчатым валам различной длины. Каждая из этих кареток 35 имеет пару основных
элементов фермы 39, закрепленных на ней, причем эти элементы фермы упруго закреплены на передней и
задней поверхностях каретки 80 таким образом, чтобы они выступали вверх в вертикальном направлении.
Полосы из пружинной стали 37 образуют соединительное звено между основанием элементов фермы 36 и
кареткой 80; Эти полосы имеют один край, жестко закрепленный на каретке, а другой край — на стержне
фермы. Таким образом, верхние концы этих стержневых элементов могут свободно совершать ограниченные
колебательные движения вокруг каретки. Верхние концы каждой пары стержневых элементов также упруго
закреплены на опорной пластине 38 второй парой пружинных стальных полос 39, причем пластина 38 имеет
встроенный механизм растяжения 40, который простирается вниз между фермами до положения,
прилегающего к каретке 35.
Из приведенных выше данных видно, что пластина 38 и удлинитель 40 могут взаимно воздействовать друг на
друга в поперечной плоскости посредством ограниченного перемещения, и что пластина всегда будет
оставаться параллельной основанию машины. Кроме того, удлинитель 40 также всегда будет
перпендикулярен основанию.
Удлинитель 40 снабжен вертикальным отверстием, в котором шарнирно установлен вал 41, нижний конец
которого закреплен с помощью обычного шарикоподшипника 42, а верхний конец вала вращательно
установлен с помощью трех роликовых шарикоподшипников, расположенных по окружности. Как видно из
рисунка 11, два из этих роликовых шарикоподшипников 110 шарнирно установлены в пластине 38, а третий
ролик установлен на эксцентриковом валу 43, так что при вращении этого вала подшипник может
перемещаться радиально к валу 115 или от него. Таким образом, обеспечивается очень плотное прилегание
верхнего конца вала 41 к пластине 38. Это важная особенность, поскольку даже небольшой люфт между
валом и пластиной приведет к неточностям в показаниях машины.
Из рисунка 16 видно, что верхние концы валов 41 соединены непосредственно с опорами 19, и что эти опоры
смещены в противоположных направлениях 125, так что оси валов будут выровнены с входами фланцев 13.
Межосевое расстояние между валами 41 регулируется таким образом, чтобы оно точно соответствовало
расстоянию между фланцами 13 коленчатого вала 130 406 G,7 72 406,772, подлежащего балансировке. Это
единственное решение позволяет создать устройство прямого считывания показаний и исключает все
вычисления, выполняемые оператором.
Поскольку за один раз измеряется только один конец вала, предусмотрены средства, позволяющие
избирательно и жестко удерживать пластины 38 от поперечного перемещения. Для этого для каждой из
пластин 38 предусмотрено зажимное устройство с электромагнитным приводом, как показано на рисунке 10,
так что при срабатывании любого из электромагнитов соседняя пластина 38 будет жестко удерживаться с
рамой машины.
Верхняя часть каждого удлинителя 40 снабжена парой расположенных на расстоянии друг от друга блоков 44,
каждый из которых имеет вертикально проходящую V-образную канавку. Пара рычагов 45 упруго закреплена
на раме 15 с помощью полос из пружинной стали 46, свободные концы каждого из этих рычагов имеют
V-образную форму, чтобы входить в зацепление с вышеупомянутыми V-образными канавками в блоках 44.
Между двумя рычагами 4F) расположен соленоид 47, так что при подаче питания на соленоид 47 рычаги 45
зажимаются по направлению к соленоиду и тем самым жестко захватывают рычаги 44, предотвращая
поперечное перемещение пластины 38. Таким образом, когда соленоид находится под напряжением, вал 41 и
опоры 19 ограничены только поворотом относительно вертикальной центральной линии. Однако, когда
соленоид не работает, допускается как поворот, так и поперечное перемещение коленчатого вала.
Как видно из рис. 1,5, опора коленчатого вала представляет собой, по сути, перевернутый маятник и
подчиняется тем же законам относительно своего движения. Поскольку собственный период колебаний
маятника такой длины относительно невелик, и поскольку желательно вращать коленчатый вал достаточно
быстро, чтобы можно было обнаружить небольшие дисбалансы, предусмотрены вспомогательные средства
для увеличения собственного периода колебаний опоры до точки, находящейся чуть выше частоты,
возникающей в результате вращения вала.
Это называется настройкой системы. Коленчатый вал вращается со скоростью ровно 60 об/мин, а
собственный период колебаний опоры регулируется до значения, лишь немного превышающего это число.
Если бы эти два значения совпали, то инерционная нагрузка опор была бы устранена, и даже незначительные
дисбалансы привели бы к перемещению опор в полном диапазоне их хода. Очевидно, это нежелательно,
поскольку амплитуда движения опоры является мерой дисбаланса.
