JPS60220840A - 回転体の精密バランシング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 一般に回転体においてはアンバランスを補正する作業が
必要である。例えば、研削盤の砥石や車輌の中軸のアン
バランスは、前者の場合では工作精度に悪影響を与え、
後者の場合では走行性、特に高速時の走行性に悪影響を
与えるからである。

回転体バランシング方法として、従来採られているもの
としては機械から回転体を取り外して重力の釣合を静的
にとる方法や、オートバランサーを用いるものなどがあ
るが、前者は機械を止めていちいち回転体を取り外さな
ければならず、手間が煩雑で、かつ粗いバランスとりし
かできず、また、後者は大型で機械コストが高いものに
なる等の問題点があり、このようなことから精密なバラ
ンシングを安価に行うことかぐさ、かつ、機械を止める
必要のないバランシング技術の開発が望まれでいる。

本発明は、上記の如き事情に艦みてなされたものであっ
て、回転体のアンバランス補正作業において、その補正
作業の基礎的な資料となるアンバランス量と回転角を、
簡単な作＠’ｒ−、正確かつ迅速に、試行錯誤する事な
しに測定することができ、ひいては、補正作業を簡単、
正確、かつ迅速に行える回転体の精密バランシング方法
を提供り−ることを目的とするものである。

この目的に対応し゛（、この発明の回転体の精密バラン
シング方法は、回転体の一定回転半径上の任意の位置に
質量が等しい２個のアンバランス補正用重りを取り付は
可能に構成し、かつ前記回転体の回転軸の振動を検出す
る振動計を備え、ａ、：前記アンバランス補正用重りを
成句けない状態での前記回転軸のアンバランス量による
振動振幅 φ：ａ＋が生じる位置 Ｂ：アンバランス補正用重りを１個取り付けた状態での
前記回転体の遠心力による前記回転軸の振動振幅 Ｃ：アンバランス補正用ｍりをπだけ移動させて取り付
けた状態での前記回転体の遠心力による前記回転軸の振
動振幅 としたとき、 前記２個のアンバランス補正用重りをそれぞれ下記の角
度α、βの位置、 α；π＋φ ＋　（００８”　（ａｌ　／　２　＋　ａ＋丁７丁）β
＝π＋φ −（ｃｏｓ’（ａ、／２ｒ　−ト　−　ａ、　）に取り
付けることを特徴とするものである。

以下、この発明の詳細を一実施例を示１図面について説
明する。

第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の測定方法を実施するた
めに使用する装置全体についての説明図であり、１は回
転体で、ここでは、研削盤用の砥石を例示している。こ
の回転体は取り付は用フランジ２を介して回転軸３に固
定されている。この取り付は用フランジ２には、一定半
径ｒの環状の溝４が配設されており、この溝４には質量
の等しい２個のアンバランス補正用重り５．６が移動か
つ取り外し自在に装置されている。例えば回転軸の軸受
部１３の振動を検出するための振動ｉｔ　（非接触変位
計、または加速度ピックアップ等）７より発した信号は
、増幅器８と、回転軸３の回転数と一致しない信号をカ
ットするためのフィルター９を介して、ＡＤ変換器等１
０を通してマイコン１１に入力し、表示器１２を介して
、作業者と対話式にバランシング作業を行なうことがで
きる。

このような装置を用いて、アンバランス量、すなわち、
遠心力としてのアンバランス量及びその回転角を測定す
るためには、まず補正用重り５゜６を溝４から取り外し
て、回転体１を回転させ、回転体１の遠心力による電圧
値ａ、のデータをマイコンに転送する。

次に質量が同一の補正用重り５ないし６を試し用の重り
とし、任意の基準位置に取り（＝Ｉけて、回転体１を回
転させ、その時の回転体１の遠心力による電圧値Ｂをマ
イコンに転送する。

さらに、任意の基準位置に取り付けた試し用の重りを、
基準位置と１８０度反対銅に取り付けて、回転体１を回
転させ、その時の回転体１の遠心力による電圧値Ｃをマ
イコンに転送する。そのあと、マイコンには、以下の計
算をさせる。

アンバランス補正用重り５または６単体の遠心力をａと
覆ると、 ａ＝＋−ａ、／２　・・・（１）式 １４型位−と補正用重りなしの状態のアンバランスの位
置のなす角度をφとすると、 第２図（Ａ＞の場合 φ−ｃｏｓ”（（ａ’−Ｃ”＋ａ＋）　／　（２・ａ　
−ａ＋）　）・・・（２）式 第２図（Ｂ）の場合 φｚ＝　００６−’　（（ａ”　−Ｃ’十ａこ）／（２
−ａ−ａ、））・・・（３）式 以上の情報では、補正用重り取り付は位置の解が２種類
出てくるので、その正誤を判定する必要がある。そこで
、試し用重りを、基準位置より９０度の位置に取り付け
、回転体を回転させて、その時の回転体１の遠心力によ
る電圧値Ｅをマイコンに転送する。第３図から、予め計
算できるｅｌ及びｅｌとＥを比較し、２種類の解のうち
、どちらが正しいかを、ここで判定し、補正用重り２個
を、それぞれどの位置に取り付けたら良いかは、表示器
に表示される。

