Mio-tech-service.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое дисбаланс двигателя

Теоретические основы балансировки

Ротор — тело, которое при вращении удерживается своими несущими поверхностями в опорах.

Неуравновешенность — состояние ротора, характеризующееся таким распределением масс, которое во время вращения вызывает переменные нагрузки на опорах ротора и его изгиб.

Различают статическую, моментную, динамическую и квазистатическую неуравновешенность.

Рис.1.1. Статическая неуравновешенность ротора

Рис.1.2. Моментная неуравновешенность ротора

Рис.1.3. Динамическая неуравновешенность ротора

    Эксцентриситет массы — радиус-вектор центра рассматриваемой массы относительно оси ротора. Дисбаланс — векторная величина, равная произведению неуравновешенной массы на ее эксцентриситет. Эксцентриситет массы радиус-вектор центра рассматриваемой массы относительно оси ротора. Значение дисбаланса — числовое значение, равное произведению неуравновешенной массы на модуль ее эксцентриситета. Угол дисбаланса — угол, определяющий положение вектора дисбаланса в системе координат, связанной с осью ротора. Корректирующая масса — масса, используемая для уменьшения дисбалансов ротора.
    Плоскость коррекции — плоскость, перпендикулярная оси ротора, в которой расположен центр корректирующей массы. Плоскость приведения дисбаланса — плоскость, перпендикулярная оси ротора, в которой задают значение и угол дисбаланса. Плоскость измерения дисбаланса — плоскость, перпендикулярная оси ротора, в которой измеряют значение и угол дисбаланса. Начальный дисбаланс — дисбаланс, в рассматриваемой плоскости, перпендикулярной оси ротора, до корректировки его масс. Остаточный дисбаланс — дисбаланс в рассматриваемой плоскости, перпендикулярной оси ротора, который остается в ней после корректировки его масс.
    Допустимый дисбаланс — наибольший остаточный дисбаланс в рассматриваемой плоскости, перпендикулярной оси ротора, который считается приемлемым. Удельный дисбаланс — отношение модуля главного вектора дисбаланса к массе ротора. Удельный дисбаланс определяет значение эксцентриситета центра масс ротора. Допустимый удельный дисбаланс — наибольший удельный дисбаланс, который считается приемлемым. Минимальный достижимый остаточный удельный дисбаланс — наименьшее значение остаточного удельного дисбаланса, которое может быть достигнуто на станке при балансировке контрольного ротора методом, определяемым инструкцией по эксплуатации этого станка.

Способы устранения

В зависимости от вида неисправности проводят следующие действия.

  1. Что касается устранения износов и задиров, то здесь необходимо отшлифовать шейки до полной их работоспособности. Стоит отметить, на большинстве автомобилей коленчатый вал расточить можно 4 раза, ремонтный размер вкладышей увеличивается на 0,25мм, первая расточка коленвала будет под вкладыши 0,25, вторая расточка будет под вкладыши 0,50, третья расточка под вкладыши 0,75, и последняя под вкладыши 1,00.
  2. В случае износа вкладышей, их нужно заменить, и опять же расточить сам коленчатый вал, поскольку если просто заменить старые вкладыши и не шлифовать, то эффекта никакого не будет. Коленвал обязательно нужно растачивать под новые вкладыши.
  3. При износе сальников необходима установка нового сальника коленвала. Чтобы сменить сальник, необходимо отсоединить провод от минусовой клеммы аккумулятора, установить поршень в первом цилиндре в ВМТ сжатия такта, затем снять приводной ремень на газораспределительном механизме. Далее снять зубчатый шкив (нужно знать, в какую сторону откручивается болт шкива коленвала – в большинстве автомобилей по правильной резьбе, т.е. против часовой стрелки), за ним – дистанционное кольцо и гнездо масляного насоса. В конце необходимо извлечь сальник с помощью отвертки. После установки нового сальника необходимо отрегулировать приводные ремни, кондиционерный компрессор и насос на гидроусилителе рулевого управления.
  4. Отдельно стоит отметить датчик коленвала. Это то, что обеспечивает синхронность работы топливных форсунок и системы зажигания. Датчик коленчатого вала чаще всего становится причиной неисправности работы двигателя. Датчик дает информацию ЭБУ о положении и работе коленчатого вала. В результате поломки этого датчика нарушается практически вся система работы двигателя. ЭБУ не может установить нужное количество топлива, факт его впрыска, зажигания, угла поворота распредвала и многое другое. При неисправности датчика коленвала автомобиль может просто не завестись, именно поэтому важно уметь определить поломку и в случае необходимости заменить датчик.
  5. По завершении всех ремонтных работ, связанных с коленчатым валом, необходимо произвести его балансировку. Для этого лучше обратиться к специалистам станций технического обслуживания.

