Балансировка коленчатого вала, если она выполняется в условиях гаража, может потребоваться тем, кто желает максимально изучить свой автомобиль и недоверчиво относится к специалистам автосервиса. Далее мы рассмотрим некоторые нюансы, с которыми вы можете столкнуться, занимаясь данным вопросом.
Зачем нужна балансировка коленвала?
Как одна из основных деталей двигателя внутреннего сгорания оказывает значительное влияние на другие элементы системы, поэтому, чтобы снизить вибрации и прочие механические нагрузки, выполняется механическая операция под названием балансировка. Вследствие этого повышается надёжность, производительность и работоспособность коленчатого вала. Естественно, в проведении данной операции нуждаются уже достаточно проработавшие механизмы, но, как показывает практика, случается и так, что дисбаланс наблюдается в автомобилях, которые только приобретены в салоне.
Как же понять, что вам предстоит балансировать коленчатый вал, и стоит ли уже закатывать рукава? Для этого есть следующие признаки. Во-первых, обратите внимание на селектор переключения передач в момент работы двигателя на холостых оборотах, он начинает дёргаться. Так же себя ведёт и двигатель, так что загляните под капот своего автомобиля, чтобы убедиться в этом.
Касательно причин подобного поведения, их может быть несколько. Не исключён, на самом деле, и такой банальный вариант как допущенные погрешности во время изготовления на заводе сопряжённых деталей. Не лучшим образом влияет неоднородный состав материалов, из которых произведены элементы коленчатого вала. В сопряжённых узлах могут увеличиваться зазоры, что приводит к появлению люфта. Несоосность размещения деталей, некачественный монтаж и недостаточное центрирование – также причины разбалансировки коленвала. Но не стоит обходить стороной и естественный износ коленчатого вала, который ещё никогда положительно не сказывался на жизненном цикле детали.
Где отбалансировать коленвал?
Существует два способа балансировки коленчатого вала.
1. Статический метод – менее точный. В данном случае применяются специальные ножи, на которые и укладывается деталь. Коленвал начинают вращать, и по его положению в этот момент определяется степень дисбаланса. Если верхняя часть детали по массе меньше нижней, то на неё прикрепляют грузики и производят замеры, догружая по мере достижения равновесия. И только после этого на противоположной стороне просверливают отверстия для противовеса.
2. Метод динамической балансировки коленчатого вала. Чтобы осуществить её, нужно воспользоваться специальным оборудованием. Коленчатый вал крепится на плавающие постели и раскручивается до необходимых оборотов. Световой луч, направленный на коленвал, сканирует его и находит самую тяжёлую точку, провоцирующую тряску. Далее она выводится на экран. Чтобы достичь баланса, нужно сделать немного – избавиться от лишнего веса в данной точке.
Балансировка коленвала в домашних условиях
Зачастую балансировка коленчатого вала в домашних условиях выполняется с маховиком. Нужно также определить наиболее тяжёлую точку.
Сделать это можно следующим образом: установите две пластины в форме буквы «Т», выставите по уровню и сверху положите на них деталь. При дисбалансе коленвал начнёт скатываться до тех пор, пока его наиболее тяжёлая точка не окажется снизу. Таким образом, и определяется та область, в которой находится место, с которого нужно снять немного металла, и повторять так нужно до тех пор, пока не будет достигнута полная балансировка.
Если говорить об автомобилях, которые ещё находятся на гарантии, то лучше прибегать к методу модульной сборки. В таком случае все элементы коленчатого вала балансируются по отдельности, а не в сборе. Такую процедуру лучше доверить хорошим специалистам, ведь гарантия – это то, что даётся только один раз, и этим не нужно пренебрегать. Помните, что не столь важно место проведения балансировки коленчатого вала; главное, что эта процедура значительно увеличивает ресурс и мощность силового агрегата и в целом автомобиля.
В каждом механизме, который выполняет вращательные движения, вследствие механического воздействия или износа комплектующих возникает дисбаланс, который проявляется в виде вибраций. Если по кузову автомобиля с набором скорости идут вибрации, значит есть вероятность, что появилась разбалансировка карданного вала. Данная неполадка может привести не только к выходу из строя кардана, но и всего автомобиля, что потребует значительных материальных затрат на его ремонт. Балансировку можно выполнить самостоятельно, а можно обратиться на СТО.
Если наблюдается вибрация карданного вала, рекомендуется незамедлительно выполнить его балансировку. Фото: cardan-garant.ru
Зачем проводить балансировку карданного вала
Наверное, каждый автолюбитель слышал о балансировке кардана, но не каждый понимает, какая необходимость в её проведении. Главная функция, которую выполняет карданный вал автомобиля, заключается в передаче крутящего момента.
Карданный вал, который имеет дисбаланс, может повлиять на работу других смежных деталей.