Однако, если собственный период колебаний маятника лишь немного выше или ниже рабочей частоты, то
движению маятника оказывается лишь незначительное сопротивление. Величина сопротивления может быть
точно отрегулирована таким образом, чтобы лишь незначительные дисбалансы вызывали пропорциональную
реакцию опоры. Чем ближе собственный период колебаний к рабочей частоте, тем чувствительнее
становится машина и тем меньше становится ее диапазон. Для коленчатых валов автомобильных двигателей
было установлено, что диапазона в 10 дюйм-унций достаточно, что обеспечивает точность менее одной
десятой от отклонения в 75 дюйм-унций.
Для обеспечения такой регулировки между нижним концом каждого удлинителя 40 и рамой проходят
регулируемые пружины Fiat. Для каждой каретки требуется четыре пружины Fiat 48 re 80, расположенные
горизонтально. Промежуточные части двух центральных пружин зажимаются с противоположных сторон
удлинителя 40, в то время как каждый конец 85 этих двух пружин зажимается регулируемыми зажимами 49
(рис. 12) с концами двух внешних пружин. Центральные части этой внешней пары пружин зажимаются на
регулировочных винтах 50, которые 90 установлены попеременно в паре кронштейнов 51, причем эти
кронштейны выполнены заодно с каждой стороной каждой каретки и выступают вверх с каждой стороны 35.
Регулировочные винты 50 снабжены 95 соответствующими гайками с резьбой, благодаря чему при
затягивании этих гаек центральные части внешней пары листовых пружин могут быть раздвинуты друг от
друга, чтобы тем самым натянуть эти пружины до любой желаемой степени. 100 Нижний конец Удлинитель
40, закрепленный на промежуточной части центральной пары пружин, может свободно вибрировать при
изгибании пружин.
Для передачи этой вибрации на записывающее устройство 105 балка 52 жестко закреплена на каждом из
крайних нижних концов выступов 40, причем эти балки проходят вдоль машины и имеют стержни 53,
закрепленные на каждом из их концов, которые 110 выступают к центру машины.
Концы каждой пары стержней 53 соединены стержнем 54. Из вышеизложенного следует, что независимо от
положения любой из кареток на направляющей 34, контакт со стержнями 54 в любом месте по их длине будет
передавать вибрацию опоры непосредственно на устройство, осуществляющее контакт. Цель установки таких
стержней состоит в том, чтобы регулировка кареток для различных длин коленчатых валов не требовала
перенастройки какой-либо другой части машины.
Очень желательно механически усилить амплитуду вибрации опор коленчатого вала, поскольку для
измерения этого параметра используются микрометры. Если бы механическое усиление не было
предусмотрено, то «чрезвычайно сложно 130 4; Для измерения колебаний потребуется измерительное
устройство 4 Q 6,772, тогда как при многократном увеличении движения достаточно прибора обычной
точности для обнаружения крайне малых колебаний в опорах. Для усиления этого движения предусмотрена
пара малых ферм 55 (рисунки 5 и 15), нижние части которых упруго закреплены на подходящем кронштейне
56, который жестко закреплен на основании рамы. Пружинные ленты 57 образуют соединительную связь
между нижней частью малых ферм 55 и кронштейнами 56, так что верхние концы этих ферм свободны для
поперечных колебаний. Малая опорная пластина 58 соединяет каждую пару верхних концов ферм 55
посредством дополнительных пружинных лент, так что при колебании любой из ферм 55 соединительная
пластина 58 совершает возвратно-поступательное движение в поперечном направлении. От каждой пластины
58 вниз отходит рычаг 59, нижний конец которого представляет собой то, что будет называться мишенью. 60
Эта мишень снабжена вертикальным щелевым отверстием, длина которого составляет около 1/2 дюйма, а
ширина — 0,5 дюйма. Кронштейн 61 соединяет каждую из нижних частей внутренних малых ферменных
элементов с соседним стержневым элементом 54, благодаря чему поперечные колебания стержней 54
передаются на нижнюю часть соседнего малого ферменного элемента и вызывают его осцилляцию. Передний
механизм является важной частью этой машины, представляя собой систему механического усиления,
благодаря которой небольшое боковое перемещение опор 19 преобразуется в значительно большее
поперечное перемещение мишени 60. Как показано на рисунке 15, перемещение опоры из одного крайнего
положения в другое, как показано пунктирными линиями 116, вызывает равное перемещение стержня 54, но
этот стержень, будучи соединенным с малой фермой 55 вблизи ее самой нижней опоры, вызывает
значительно большее поперечное перемещение малой пластины 58. Поскольку мишень 60 является
неотъемлемой частью пластины 53 и остается перпендикулярной плоскости машины, следовательно, тарелка
также будет перемещаться в течение нескольких временных интервалов относительно 19.