Статья в тему: Как правильно сделать подтяжку ремня генератора?

Балансировка коленвала в домашних условиях

В основном, в домашних условиях осуществляется балансировка коленвала с маховиком. Для этого также необходимо определить самую тяжелую точку. Делается это следующим образом: устанавливаются две Т-образные пластины, естественно по уровню, и сверху на них кладется деталь. В случае дисбаланса коленчатый вал будет катиться, пока его наиболее тяжелая точка не окажется в нижнем положении. Таким образом, определяется место, с которого необходимо снять немного металла. Повторять эту процедуру следует до достижения полного равновесия.

Если же речь идет о новых автомобилях, то в этом случае нужно прибегнуть к методу модульной сборки, когда все элементы проходят балансировку по отдельности, а не в сборе. Но осуществление данной процедуры лучше доверить профессионалам, тем более что, в основном, такие машины состоят на гарантийном обслуживании, и пренебрегать им не стоит. Не столь важно, где отбалансировать коленвал, главное помните, что данная процедура позволит значительно увеличить ресурс и мощность движка, да и авто в целом.

Читать еще:  В чем польза теплового двигателя

Балансировка ротора

ДИНАМИЧЕСКАЯ БАЛАНСИРОВКА РОТОРОВ НА СТАНКЕ С КАЧАЮЩЕЙСЯ РАМОЙ

Балансировка роторов – это процедура, необходимая, если вращающаяся часть машины не уравновешена. В этом случае, при вращении появляется сотрясение (вибрация) всей машины. В свою очередь, это может привести к разрушению подшипников, фундамента и, впоследствии, самой машины. Чтобы избежать этого, все вращающиеся части должны быть отбалансированы.

Сам по себе ротор — это вращающаяся деталь, удерживающаяся при вращении с помощью несущих поверхностей в опорах (цапфы и др.). Осью ротора является прямая, соединяющая центры тяжести контуров на поперечных сечениях центра несущих поверхностей. Различают детали нескольких видов:

Различают балансировку роторов статическую и динамическую. Первая выполняется на призмах, вторая при вращении балансируемой детали.

Специалисты компании «КарданБаланс» предлагают услуги по качественной балансировке ротора. Наши центры оснащены современным оборудованием, гарантирующем точность балансировки. Этого добиться достаточно сложно, ведь она должна полностью совпадать с точностью изготовления ротора. Все работы осуществляются на стендах собственной разработки, которые дают точность балансировки, впятеро превышающую заводские требования!

В данном разделе вы сможете ознакомиться с основной технической информацией относительно способов динамической балансировки ротора (способ исключений, метод Б.В.Шитикова). Полезный практический материал, который даст основное представление о проблеме. Что такое гидравлическая балансировка, что из себя представляет станок для балансировки колес и другая информация понятно изложена на нашем ресурсе. Также Вы сможете воспользоваться нашими услугами, которые включают ремонт карданов, балансировку грузовых колес, коленчатого вала и пр. Сколько стоит балансировка и другие работы описано в разделе «Услуги и цены».