基準位置から９０１ｉ［の位置に補止用重りを取り付け
て回転させたときのアンバランス量ｅは第３図（Ａ）の
場合 ｅｌ　＝８”　＋８＋　＋　２　”　ａ　−８＋　・ｆ
ｉｉｎφ、・（４）式第３図（Ｂ）の場合 ｅ、＝ａ’＋ａご＋２−ａ−ａ＋−５ｉｎφ、・（５）
式％式％ 図の方が、正しい状態であることがわかる。

このときのアンバランス位置φは、（２）式よりめられ
る。

補正用重りのない場合の振幅ａ１は遠心力アンバランス
量に比例するから、この遠心力アンバランス量をＦ、と
すると ａ、＝Ｃ−Ｆ、　・・・（６）式 ％式％） 同様に、補正用重り１個の遠心力アンバランス！ｌａは
、霧を重りの質量、ωを回転体の角速度とすると、 ａ＝Ｑ−−・ｒ・ω２　・・・（７）式％式％ （６）式（７）式より Ｆ１＝　（ａｌ／ａ　）　−ｍ　−ｒ　−ω”　・＝　
（８）式このアンバランスを補正するためには２個のア
ンバランス補正用重り５．６をその合力りが、ＦＩと同
じ大きさで、方向が反対になるように、取り付は角を決
めれば良い。

補正用重り５．６の遠心力は、それぞれｍ・「・♂であ
るから、第４図より ｃｏｓθ＝ａｌ／２ａ　・（９’）式 ％式％ はアンバランスの方向に対して、補正用重り２個を振り
分けた時の、２個の重りのな１角麿を示す。

ゆえに、取り付けるべきアンバランス補正用重りは、基
準位向に対して、 α−π＋φ十〇Ｏ８−’（ａｔ／　２ａ　）　−（１０
）式β−π＋φ−ｃｏｓ”　（ａ、／　２ａ　＞　・・
−（１１）式である。

表示器に表示された角度α及びβに基づいて、アンバラ
ンス補正用重りを取り付けることにより、バランシング
作業は完了する。

以上の説明から明らかな通り、この発明ではアンバラン
ス補正用重りを取り付けない状態ぐの前記回転軸のアン
バランス量による振動振幅、アンバランス補正用重りを
１個取り付けた状態での回転体の遠心力による回転軸の
振動振幅、及びアンバランス補正用重りを反対側に取り
付けた場合の遠心力による回転軸の振動振幅を検出する
だけで、アンバランス補正用重りの取り付は位置を決定
することができ、回転体を機械から取り外寸必要なしに
＾精度のバランシングを容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は回転体にアンバランス補正用重りを取り
付けた状態を示す正面説明図、第１図（Ｂ）は第１図（
Ａ＞に承り回転体の側面説明図、第２図は基準位置とア
ンバランス補正用重りなしのアンバランスの位置のなす
角度を示すベクトル線図、第３図は基準位置から９０麿
の位置に重りをつけて（２）式と（３）式で計算したφ
の値の判定をづるベクトル線図、及び第４図はアンバラ
ンスによる遠心力と大きさが等しく方向が反対のベクト
ルを発生させた場合の、補正用重りのベクトルとの関係
を示すベクトル線図である。 １・・・回転体　２・・・取り付は用フランジ　３・・
・回転軸　４・・・アンバランス補正用重り固定溝５．
６・・・アンバランス補正用重り 復代理人弁理士　川　井　治　男 第１図 （Ａ）　（Ｂ） 第２図 （Ａｌ　（Ｂ） 」 υ　０ （Ａ）（Ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回転体の一定回転半径上の任意の位置に質量が等しい２
   個のアンバランス補正用重りを取り付は可能に構成し、
   かつ前記回転体の回転軸の振動を検出する振動計を備え
   、 ａｌ：前記アンバランス補正用重りを取付けない状態で
   の前記回転軸のアンバランス量による振動振幅 φ：ａ１が生じる位置 Ｂ：アンバランス補正用重りを１個取り付・ノだ状態で
   の前記回転体の遠心力による前記回転軸の振動振幅 Ｃ：アンバランス補正用重りをπだ番ノ移動させて取り
   付番ノた状態での前記回転体の遠心力による前記回転軸
   の振動振幅 としたとき、 前記２個のアンバランス補正用重りをそれぞれ下記の角
   度α、βの位置、 α；π＋φ ＋（ｃｏｓ’（ａｔ／２　＋Ｃ−２ａ＋）／２）β＝π
   ＋φ −（ｃｏｓ’（ａ＋／２　十Ｇ−２ａ１／２）に取り付
   けることを特徴とする回転体の精密バランシング方法。