Преждевременный износ происходит с подшипниками фланца хвостовика редуктора и вторичным валом КПП. В случае износа хвостовика редуктора во время езды могут возникнуть аварийные ситуации, последствия которых могут быть крайне нежелательными.
Основные причины появления дисбаланса
Причин появления дисбаланса довольно много. Они различаются по своей природе и другим особенностям. Среди наиболее часто встречаемых можно выделить следующие:
- Некачественно выполнена изначальная сборка карданного вала;
- Несоблюдение технологии при выполнении закреплении деталей. В том случае, если баланс был найден, то неправильно закреплённые детали в скором времени расшатаются, после чего потребуется балансировка;
- Низкое качество используемых материалов, неправильно выполненная закалка металла, из которого делается кардан. Карданный вал, который изготовлен из металла с недостаточно высокими эксплуатационными характеристиками, не выдержит всех статических и динамических нагрузок;
- Слишком большая нагрузка. Дисбаланс появляется даже в тех случаях, когда автомобиль не использовался на протяжении некоторого времени;
- Механические повреждения деталей, которые могут возникнуть вследствие ДТП.
Как выполнить балансировку карданного вала самостоятельно
Возникшую вибрацию, которая наблюдается по мере повышения скорости автомобиля нельзя оставлять без внимания, при первых признаках необходимо предпринять действия для её устранения. Чтобы выполнить балансировку необходимо обладать некоторыми знаниями и опытом.
В целом, самостоятельная балансировка – процесс несложный, хотя может занят довольно много времени. Фото: static.imfast.com
Чтобы провести балансировку вала своими руками, необходима смотровая яма, на которую требуется предварительно загнать автомобиль. Также нужно приготовить несколько грузиков с разным весом, которые используются во время балансировки колёс. Вместо них могут подойти электроды либо кусочки свинца. Для осуществления балансировки необходимо выполнить следующие действия:
- По длине поделить кардан на 2 части;
- Поперек условно разделить его на 4 равных части. Если вы обладаете большим количеством свободного времени, кардан можно разделить на 8 или более частей;
- К поверхности первой части нужно прикрепить грузик весом в 30 грамм. Прикрепить его нужно надёжно, но з возможностью последующего демонтажа;
- Провести тестирование карданного вала автомобиля. Для этого нужно выехать на ровный участок дороги и прислушаться, уменьшились ли вибрации;
- Если вибрации никуда не исчезли, нужно вернуться в гараж и переместить используемый грузик на другой участок карданного вала. После этого провести повторное тестирование на дороге.
Вышеперечисленные действия необходимо выполнять до того времени, пока вы не добьётесь отсутствия вибраций в салоне автомобиля.
После сведения вибрации к минимуму, методом проб нужно найти оптимальный вес используемого грузика. В идеале при правильном подборе его массы, вибрация должна исчезнуть вовсе.
После того, как вы нашли оптимальны вес грузика, необходимо жёстко его зафиксировать. Сделать это можно с помощью электросварки. В том случае, если электросварки у вас нет, вы можете воспользоваться ещё одним популярным методом – «холодной сваркой», или же затянуть грузик металлическим хомутом.
Видео-инструкцию по регулировке вы найдете в этом видео:
Воспользоваться услугами СТО по регулировке карданного вала
Если вы не обладаете большим количеством свободного времени, оптимальный вариант для устранения неисправности – воспользоваться услугами СТО. Фото: ctokazan.ru
На сегодняшний день балансировку карданного вала предлагает практически каждая мастерская. Чтобы быть уверенными в качестве работы, выберите проверенную мастерскую, где все работы проводятся на высококачественном оборудовании. Стоимость регулировки карданного вала для разных автомобилей отличается. В среднем, регулировка карданного вала отечественного автомобиля обойдётся вам в 3000-3500 рублей, а иномарки 4000-5000 рублей. Специальное оборудование позволяет произвести балансировку в короткие сроки. А точность такой балансировки будет на порядок выше, чем самостоятельное устранение дисбаланса.
Процесс диагностики кардана осуществляется на специальном стенде, который состоит из нескольких датчиков. Карданный вал снимают с автомобиля, устанавливают на стенд, после чего проводят анализ геометрии вала. Вся необходимая информация отображается на мониторе. После этого приступают непосредственно к балансировке вала.
Балансировка вала выполняется одним из следующих способов:
- На него устанавливают пластины-балансиры. При этом масса и место установки пластин определяется компьютерной программой. Это позволяет более точно провести вычисления. Крепление выполняется при помощи сварки;
- Балансировка на токарном станке. В том случае, если геометрия вала повреждена значительно, этот способ является более эффективным. При выполнении балансировки на станке, снимается некоторый слой металла, что приводит к увеличению нагрузки на него. Данный способ является наиболее точным и надёжным для балансировки карданного вала.
Итоги
Самостоятельно выполнить балансировку карданного вала не так уж и сложно, данный процесс довольно лёгкий.