Содержание

  1. Введение. Основные понятия.
  2. Неуравновешенность ротора и ее проявление
  3. Балансировка ротора способом исключений
  4. Балансировка ротора способом Б.В. Шитикова
  5. Заключение
  6. Список литературы

1. ВВЕДЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

При вращении m (массы) вокруг точки (неподвижной) с w (угловая скорость) F (центробежная сила инерции) этой массы:

(1.1)
где а n – нормальное ускорение массы; – расстояние от оси вращения до центра массы. При перемещении массы F будет изменять направление и оказывать воздействие (вибрационное) на опоры и через них на конструкции, прикрепленные к стойке. D (дисбаланс) — векторная величина, которая равна произведению неуравновешенной массы на эксцентриситет (радиус-вектор центра массы). Величина измеряется в гр/мм.

Причем векторы « и «е» коллинеарные величины.

В векторном виде формула имеет следующий вид:

Пропорциональными друг другу оказываются векторы F и D.

2. НЕУРАВНОВЕШЕННОСТЬ РОТОРА И ЕЕ ПРОЯВЛЕНИЕ

Во всех случаях неуравновешенности ротора, силы инерции его масс создают динамические нагрузки. Устраняются они перераспределением масс (установкой противовесов).

Динамическая балансировка осуществляется с помощью специального станка, оснащенного качающейся рамой

3. Балансировка ротора способом исключений

Для того, чтобы определить параметры массы (корректирующей) в плоскости П, ротор устанавливают на станке и назначают эксцентриситет массы. В плоскости намечается окружность, причем ее центр должен совпадать с геометрической осью вращения. Радиус принимают равным выбранному эксцентриситету. Окружность делится на 4 части. Мастику (пластилин) прикрепляем так, чтобы центр кусочка совпал с точкой 1. Приведем ротор во вращение и измерим амплитуда колебаний. Показатель записываем возле точки 1.

Переносим мастику в точку 2, разгоняем ротор и опять фиксируем его амплитуду. Записываем ее. Фиксируем остальные 2 точки.

Сравниваем амплитуды до тех пор, пока они не окажутся наименьшими. Точка К, найденная нами, определяет конечное положение массы корректирующей. Противоположная точка H – неуравновешенная масса.

Теперь начинаем менять массу мастики на точки K и измерять колебания ротора. Так мы найдем величину корректирующей массы.

4. БАЛАНСИРОВКА РОТОРА СПОСОБОМ Б.В. ШИТИКОВА

Установим ротор на раму и разгоним его. После это зафиксируем амплитуду A1.

В точку П1 установим дополнительную массу mg с эксцентриситетом eg. При резонансе фиксируем амплитуду AS.

Переставляем массу в противоположную точку и фиксируем вторую амплитуду. Обозначаем точки на плоскости в соответствии с неравенством, при котором первая амплитуда больше второй.

По 3-м амплитудам строим параллелограмм и находим четвертую амплитуду и угол

1

Используя формулу, определяем коэффициент пропорциональности массы

m = А g / D g = А g /( m g e g ) ,

Определяем дисбаланс масс

Теперь задаем величину массы (корректирующей) из равенства дисбалансов и находим нужный эксцентриситет

D к =D 1 е к =D 1 /m к .

Осталось определить точки установки грузов и пробными пусками определить остаточную амплитуду, а также оценить качество уравновешивания в плоскости.

В компании «КарданБаланс» вы можете купить карданный вал Шевроле Нива, карданный вал УАЗ, карданный вал Мерседес Вито, а также комплектующие для других автомобилей. Мы осуществляем не только продажу запчастей, но и их последующую установку.

Читать еще:  Что такое разнос бензинового двигателя

Как производится балансировка карданного вала?

  1. Кардан помещается на стенд, затем на него помещают специальные балансировочные пластины.
  2. Под стопорные крышки подшипников, расположенные на крестовине, устанавливаются прокладки.
  3. Механическая обработка бобышек заключается в срезании определенного слоя металла, который и вызывает дисбаланс.

Самое неприятное, что может произойти с карданным валом — износ шлицов, а также их посадочных мест, в случае критического износа о балансировке кардана не может быть и речи. Выход один — покупка новых деталей с последующей балансировкой.