(По обоюдному согласию измерение амплитуды колебаний, если целевое значение 60 будет являться
неявным показателем величины или результата дисбаланса на конце измеряемого вала.)
Было установлено, что необходимо предусмотреть средства для гашения движения мишени, когда машина
настроена на чувствительные показания, поскольку небольшие вибрации в самих фермах, как правило,
изменяют гармоническое движение, теоретически описываемое мишенью. Движение мишени должно быть
гармоническим, и когда это движение визуально отображается и оптически усиливается, оно должно
проявляться в виде синусоидальной волны, причем степень волны синхронизирована с коленчатым валом.
Однако из-за вибраций самих опор на фронте волны возникают рябь, которая препятствует точному
считыванию положения пиков волны. Цель демпфирующего устройства, которое будет описано далее,
состоит в том, чтобы сгладить эту рябь и, таким образом, обеспечить точное считывание кривой
синусоидальной волны.
На рисунках 4, 1 и 5 показана конструкция этого устройства, из которой видно, что предусмотрена пара
довольно сильных магнитных полей, каждое из которых расположено над одной из малых пластин 58. Каждое
из этих магнитных полей создается сердечником 62, имеющим воздушный зазор около 1/1 дюйма, в котором
расположена медная пластина 63, пересекающая силовые линии поперек воздушного зазора.
Вокруг сердечника 62 предусмотрены соответствующие обмотки 64, так что при подаче напряжения на эти
обмотки 9 в воздушном зазоре будет создаваться высокая плотность магнитного потока. Концы пластины 63
прикреплены к пластине 58, так что поперечные колебания целевого механизма приводят в движение
пластину 63 в воздушном зазоре.
Как известно, при резке силовые линии магнитного поля оказывают сопротивление, прямо пропорциональное
скорости резающего элемента, и из-за этого сопротивления в системе записи возникает задержка. Конечно,
это сопротивление приведет к уменьшению амплитуды движения мишени, но это можно компенсировать,
уменьшив натяжение пружин или изменив шаг устройства для обеспечения демпфирования. Однако
задержка, создаваемая демпфирующим устройством, не может быть компенсирована простым изменением
шага и может быть компенсирована только одним способом, если задержка прямо пропорциональна скорости
движения, так что для задержки будет постоянный временной элемент. Увеличение амплитуды движения
мишени приводит к увеличению скорости резки пластины, при этом частота остается постоянной. Конечно,
увеличение скорости резки приводит к прямо пропорциональному увеличению задержки движения, но
увеличение скорости точно достаточно для Тем не менее, интервал времени LA T остается постоянным во
всех диапазонах движения. Этот постоянный интервал времени LA T может наблюдаться только в том случае,
если сопротивление демпфирующего устройства прямо пропорционально скорости режущей пластины.
Важность этой функции демпфирующего устройства станет очевидной, когда вспомним, что задержка, в
отличие от демпфирования, влияет на боковое положение пика волны 0 406 772, и поскольку это боковое
положение используется для определения углового положения дисбаланса в валу, поправка на задержку
должна быть внесена в угловой микрометр. Поскольку угловой микрометр должен показывать показания по
одной и той же угловой шкале независимо от амплитуды дисбаланса, станет ясно, что постоянная временная
задержка является необходимым условием для того, чтобы устройство измеряло теоретически корректно.
Вышеизложенное подробно объяснено для того, чтобы подчеркнуть преимущества данного демпфирующего
средства по сравнению с другими типами демпфирующих устройств, не обладающих его характеристиками.
Например, сопротивление фрикционного демпфирующего устройства постоянно, и, следовательно, его
временная задержка будет меньше, чем может быть компенсирована. Сопротивление всех 2q жидкостных
демпфирующих средств изменяется примерно пропорционально квадрату скорости, так что временная
задержка будет больше, чем может быть компенсирована.
Поскольку задержка, создаваемая демпфирующими устройствами, должна быть постоянной и зависит от
интенсивности магнитного поля, целесообразно предусмотреть в цепи вольтметр 105 (рис. 2), а также реостат
106, чтобы работа реостата изменяла ток в цепи демпфирования.
Теперь будет описано устройство, составляющее проекционную часть системы или оптический рычаг.
Следует отметить, что заявители не претендуют на авторство общей оптической системы для проецирования
волны на прозрачный экран, поскольку она уже много лет используется в осциллографах как для визуальной
визуализации, так и для постоянной записи функций переменного тока. В таких осциллографах проверяемый
генератор непосредственно приводит в движение восьмигранное зеркало, а ток от генератора питает катушку,
которая заставляет вибрировать мишень. Свет проходит через мишень на вращающееся зеркало, при этом
Соседние файлы в папке патенты