Однако необходимо принять во внимание то, что идеально подобрать массу и место установки грузика своими руками не представляется возможным. Со временем карданный вал вновь начнёт вибрировать.
Чтобы полностью устранить данную проблему, нужно использовать специальное оборудование. Поэтому, оптимальны вариант в сложившейся ситуации – обращение в СТО. С устранением вибрации нельзя, пользуясь автомобилем с вибрирующим карданным валом можно заметно сократить срок эксплуатации КПП и других деталей.
К сожалению, вопросы балансировки коленчатого вала (маховика, корзины сцепления, демпфера) в доступной литературе практически не раскрыты, а если что и можно найти, то это ГОСТы и научная литература. Однако осмысление и понимание того, что там написано, требует определенной подготовки и наличия самого балансировочного станка. Это, естественно, отбивает у автомехаников все желание разобраться с этими вопросами с точки зрения ремонта ДВС. В этой короткой статье мы попытаемся раскрыть вопросы балансировки с позиции автомеханика, не вдаваясь в сложные математические расчеты и больше акцентируя внимание на практическом опыте.
Итак, наиболее частый вопрос возникающий при ремонте двигателя: нужно ли проводить балансировку после шлифовки коленчатого вала?
Для этого мы покажем все этапы балансировки коленчатого вала, которые выполняются в нашей фирме при ремонте коленчатого вала. В качестве примера возьмем коленчатый вал двигателя МВ 603.973. Это рядный 6 цилиндровый дизельный двигатель. Допустимый дисбаланс завода изготовителя на данный вал 100 гмм. Много это или мало? Что будет если дисбаланс будет меньше или больше данной цифры? Эти вопросы мы не будем рассматривать в этой статье, а опишем их позже. Но можно с уверенностью говорить, что завод изготовитель берет эти цифры не с потолка, а проводит достаточное количество экспериментов для того, чтобы найти компромисс между допустимым значением дисбаланса для нормальной эксплуатации двигателя и себестоимостью производства для обеспечения данного допуска. Просто для сравнения, допустимый дисбаланс завода изготовителя на коленчатый вал двигателя ЗМЗ 406 360 гмм. Чтобы легче представить и понять эти цифры, вспомним простую формулу из курса физики. Для вращательного движения сила инерции равна:
m
– неуравновешенная масса, кг;
r
– радиус ее вращения, м;
w
– угловая скорость вращения, рад/с;
n
– частота вращения, об/мин.
Итак, подставляем цифры в формулу и принимаем частоту вращения от 1000 до 10 000 об/мин, получаем следующее:
F1000 = 0.1х 0,001х(3,14х1000/30)2= 1,1 Н
F2000 = 0.1х 0,001х(3,14х2000/30)2= 4,4 Н
F3000 = 0.1х 0,001х(3,14х3000/30)2= 9,9 Н
F4000 = 0.1х 0,001х(3,14х4000/30)2= 17,55 Н
F5000 = 0.1х 0,001х(3,14х5000/30)2= 27,4 Н
F6000 = 0.1х 0,001х(3,14х6000/30)2= 39,5 Н
F7000 = 0.1х 0,001х(3,14х7000/30)2= 53,8 Н
F8000 = 0.1х 0,001х(3,14х8000/30)2= 70,2 Н
F9000 = 0.1х 0,001х(3,14х9000/30)2= 88,9 Н
F10000 = 0.1х 0,001х(3,14х10000/30)2= 109,7 Н
Все конечно понимают, что этот мотор никогда не выйдет на частоту вращения 10 000 об/мин, но этот простенький расчет сделан для того, что бы «почувствовать» цифры и понять как важна балансировка при увеличении частоты вращения. Какие можно сделать предварительные выводы? Во первых, вы «почувствовали», что такое дисбаланс 100 гмм, ну и, во вторых, убедились, что это действительно достаточно жесткий допуск для данного двигателя, и нет никакой необходимости делать этот допуск жестче.
Теперь давайте покончим с цифрами и наконец-то вернемся к этому валу. Данный вал был предварительно отшлифован и после попал к нам на балансировку. И вот какие результаты мы получили при измерении дисбаланса.
Что обозначают эти цифры? На данном рисунке мы видим, что дисбаланс на левой плоскости равен 378 гмм, и дисбаланс на правой плоскости равен 301 гмм. То есть условно можно принять, что общий дисбаланс на вал получается 679 гмм, что почти в 7 раз превышает допуск, заложенный заводом изготовителем.
Вот фото этого вала на станке:
Сейчас конечно Вы начнете во всем обвинять «криворукого» шлифовщика или плохой станок. Но давайте вернемся опять к простеньким расчетам и попробуем понять, почему так получается. Для простоты расчета примем вес вала 20 кг (этот вес очень близок к истине для 6 цилиндрового коленчатого вала). Вал имеет остаточный дисбаланс допустим 0 гмм (что является полной утопией).
И так теперь шлифовщик этот вал прошлифовал в ремонтный размер. Но при установке вала он сместил ось вращения от оси инерции всего на 0,01 мм (чтобы проще понять - у шлифовщика не совпала старая и новая ось вращения всего на 0,01 мм), и мы получили сразу же дисбаланс в 200 гмм. А если учесть, что у заводского вала всегда присутствует дисбаланс, то картина будет еще хуже. Поэтому те цифры, что мы получили, не являются из ряда вон выходящими, а являются нормой после шлифовки вала.
А если учесть, что не всегда завод изготовитель выдерживает свои же допуска, то обвинения в адрес шлифовщика или станка просто отпадают. Только не надо теперь стоять над шлифовщиком и требовать, что бы он выставлял вал с микронной точностью, все равно это не принесет желаемого результата. Единственным правильным выходом из данной ситуации является обязательная балансировка коленчатого вала после его шлифовки. Традиционно балансировку коленчатого вала выполняют высверливанием противовеса (иногда правда приходится утяжелять противовесы, но это достаточно редкий случай).
Остаточный дисбаланс по левой плоскости 7 гмм и 4 гмм по правой плоскости. То есть общий дисбаланс на вал 11 гмм. Такая точность делалась специально, чтобы показать возможности данного станка и, как вы поняли теперь, необходимости выполнять такие требования при балансировке после шлифовки вала нет. Требований завода изготовителя вполне достаточно. Итак, с валом мы закончили, и, естественно, возникает вопрос, а нужно ли балансировать передний демпфер (шкив), маховик, корзину сцепления. Обратимся опять к ремонтной литературе. Что рекомендует тот же ЗМЗ, например, на допустимый дисбаланс этих деталей? На шкив передний с демпфером 100 гмм, на маховик 150 гмм, на корзину сцепления 100 гмм. Но есть очень важное примечание.
Все эти детали балансируются отдельно от вала (то есть на оправках), и коленчатый вал в сборе на современных моторостроительных заводах в серию не балансируется. То есть Вы понимаете, что при установке вышеперечисленных деталей на коленчатый вал остаточный дисбаланс естественно изменится, так как совпадение осей вращения практически невозможно. Ниже представлены фото балансировки данных деталей.
Опять же, как показала практика, эти детали вносят ощутимый вклад в дисбаланс коленчатого вала, и, как показал наш опыт, дисбаланс каждой из этой детали существенно перекрывает допуски на остаточный дисбаланс. Так, цифра 150-300 гмм является «нормой» для переднего шкива (демпфера), для маховика 200-500 гмм, и 200-700 гмм для корзины сцепления. И это относится не только к российскому автопрому. Как показал наш опыт, примерно эти же цифры получаются и у зарубежного автопрома.
И есть обязательно еще один очень важный момент: после балансировки деталей по отдельности надо провести балансировку в сборе, но она должна делаться на последнем этапе. Предварительная балансировка по отдельности является также обязательной. Это надо для того, чтобы в случае, если выйдет из строя маховик или сцепление, Вам не пришлось снимать колено для повторной перебалансировки.
Итак, вот, что мы получаем окончательно при балансировке в сборе.
Итоговый дисбаланс коленчатого вала в сборе 37 гмм.
При этом следует учесть, что вес вала в сборе был около 43 кг.
Но, выполнив балансировку коленчатого вала в сборе, не стоит забывать о развесовке поршней и шатунов. Причем развесовку шатунов надо делать не просто по весу, а развесовку по центру масс, так как разница в весе этих деталей также вносит свой вклад в дисбаланс двигателя и строго регламентируется заводом изготовителем.
И вот, что хотелось бы отметить в заключении: очень многие автомеханики, прочитав эту статью, скажут, что это все ерунда. Что они собрали не один десяток моторов, и что все они без балансировки прекрасно работают, и они будут правы- действительно работают. Но давайте вспомним, сколько приходилось видеть моторов, которые работали …. при поломанных направляющих, со стертыми кулачками распредвала, с фрезерованными по плоскости ГБЦ выше нормы в 2-3 раза, с изношенными цилиндрами в 0,3 мм, с неправильно установленными поршнями- этот список можно продолжать до бесконечности.
У каждого, наверно, найдется парочка своих примеров, когда двигатель работал вопреки всем законам. Зачем хонинговать цилиндры, ведь раньше только точили и все работало? или: Зачем пользоваться хон-брусками, когда можно обычной шкуркой нанести сетку? Зачем «ловить» эти сотки, ведь это и так работает? Так почему, следуя одним требованиям завода изготовителя, пренебрегают другими? Только не надо думать, что, выполнив балансировку коленчатого вала в сборе и развесовку поршней и шатунов, Вы получите «чудо», что у Вас штатный мотор от Ваза по характеристикам станет, как мотор от болида Формулы 1. Этого у Вас не произойдет то же. Ведь балансировка - это один из кирпичиков, который вместе с выполнением остальных требований по ремонту дает Вам уверенность в том, что отремонтированный Вами двигатель отработает как минимум ресурс нового двигателя. И чем больше мотористов будут следовать требованиям автопроизводителей при ремонте двигателя, тем меньше будет автолюбителей, которые считают, что двигатель после капитального ремонта больше 50-70 тыс. км не работает.