Диагностика более частое явление нежели балансировка карданного вала, большинство СТО помогают лишь выявить проблему, но не занимаются ее решением. Довольно много автопроизводителей вместе с карданами устанавливают на свои автомобили различные демпферные муфты, а также эластичные венцы и подвесные опоры, которые защищают от износа вал и существенно продлевают срок его службы. Поэтому, если на таких авто и появляется вибрация или возникает проблема с карданным валом, то в большинстве случаев единственное правильное решение — его замена.

Балансировка кардана в домашних условиях невозможна, и это следует понимать. Решить проблему дисбаланса под силу хорошей мастерской, которая специализируется на предоставлении такого рода услуг. Любая «самодеятельность» или несерьезный поход к этому вопросу приведут к еще большим проблемам или дополнительным растратам. Если на автомобиле установлены страхующие муфты и различные опоры, необходимо следить за их состоянием и при малейших недочетах обращаться за помощью, в противном случае придется менять весь карданный вал, а в более тяжелых случаях и кучу сопутствующих деталей (подшипники редуктора, вторичного вала и т. д.).

Временное устранение дисбаланса

Возникшую в пути вибрацию нельзя оставлять без внимания, поэтому при первых же признаках следует отправится к стенду для балансировки карданных валов. Находясь за городом, не всегда есть возможность попасть на СТО с необходимым оборудованием. В таком случае следует выполнить балансировку своими руками. Следует придерживаться следующей последовательности:

  1. Расположить автомобиль на эстакаде или над ямой в гараже, так как потребуется доступ к кардану.
  2. Поделить кардан пополам по длине.
  3. Условно разделить кардан поперек на 4 части. Если автовладелец обладает большим запасом времени, то кардан можно разделить на 8 и даже 16 частей.
  4. Взять грузик с весом до 30 грам. Для этих целей подходит кусочек свинца или балансир для колеса.
  5. Пронумеровать части кардана и прикрепить на первый участок грузик.
  6. Выехать на ровный участок дороги и прислушаться к вибрациям.
  7. Последовательно произвести испытания автомобиля, меняя положение грузика. При этом необходимо обнаружить положение, в котором вибрация сведена к минимуму.
  8. Меняя вес грузика, требуется добиться отсутствия вибрации в салоне авто. При этом, визуальное устранение дребезжания салона не говорит об полном исключении паразитных нагрузок на кардан. При первой же возможности требуется произвести балансировку кардана с использование специального оборудования, необходимо посетить СТО.
  9. Закрепить грузик при помощи сварки или клея.

Выполнив балансировку вала, автовладелец убережет машину от серьезного ремонта. Также повысится и безопасность движения, так как вибрация, передаваемая в салон ощутимо отвлекает и нервирует водителя.

Профессиональная балансировка кардана

Так как длина вала значительно превосходит толщину возможно возникновение моментной неуравновешенности.

Вычислить ее возможно только при помощи датчиков, которыми оборудован станок для балансировки карданных валов.

Точность производимых операций зависит от технического уровня оборудования и знаний обслуживающего персонала. Поэтому производить балансировку следует доверять только проверенным СТО.

Выполнение балансировки происходит следующим образом:

  1. Вал проворачивается вокруг своей оси.
  2. Датчики касаются поверхности в контрольных местах.
  3. Рабочий элемент смещается.
  4. На компьютере выводится информация об дисбалансе в конкретном сечении.
  5. В рассчитанных местах накладываются специальные пластины.
  6. В особо запущенных случаях и при заводском браке может потребоваться срезание металла.

Специальное оборудование позволяет произвести балансировку в короткие сроки. А точность такой балансировки будет на порядок выше, чем самостоятельное устранение дисбаланса.

В процессе эксплуатации авто важно прислушиваться ко всем посторонним шумам и вибрациям. Чем раньше будет обнаружен и устранен дисбаланс карданного вала, тем меньше последствий будет для железного друга.