Балансировку карданного вала можно проводить как своими руками, так и на СТО. В первом случае для этого нужно использование специальных инструментов и материалов - грузиков и хомутов. Однако лучше доверить балансировку работникам станции техобслуживания, поскольку вручную невозможно с точностью вычислить массу балансира и место его установки. Существует несколько «народных» методов балансировки, о которых мы поговорим далее.
Признаки и причины разбалансировки
Основным признаком возникновения разбалансировки карданного вала автомобиля является появление вибрации всего корпуса машины. При этом она увеличивается по мере увеличения скорости движения, и в зависимости от степени дисбаланса может проявляться как уже на скорости 60-70 км/ч, так и более 100 километров в час. Это является следствием того, что при вращении вала центр его тяжести смещается, и возникающая центробежная сила как бы «подбрасывает» автомобиль на дороге. Дополнительным признаком вдобавок к вибрации является появление характерного гула , исходящего из-под днища машины.
Разбалансировка очень вредна для трансмиссии и ходовой части автомобиля. Поэтому при появлениях ее малейших признаков необходимо выполнить балансировку «кардана» на машине.
К таким последствиям может привести пренебрежение поломкой
Причин возникновения этой поломки существует несколько. Среди них:
- естественный износ детали при длительной эксплуатации;
- механические деформации , возникшие вследствие ударов или чрезмерных нагрузок;
- заводской брак ;
- большие зазоры между отдельными элементами вала (в случае, если он не цельный).
Вибрация, ощущаемая в салоне может исходить не от карданного вала, а от неотбалансированных колес.
Вне зависимости от причин, при появлении описанных выше признаков необходимо выполнить проверку наличия разбалансировки. Ремонтные работы можно выполнить и в собственном гараже.
Как отбалансировать кардан в домашних условиях
Опишем процесс балансировки карданного вала своими руками с помощью известного «дедовского» метода. Он несложный, однако его выполнение может занять достаточно много времени . Вам обязательно нужна будет смотровая яма, на которую необходимо предварительно загнать машину. Также вам понадобятся несколько грузиков разных масс, используемых при балансировке колес. Как вариант, вместо грузиков можно использовать нарезанные кусочками электроды от сварки.
Примитивный грузик для балансировки кардана в домашних условиях
Алгоритм работы будет такой:
- Длину карданного вала условно делят на 4 равные части в поперечной плоскости (частей может быть и больше, все зависит от амплитуды вибраций и желания автовладельца тратить на это много сил и времени).
- К поверхности первой части карданного вала надежно, но с возможностью дальнейшего демонтажа, прикрепляют упомянутый выше грузик. Для этого можно воспользоваться металлическим хомутом, пластиковой стяжкой, скотчем или другим подобным приспособлением. Вместо грузика можно использовать электроды, которых под хомут можно подложить сразу несколько штук. По мере снижения массы их количество уменьшают (или наоборот при увеличении добавляют).
- Далее проводится тестирование. Для этого выезжают на машине на ровную дорогу и анализируют, не уменьшилась ли вибрация.
- Если ничего не изменилось, необходимо вернуться в гараж, и перевесить груз на следующий отрезок карданного вала. После чего повторить тестирование.
Монтаж грузика на кардане
Пункты 2, 3 и 4 из приведенного списка необходимо выполнять до тех пор, пока вы не найдете на карданном вале участок, на котором грузик уменьшает вибрацию. Далее аналогично опытным путем необходимо определить массу грузика. В идеале при его правильно подборе вибрация должна исчезнуть совсем.
Окончательная балансировка «кардана» своими руками заключается в жесткой фиксации выбранного грузика. Для этого желательно использовать электросварку. Если у вас ее нет, то в крайнем случае можно воспользоваться популярным средством под названием «холодная сварка», или хорошенько затянуть металлическим хомутом (например, сантехническим).
Балансировка карданного вала в домашних условиях
Существует еще один, хотя и менее эффективный метод диагностики. В соответствии с ним необходимо демонтировать карданный вал с автомобиля. После этого нужно найти или подобрать ровную поверхность (желательно идеально горизонтальную). На нее кладутся два стальных уголка или швеллера (их размер неважен) на расстоянии чуть меньше длины карданного вала.
После этого на них укладывается сам «кардан». Если он изогнут или деформирован, то его центр тяжести смещен. Соответственно, в этом случае он прокрутится и станет таким образом, что его более тяжелая часть окажется внизу. Это будет явным указанием автовладельцу, в какой плоскости необходимо искать разбалансировку. Дальнейшие действия аналогичны предыдущему методу. То есть, на карданный вал крепятся грузики и опытным путем вычисляются места их крепления и масса. Естественно, что грузики крепят на противоположной стороне от той, куда смещен центр тяжести вала.
Еще один эффективный метод заключается в использовании анализатора частоты. Его можно сделать своими руками. Однако необходима программа, которая на ПК имитирует электронный осциллограф, показывающий уровень частоты возникающих колебаний при вращении кардана. Ее вы можете сказать из интернета в свободном доступе.
Итак, для измерений звуковых колебаний вам понадобиться чувствительный микрофон в механической защите (поролон). Если его нет, то можно смастерить приспособление из динамика среднего диаметра и металлического прута, который будет передавать на него звуковые колебания (волны). Для этого в центр динамика приваривается гайка, в которую вставляется металлический прут. На выходы динамика припаивается провод со штекером, который подсоединяется на вход микрофона в ПК.
- Приводную ось автомобиля вывешивают, давая колесам свободно вращаться.
- Водитель машины «разгоняет» ее до скорости, на которой обычно возникает вибрация (обычно это 60...80 км/ч, и подает сигнал человеку, который проводит замеры.
- Если вы пользуетесь чувствительным микрофоном, то достаточно близко поднести его к месту нанесения меток. Если же у вас динамик с металлическим щупом, то его предварительно нужно закрепить к месту, максимально приближенному к нанесенным меткам. Результат фиксируется.
- На карданный вал наносят условные четыре метки по окружности, через каждые 90 градусов, и нумеруют их.
- К одной из меток присоединяют тестовый грузик (массой 10...30 грамм) с помощью ленты или хомута. Также можно использовать непосредственно болтовое соединение хомута как грузик.
- Далее проводятся замеры с грузиком на каждом из четырех мест в последовательности с нумерацией. То есть, четыре замера с перемещением груза. Результаты амплитуды колебаний фиксируются на бумаге или компьютере.
Место расположения дисбаланса
Результатом проведенных экспериментов будут числовые значения напряжения на осциллографе, отличающиеся друг от друга по величине. Далее необходимо построить схему в условном масштабе, который бы соответствовал числовым значениям. Рисуется окружность с четырьмя направлениями, соответствующими расположению груза. От центра по этим осям в условном масштабе наносятся отрезки по полученным данным. Потом следует графически разделить пополам отрезки 1-3 и 2-4 перпендикулярными им отрезками. От середины окружности через точку пересечения последних отрезков рисуется луч до пересечения с окружностью. Это и будет точка расположения дисбаланса, которую нужно компенсировать (см. рисунок).
Искомая точка расположения компенсационного грузика будет находиться на диаметрально противоположном конце. Что касается массы грузика, то она вычисляется по формуле:
- масса дисбаланса - искомое значение массы устанавливаемого дисбаланса;
- уровень вибрации без пробного груза - значение напряжения по осциллографу, измеренное до установки пробного груза на кардан;
- среднее значение уровня вибрации - среднее арифметическое между четырьмя замерами напряжения по осциллографу при установке пробного груза в четырех указанных точка на кардане;
- значение массы пробного груза - значение массы установленного экспериментального груза, в граммах;
- 1,1 - поправочный коэффициент.
Обычно масса устанавливаемого дисбаланса составляет 10...30 грамм. Если у вас по каким-либо причинам не получилось точно вычислить массу дисбаланса, можно установить ее экспериментальным путем. Главное, знать место установки, а значение массы корректировать в процессе езды.
Однако, как показывает практика, самостоятельная балансировка карданного вала описанным выше методом лишь частично устраняет проблему. На машине можно будет еще ездить продолжительное время без существенных вибраций. Но полностью от нее избавится не удастся. Поэтому другие детали трансмиссии и ходовой будут работать при ней. А это негативно сказывается на их работоспособности и ресурсе. Поэтому даже после проведения самостоятельной балансировки нужно обратиться с этой проблемой на станцию технического обслуживания.
Технологичный метод ремонта
Станок для балансировки карданов
Но если для такого дела не жалко 5 тыс. руб., именно такой будет цена балансировки вала в мастерской, то рекомендуем отправится к специалистам. Выполнение диагностики в ремонтных мастерских подразумевает использование специального стенда для динамической балансировки. Для этого карданный вал демонтируют с машины и устанавливают на него. В состав прибора входит несколько датчиков и так называемых контрольных поверхностей. Если вал разбалансирован, то при вращении он будет касаться своей поверхностью упомянутых элементов. Так анализируется геометрия и ее искривления. Вся информация отображается на мониторе.
Выполнение ремонтных работ может выполняться различными методами:
- Установка пластин-балансиров непосредственно на поверхности карданного вала. При этом их масса и место установки точно вычисляется компьютерной программой. А крепятся они при помощи заводской сварки.
- Балансировка карданного вала на токарном станке. Этот метод используется в случае значительного повреждения геометрии элемента. Ведь при этом зачастую приходится снимать некоторый слой металла, что неизбежно приводит к снижению крепости вала и увеличению на нагрузки на него в режимах нормальной работы.
Подобный станок для балансировки карданных валов своими руками сделать не получится, поскольку он очень сложен. Однако без его использования качественную и надежную балансировку выполнить не удастся.
Итоги
Отбалансировать кардан самому в домашних условиях вполне реально. Однако необходимо понимать, что самостоятельно невозможно подобрать идеальную массу противовеса и место его установки. Поэтому самостоятельный ремонт возможен лишь в случае незначительных вибраций или как временный метод избавления от них. В идеале же нужно ехать на станцию техобслуживания, где вам сбалансируют кардан на специальном станке.
У электродвигателя с идеальной балансировкой ось инерции ротора должна совпадать с осью вращения. Но довольно часто во время эксплуатации агрегата возникает дисбаланс, появляются посторонние шумы и повышенная вибрация. Эти признаки говорят о необходимости проведения процедуры балансировки электродвигателя.
Ротор двигателя является сложной конструкцией состоящей из нескольких элементов. Каждый из них наделен своей плотностью, вероятными микродефектами и различными отклонения. Все это может стать причиной дисбаланса, значение которого может достичь критических показателей. Тогда выполнение балансировки электродвигателя становится единственным условием для продления срока эксплуатации агрегата.
Ротор или якорь двигателя можно балансировать двумя способами:
· в динамическом режиме;
· в статическом режиме.
Возникающие во время вращения ротора инерционные силы и инерционные моменты сил, вызванные дисбалансом, зависят от угловой скорости. Исходя из этого, для электродвигателей с тихим ходом применяют балансировку в статическом режиме, а быстроходные агрегаты балансируют в динамическом режиме.
Статическая балансировка имеет несколько минусов, среди которых: длительность процедуры, большое количество измерений и вычислений. Но главным недостатком балансировки электродвигателя в статическом режиме является недостаточно точное снижение показателя дисбаланса.
Но профессионалы знают, как выполнить балансировку с максимальной точностью, поэтому, если возникает необходимость в такой процедуре, то рекомендуется обращаться к опытным специалистам своего дела.
Наша компания выполняет качественную балансировку любых видов электродвигателей. Услуги мы предоставляем по приемлемым ценам и в самые короткие сроки. Звоните по нашему телефону, указанному на сайте, мы будем рады Вам помочь!.
Наши возможности
Динамическая балансировка вертикальных и горизонтальных роторов и валов
Балансировка в собственных опорах на предприятии Заказчика
Балансировка на станках
Диагностирование причин препятствующих балансировке
Выявление причин неисправности оборудования
Результат балансировки оборудования
Уменьшение вибрации и повышенных нагрузок
Увеличение срока службы подшипников, муфт и уплотнений
Снижения вероятности аварийного выхода оборудования из строя
Сокращение потребления электроэнергии
После проведения балансировки, все результаты оформляются в виде протокола балансировки, отражающий название оборудования, класс точности, геометрические параметры, поле допуска, а также начальный и конечный уровень дисбаланса.
Этапы балансировки
Замер исходной вибрации
Установка пробного груза с известной массой
Повторный замер вибрации
Расчет корректирующего груза и угла к установке Установка груза на ротор (либо удаление металла)
Новый замер вибрации до достижения результата
Наши видео Балансировки:
При эксплуатации электрических двигателей, вращающиеся детали, в частности вал, может получить различные дефекты и повреждения. Это может быть дефект шейки вала или его искривление, вал может «просесть», если чрезмерно затянуты роторные пластины и некоторые другие повреждения.
После проведения любого ремонта на электрических машинах, в обязательном порядке выполняется балансировка валов. Эта процедура может быть проведена в статическом или динамическом режиме. Для тихоходных машин обычно выполняют статическую балансировку, а на агрегатах с высоким показателем хода – динамическую балансировку.
Для балансировки используют специальные станки, в которые помещается вал двигателя. Работа довольно трудоемкая и ответственная, поэтому выполнить ее самостоятельно качественно вряд ли получится. Выполнение данной задачи лучше доверить профессионалам, имеющим достаточный опыт и навык в проведении процедуры.
Для статической балансировки используют специальный станок с призмами, установленными на опорной конструкции. Вал укладывается на рабочие поверхности призм, далее определяют место установки груза на одном конце детали для уравновешивания. Тем самым устраняется статический дисбаланс. После этого выполняется балансировка вала по установленным правилам.
Во время динамической балансировки уравновешивающие грузы устанавливаются на двух торцах вала. Быстроходные валы имеют на каждом конце свое биение, которое вызывается дисбалансом. Далее мастер выполняет балансировку до максимального снижение показателей дисбаланса.
Наша компания выполняет услуги по балансировке валов электродвигателей любых типов. Работу мы производим качественно, быстро и недорого! Позвоните нашим специалистам, если Вам необходимо выполнить балансировку, они с радостью ответят на все Ваши вопросы!
Балансировка вентиляции электродвигателей
Динамическая балансировка системы вентиляции электродвигателя является одной из многих операций, выполняемых для дальнейшей бесперебойной работы вращающегося механизма. Такую балансировку выполняют либо на специальных станках для балансировки, либо на собственных опорах двигателя.
Для чего делается балансировка вентиляции
Балансировке подлежат все вращающиеся механизмы, а также их элементы по отдельности. В случае некачественной балансировки, двигатель может начать вибрировать, шуметь, терять мощность, увеличивать расход электроэнергии или топлива. Это приводит к выходу из строя отдельных частей электродвигателя или его целиком.
При возникновении во вращающейся системе несимметричности (смещение оси вращения) или иначе говоря - дисбаланса, тут же возникают неприятности, обусловленные увеличением вибрации. Чем выше скорость вращения, тем более явными становятся проявления дисбаланса.
Услугу - «балансировка системы вентиляции», предоставляет наша компания! В нашем штате только высококвалифицированные специалисты, способные выполнить данную задачу быстро и качественно.
Если Вы желаете как можно реже и платить за ремонт электродвигателей, то необходимо соблюдать эксплуатационные правила для данных устройств:
* Балансировка вентиляции электродвигателя должна выполняться своевременно;
* Постоянно следите за исправностью оборудования;
* Электродвигатель должен эксплуатироваться с параметрами, соответствующими техническому паспорту агрегата;
* Повышенные вибрационные явления приводят к дополнительным нагрузкам на весь двигатель или отдельные его детали.
Если Вам необходима балансировка системы вентиляции электродвигателя, то наберите номер телефона, указанный на нашем сайте. Мы выполним данную работу качественно и в срок, а двигатель после балансировки вентиляции будет работать исправно долгие годы!
Балансировка вращающих деталей
Наша организация занимается динамической балансировкой систем вентиляции, якорей электродвигателей, шкивов, валов, крыльчаток и других вращающихся деталей как на своих опорах так и на балансировочных станках.
Для чего нужна балансировка
Балансировка - родное слово как для автомобиля, так и любого другого оборудования с вращающимися деталями. Этой операции подвергаются все вращающиеся детали. Маховик, коленвал, сцепление, карданные валы, колеса, шкивы, вентиляторы и т.д. Всё и не перечислить. И стоит тут схалтурничать, как дисбаланс немедленно заявит о себе выматывающими душу тряской, вибрациями, шумами, быстрым износом подшипников потерей мощности, повышенным потреблением электроэнергии или расходом топлива и т.д.. Что приводит к преждевременному износу и поломке других деталей, а в некоторых случаях и всего оборудования.
Дисбаланс возникает, если вращающаяся система хоть немного несимметрична. Стоит чуть сместить ось вращения от центра детали или сделать эту деталь хоть на доли миллиметра некруглым (или просто неоднородным по плотности) - дисбаланс со своими спутниками тряской, вибрациями и износом тут как тут. Проявляется он, правда, с ростом скорости вращения. Для примера: при скорости 100 км/ч и наличии дисбаланса в 15-20 г на колесе размером 14 дюймов нагрузка на диск будет подобной ударам по нему трехкилограммовым молотком с периодичностью 800 раз в минуту.
И так вывод!
1. Хотите меньше и реже платить за ремонт, соблюдайте правила эксплуатации промышленного оборудования. Делайте балансировку вовремя.
2. Оборудование должно быть исправно, а параметры его работы - соответствовать техническим паспортам. Вращающиеся узлы машин (валы, шкивы, вентиляторы и т.д.) должны быть отбалансированны как в виде отдельных деталей, так и в сборе.
3. Вибрация деталей вызывает дополнительные нагрузки на саму деталь и на сопряженные с ней детали.
ГОСТ 12.2.003-91 ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности
1.1. Производственное оборудование должно обеспечивать безопасность работающих при монтаже (демонтаже), вводе в эксплуатацию и эксплуатации как в случае автономного использования, так и в составе технологических комплексов при соблюдении требований (условий, правил), предусмотренных эксплуатационной документацией.
Примечание. Эксплуатация включает в себя в общем случае использование по назначению, техническое обслуживание и ремонт, транспортирование и хранение.
2.1.2. Конструкция производственного оборудования должна исключать на всех предусмотренных режимах работы нагрузки на детали и сборочные единицы, способные вызвать разрушения, представляющие опасность для работающих.
2.1.11. Конструкция производственного оборудования, приводимого в действие электрической энергией, должна включать устройства (средства) для обеспечения электробезопасности.
2.1.13. Производственное оборудование, являющееся источником шума, ультразвука и вибрации, должно быть выполнено так, чтобы шум, ультразвук и вибрация в предусмотренных условиях и режимах эксплуатации не превышали установленные стандартами допустимые уровни.