Технологичный метод ремонта

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.

Читать еще:  Электрическая схема управления двигателем камминз

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.

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.

Проверка переходного напряжения в электродвигателях

У переходного напряжения (временные нежелательные всплески или скачки напряжения в электрической цепи) может быть любое количество источников внутри или за пределами промышленного предприятия.

Включение и выключение расположенного рядом оборудования, блоки конденсаторов коррекции коэффициента мощности или даже погодные условия на отдаленных участках могут создавать переходное напряжение в распределительных системах. Переходные напряжения, которые отличаются по амплитуде и частоте, могут привести к разрушению или пробою изоляции в обмотках электродвигателя.

Поиск источника переходных процессов представляет собой сложную задачу, поскольку такие процессы происходят нерегулярно, а их признаки могут проявляться по-разному. Например, переходные процессы могут проявиться в управляющих кабелях и необязательно причинят вред непосредственно оборудованию, однако могут нарушить его работу.

Для обнаружения и измерения переходных напряжений можно использовать трехфазный анализатор качества электроэнергии с функцией измерения переходных процессов, такой как анализатор качества электроэнергии и работы электродвигателей Fluke 438-II. Функция измерения переходных процессов этого прибора имеет настройку напряжения, превышающую стандартное напряжение на 50 В. На дисплее измерительного прибора отображается потенциально проблемное напряжение, превышающее заданное на 50 В, т. е. переходное напряжение.

Если при первоначальном измерении переходные напряжения не обнаружены, рекомендуется измерять и регистрировать показатели качества электроэнергии с привязкой ко времени с помощью усовершенствованного промышленного регистратора качества электроэнергии. Примером такого прибора является трехфазный регистратор качества электроэнергии Fluke 1750.

Вибрации вредят технике

Покрышка неоднородна и ее масса распределена неравномерно по ободу колеса. Где-то есть небольшие уплотнения, образовавшиеся при формовке на заводе. Получаются наплывы резины, неровные стыки слоев и прочие дефекты в структуре, которые утяжеляют не несколько грамм одну из сторон покрышки. После монтажа такой шины почти всегда наблюдается дисбаланс. При вращении колесо бьет, то есть возникают вибрации, которые заметны с ростом скорости. Эти вибрации сказываются на ездовом комфорте и влияют на управляемость машины.

Вибрации колеса начинаются сразу, как только автомобиль тронулся с места. Но на небольшой скорости они гасятся сайлентблоками и становятся заметны для человека лишь после определенной скорости, когда вибрации колеса по частоте и амплитуде начнут входить в резонанс с элементами конструкции. Обычно вибрации на руле проявляются при 40 км/ч. С ростом скорости они отражаются на педалях. При 60-80 км/ч из-за несбалансированного колеса трясутся уже панели отделки, кресла и пульсация отчетливо передается в спину. Причем ее частота переходит через определенные пики, при которых раздается дребезжание вещей в перчаточном ящике или в багажнике. Это значит, что резонанс появился на кузове автомобиля. Затем с ростом скорости тряска может исчезать, так как прекращается резонансный эффект, однако при снижении темпа езды, вибрации вновь возвращаются.

В общем, подобная тряска не служит на пользу машине. Протектор вибрирующих колес изнашивается неравномерно. На нем образуются еле заметные канавки, которые затем разрастаются и тоже усиливают биение. Вибрации постепенно разбивают амортизаторы, расшатывают детали подвески, негативно влияют на резиновые сочленения, сайлентблоки и прочие шарниры. Кроме того, вибрации негативно влияют на конструкцию рулевого управления, а также на вращающиеся детали двигателя и трансмиссии. Вибрации медленно подтачивают их работоспособность, растет износ трущихся деталей, ослабевают крепления патрубков системы охлаждения мотора.

В результате через несколько месяцев езды с несбалансированными колесами может возникнуть неисправность какого-то из узлов, не говоря уже о потрескавшихся резинометаллических шарнирах в подвеске.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector