Меню Закрыть

Динамическая балансировка коленвала: Коленчатые валы — Балансировка — Энциклопедия по машиностроению XXL

Содержание

Коленчатые валы — Балансировка — Энциклопедия по машиностроению XXL

Следует отметить, что при эксплуатации двигателя диск сцепления непрерывно меняет свое положение относительно коленчатого вала. Поэтому его неуравновешенность нельзя исключить в плоскостях исправления, связанных с коленчатым валом. Опытная балансировка дисков сцепления автомобиля Москвич показала, что начальные дисбалансы их составляют 25—50% от допуска на балансировку коленчатого вала. Из-за возможности углового смеш,ения диска сцепления, его необходимо балансировать на специальных станках.  [c.418]
Балансировка коленчатого вала в сборе с маховиком и сцеплением и проверка осевого зазора коленчатого вала. Для балансировки коленчатого вала в сборе с маховиком и сцеплением поставить две призмы на поверочной плите и установить на них коленчатый вал в сборе с маховиком и сцеплением. В том случае, если коленчатый вал проворачивается на призмах, его необходимо уравновесить, прикрепляя к маховику на радиусе 95 мм мастику.
Взвесив затем мастику, можно определить массу, которую необходимо удалить с маховика со стороны, противоположной месту установки мастики.  [c.30]

В условиях крупносерийного производства маховики, крыльчатки вентиляторов, диски, крупные зубчатые колеса и т. п., имеющие небольшое плечо пары сил при возможной динамической неуравновешенности, балансируются в сборе, как правило, только статически. Шпиндели станков, коленчатые, карданные и другие быстровращающиеся валы, роторы турбогенераторов, паровых турбин, якори электродвигателей, кроме статической, обязательно подвергают также и динамической балансировке. Для некоторых быстроходных двигателей коленчатые валы проходят балансировку совместно с маховиками и муфтами сцепления.  

[c.490]

После предварительного шлифования шеек сверлят и зенкуют отверстия масляных каналов и производят закалку шеек токами высокой частоты на глубину 2,5— 3,0 мм с контролем твердости, которая должна быть в пределах HR 45—60. Затем производят окончательную обработку шеек коленчатого вала, их балансировку, суперфиниширование, мойку и контроль по технологии, описанной выше.  [c.154]

Процесс предварительного подбора уравновешивающих грузов и их последующее закрепление на коленчатом валу или, что то же самое, снятие металла с балансировочных участков коленчатого вала, называется балансировкой.  

[c.408]

Коленчатые валы подвергают динамической балансировке. Допускаемая динамическая неуравновешенность коленчатых валов 15— —30 Г см.  [c.376]

Детали, у которых величина I может достигать значительных размеров (например, коленчатые валы автомобильных и тракторных двигателей), должны подвергаться динамической балансировке. Чем больше число оборотов детали, тем в большей степени сказывается влияние динамической неуравновешенности. Как статическая, так и динамическая неуравновешенность исправляется добавлением груза или, наоборот, удалением части металла, обусловливающей неуравновешенность тела, путем высверливания, фрезерования и т.

д.  [c.509]


Балансировка производится на специальных балансировочных приборах, стендах или станках, предназначенных для статической или динамической балансировки. Существуют автоматические линии для балансировки, например, разработанная ЭНИМСом автоматическая линия для динамической балансировки коленчатых валов автомобильных и тракторных двигателей на этой линии весь процесс балансировки, включая высверливание излишнего металла, автоматизирован.  
[c.509]

На рис. 310,в показан общий вид станка для динамической балансировки коленчатого вала с маховиком и сцеплением автомобильного двигателя  [c.513]

Такой метод уравновешивания вращающихся тел широко используется в технике для уравновешивания коленчатых валов, кривошипов, спарников и т. п. При этом окончательная балансировка производится на специальных стендах.  [c.355]

Основные технологические задачи при производстве заготовок коленчатых валов и их механической обработке состоят в получении соосных коренных шеек высокой точности, точных шатунных шеек с соответствующей точностью их взаимного расположения, в достижении хорошей балансировки (динамической и статической) всего вала при вращении относительно оси коренных шеек.

[c.240]

Для расчета противовесов выделяется уравновешенная часть звена и определяются для оставшихся частей — колен, кулачков и т. д. центры тяжести их, считая, что в них сосредоточены массы этих частей. Неуравновешенность вращающейся массы, вызванная несовершенством технологического процесса производства детали, устраняется путем добавления или удаления небольшого количества материала. Исправление такой неуравновешенности называется балансировкой. Неуравновешенность же, обусловленная конфигурацией деталей (коленчатый вал, кулачок и т. д.), устраняется постановкой противовесов.  

[c.418]

Для уравновешивания враш,ающихся узлов, имеюш,их большую сравнительно с диаметром длину (например, шпиндели, роторы турбин, коленчатые валы), одной статической балансировки недостаточно. Такие узлы подвергают динамической балансировке.  [c.471]

Динамической балансировке подвергаются детали и узлы длиной больше диаметра (коленчаты» валы, шпиндели, роторы лопаточных машин и т. п.). Динамическая неуравновешенность, возникающая при вращении детали вследствие образования пары центробежных сил Р (фиг. 133, а), может быть устранена при-  

[c.560]

При балансировке коленчатых валов возникают затруднения с удалением дисбаланса в двух плоскостях коррекции. Может оказаться, что угловое расположение дисбаланса лежит вне конфигурации ш,ек вала. В данном случае используют четыре или даже шесть корректировочных плоскостей, позволяющих уравновесить имеющийся дисбаланс при любом угловом его расположении  [c.564]

Динамической балансировке подвергают детали, у которых размеры по длине превосходят диаметральные размеры (коленчатые валы, шпиндели, роторы турбин и электромашин и т. п.).  [c.247]

К колену установленного вала крепят с помощью шпилек два противовеса. Противовесы предназначены для балансировки коленчатого вала.  

[c.162]

При балансировке ряда деталей с необходимой по современным требованиям точностью, как например, коленчатых валов автотракторных двигателей, роторов малых электродвигателей и гироскопов становится существенным влияние вертикальных составляющих внешних вибраций. Для устранения последнего приходится делать виброизоляцию. Для малых балансировочных машин виброизоляция достигается подвеской всей машины на мягких упругих элементах (модель Луна ), для средних — установкой на изолированном фундаменте (модель 3672). Установка средних машин на резиновых прокладках ухудшает исключение влияния плоскостей балансировки.  

[c.12]

Имеется большая номенклатура деталей, выпускаемых в больших количествах — роторы электродвигателей, коленчатые валы И Т. п., которые должны подвергаться динамическому уравновешиванию. При выпуске этих деталей порядка 200—300 шт. в смену автоматизация процесса динамической балансировки становится технически и экономически оправданной, обеспечивая значительное сокращение количества единиц оборудования, стабильность качества продукции, сокращение числа рабочих, занятых на этой операции, разгрузку цехового транспорта, упрощение учета и пр.  [c.405]


Автоматизация балансировки также избавляет рабочего от тяжелой и однообразной работы. Например, балансировка автомобильного коленчатого вала или ротора электродвигателя 5-го габарита требует от рабочего большого физического напряжения, так как вес этих деталей 25—35 кг, а рабочему-балансировщику приходится устанавливать на станок и снимать эти детали до 100—200 раз в смену (каждая деталь устанавливается на станок несколько раз).  [c.405] На фиг. 12 представлена схема измерительного устройства балансировочного автомата модели 9722 для балансировки коленчатого вала автомобиля Волга .  [c.420]
Фиг. 28. Балансировочный автомат для балансировки коленчатого вала автомобиля Волга>.
В зарубежной литературе имеется ряд статей, из которых следует, что динамическая балансировка двигателей в сборе на станках нашла широкое применение. В нашей стране также уделяется внимание вопросу уравновешивания двигателей в сборе. Так, например, в статье, помещенной в журнале Тракторы и сельхозмашины [I], авторы рассматривают причины, вызывающие появление неуравновешенных сил инерции вращающихся масс в собранном двигателе и дают метод определения величины и угловой координаты дисбалансов, отнесенных к двум плоскостям исправления, жестко связанных с коленчатым валом.
Однако, уравновешивание по этому методу требует 1,5—2 н. на каждый двигатель.  [c.412]

В настоящей статье дается теория балансировки многоцилиндровых двигателей в сборе (при отключенном карбюраторе), в двух плоскостях исправления, жестко связанных с коленчатым валом на балансировочном станке, созданном в МВТУ им. Баумана.  [c.412]

Расчеты показали, что в многоцилиндровых рядных двигателях это влияние составляет ничтожную долю от допустимой величины на балансировку коленчатого вала. Так, например, для подвижной системы, выполненной для балансировки двигателя Москвич , это влияние составляет 1,5—3%. Поэтому для того, чтобы не усложнять решение, при выводе зависимостей перемещений наблюдаемых точек от величины дисбалансов опрокидывающий момент не учитывался без ущерба для требуемой точности балансировки.  [c.415]

Как видно из таблицы, только один двигатель с начальным дисбалансом 22 г-см находится около допуска(на балансировку коленчатого вала (25 г-см). Величины же начальных дисбалансов остальных двигателей превышают этот допуск в несколько раз.  [c.418]

Перспективна балансировка V-образного двигателя в сборе путем снятия металла с маховика (задняя балансировочная плоскость) и со шкива коленчатого вала (передняя балансировочная плоскость). Балансировку ведут на обкаточном стенде, укомплектованном балансировочным прибором, с принудительным вращением коленчатого вала от приводного электродвигателя при вывернутых свечах зажигания.  [c.551]

При равенстве шатунно-поршневых групп рассматриваемой V-образной машины масса технологической втулки для балансировки коленчатого вала [7]  [c.516]

Первым в двигателе Стирлинга был использован кривошипно-балансирный механизм привода (р ис. 1.17), в котором балансир сочленяется посредством двух рычагов с рабочим и вытеснительным поршнями, а рабочий поршень приводится непосредственно от коленчатого вала. При таком типе привода неизбежно избыточное давление в картере, и поэтому он пригоден только для небольших двигателей. Такой привод не обеспечивает также динамической балансировки одноцилиндрового двигателя.  [c.29]

Посадочные поверхности колец подшипников качения нормальной точности и сопрягаемые с ними посадочные поверхности валов и корпусов. Подшипниковые шейки и вкладыши коленчатых валов тракторных и судовых двигателей, валов редукторов, паровых турбин, крупных насосов. Поршневые пальцы дизелей и газовых двигателей. Поршни, золотники, гильзы, цилиндры и другие детали гидравлической и пневматической аппаратуры при средних и низких давлениях без уплотнений или при высоких и средних давлениях с уплотнениями. Несопрягаемые поверхности вала паровой турбины и оправки для балансировки дисков турбин  [c.301]

Ротором в теории балансировки (уравновешивания) называется любое вращающееся тело. Поэтому ротором является якорь электродвигателя, коленчатый вал компрессора, ц]пиндель токарного станка, баланс часов и т. п.  [c.211]

На специальных автоматах 77 и 79 зачищаются заусенцы в пересечении каналов, по периметру шпоночных пазов, притупляются кромки выходов масляных каналов на поверхности коренных и шатунных шеек. Электролитом служит 15 %-ный раствор NaNOa. Далее коленчатый вал транспортируется на автомат 81 для динамической балансировки, где измеряют дисбаланс детали в двух плоскостях и доводят ее до нормы путем удаления металла и дополнительного сверления в противовесах.  [c.91]

На базе станка модели 9А734 был изготовлен специальный станок модели 9Б734 (фиг. 10) для балансировки коленчатых валов тепловозных дизелей. До этого балансировка валов производилась на ножах, что было сравнительно трудоемкой операцией, а главное, часто не давала требуемого результата. Введение балансировки на станке существенно улучшает балансировку вала. Основной особенностью станка является применение многоопорного крепления детали к жесткой люльке, что обеспечивает возможность динамической балансировки гибкой детали. На станке имеется специальное счетное устройство, с помощью которого неуравновешенность раскладывается на направления кривошипов. При уравновешивании вала металл снимают с приливов щек.[c.323]


Таким образом, опытная балансировка указывает на целесооб-разность балансировки двигателей в сборе. При этом допуск на балансировку коленчатых валов на заводе-изготовителе может быть расширен в 5—8 раз, а на авторемонтных заводах операция балансировки коленчатых валов может быть исключена.  [c.418]

После шлифования на алмазно-расточном полуавтомате КК1606 растачивают отверстие во втулке. Затем продувают сжатым воздухом масляные каналы и очищают коленчатый вал в моечной машине, вворачивают пробки масляных полостей. После этого вал поступает на балансировочный стенд для динамической балансировки.  [c.427]

Производственную мощность ремонтного производства определяют по мощности основных цехов, в которых выполняются основные технологические операции ремонта и сосредоточена преобладающая часть основных фондов предприятия. Например, при расчете производственной мощности специализированного производства по ремонту двигателей учитывают такое оборудование моечные машины разборочно-очистного участка круглошлифовальные станки для обработки шеек коленчатого вала алмазно-расточные и хонинговальные станки для обработки цилиндров горизонтально-расточные станки для обработки коренных опор блока цилиндров средства для динамической балансировки деталей и испытательные стенды на слесарно-механическом участке комплект ок-расочно-сушильного оборудования на участке окрашивания.[c.613]

Так, коленчатые валы рассмотренных че-тырехцилидровой (см. рис. 7.7.2) и шестицилиндровой (см. рис. 7.7.3) маш1ш можно динамически балансировать на балансировочном станке без технологкческих втулок, а балансировка коленчатого вала двухцилиндровой машины (см. рис. 7.7.1) должна проводиться обязательно с технологическими втулками.  [c.515]

Необходимо отметить, что условия 1 и 2 не однозначно определяют возможность балансировки коленчатых валов без технологических втулок. В этом можно убедиться на примере механизма трехцилиндрового оппозитно-го компрессора (рис. 7.7.4, а). Если уравновесить коленчатый вал без технологических втулок, то условия 1 и 2 вьтолняются. Однако после присоединения к коленчатому валу шатунов масса ГП2А > определяемая по формуле  [c.515]

Если эти условия не вьтолняются, то балансировку коленчатого вала следует проводить с технологическими втулками. Технологическая втулка делается разъемной и имеет Tai массу, чтобы ее действие на коленчатый вал во щ>емя балансировочного процесса заменяло действие шатунно-поршневой группы.[c.515]

В некоторых случаях, например, при балансировке коленчатого вала двухцилиндровой V-образной машины с углом развала цилиндров, равным 90° (рис. 7.7.5), масса Ц. каждой технологической втулки должна включать шатунные массы ntiAi Ща шатунов 2 v. 3, кроме того, должно учитываться действие в машине неуравновешенных сил первого порядка.  [c.516]

Специальный балансировочный станок определяет дисбаланс конкретного ротора или группы однотипных роторов с корректировкой масс. Специальные балансировочные станки представляют собой наиболее широкую и многообразную группу балансировочных станков. Большинство роторов машиностроения в серийном и массовом производстве требуют для балансировки создания специальных станков. Даже некоторые однотипные роторы, как, например, коленчатые валы двигателей автомобилей, в связи с многообразием их конструкций (коленчатые валы рядных, V-образных, четырех- и шести цилиндровых двигателей и т.д.) требуют для балансировки станков специальных моделей. Для балансировки таких роторов используют гамму специальных станков, например из трех моделей станков для балансировки двух- и трехшарнирных карданных валов автомобилей. Специальные станки могут бьггь зарезонансного и дорезонансного типов, для статической и динамической балансировки. Функции специальных станков могут бьггь ограничены только процессом измерения дисбаланса ротора.  [c.532]

Станок для динамической центровки определяет координаты главной центральной оси инерции ротора по главному вектору и моменту дисбаланса или их совокупности в двух плоскостях коррекции ротора. На станках для динамической центровки по найденным двум точкам на главной центральной оси инерции проводят центровку ротора. Относительно центров осуществляется дальнейшая обработка поверхностей ротора. Например, по центрам на заготовке коленчатого вала обтачивают шейки и другие элементы. Требующаяся точность совмещения осей (ГЦОИ и оси вращения) составляет микрометры и даже доли микрометров. Такой способ совмещения осей имеет высокую стоимость, сложный и применятся реже, чем обычная балансировка. Наиболее часто применяют центровку предварительно обработанной заготовки ротора для удержания начального дисбаланса в приемлимых пределах. Но существует тип роторов, конструкции которых не допускают установки корректирующих 1рузов или съема материала (например, некоторые типы вентиляторов и турбин). Для них балансировка посредством центровки является единственно возможным способом.  [c.533]

Для многокруговых наладок с общей длиной шлифуемых поверхностей свыше 500 мм прецизионные круги изготовляют и поставляют комплектами. На каждом круге, входящем в комплект, обозначены номер комплекта и порядковый номер круга в комплекте, дисбаланс и его расположение. В отличие от обычных операций шлифования, при которых дисбаланс круга компенсируется перемещением балансировочных сухарей на фланцах, при многокруговой наладке балансировка осуществляется при сборке комплекта кругов на шпинделе путем поворота каждого круга относительно другого, с тем чтобы тяжелые части каждого круга располагались равномерно по окружности. Например, при шестикруговой наладке для шлифования шеек коленчатого вала каждый круг своей тяжелой частью должен быть смещен на 60° относительно соседне-  [c.603]


Динамическая балансировка вала своими руками. Балансировка карданного вала. Только высокоточная балансировка кардана или почему именно Мы

Все компоненты автомобиля должны работать исправно, чтобы обеспечить его максимальные характеристики. Однако со временем детали изнашиваются. Поэтому их нужно периодически менять и по необходимости проводить балансировку. Особенно это касается маховика.

Что такое маховик?

Маховиком называется дискообразный компонент автомобиля, который соединяется с коленчатым валом. Хотя он практически не имеет двигающихся частей, он крайне важен для нормального функционирования коленвала. Его основная задача — создание инерции для некоторых деталей автомобиля. Кроме того, он соединяет собой стартер и вал, что и обеспечивает начало работы двигателя.

Это довольно массивный элемент автомобиля, который не дает поршням оставаться неподвижными. Благодаря большой массе он позволяет без труда начать движение остальных механизмов.

Однако из-за высокой массы создается одна проблема — балансировка. Если этот элемент имеет смещенный центр тяжести, то вращение приводит к возникновению дополнительных сил. Смещение происходит по разным причинам, будь то брак, износ детали или неправильная установка. Однако важно, что эти силы приводят к возникновению вибрации, что крайне опасно для деталей автомобиля.

В данной части автомобиля даже небольшая вибрация может привести к существенному повреждению деталей. Разрушение стартера, коленвала и других компонентов — это не предел при пренебрежении этим фактором. Поэтому важно следить за центром тяжести маховика и по необходимости проводить балансировку.

Основы балансировки

Балансировка — это процесс, при котором центр тяжести возвращается в геометрический центр маховика. Особенно часто он проводится после процедуры облегчения этой детали, что нередко практикуется автомобилистами. Балансировка крайне важна, ведь в противном случае на двигатель могут действовать разрушительные силы.

Отмечают несколько видов дисбаланса на маховике, среди них:

  • статический;
  • моментальный;
  • динамический.

В статическом случае на оси детали возникает какая-то масса. Из-за этого ось устройства смещается относительно оси вращения, что приводит к возникновению вибраций. В моментальном же, дополнительные массы возникают на краях детали. Если маховик не двигается, то вибрации не возникают, но при вращении они могут проявляться крайне сильно. Последний вариант — динамический. Он совмещает в себе предыдущие виды дисбаланса.

Совет! Для устранения динамического дисбаланса нередко проводят балансировку колес. Она помогает избежать этого эффекта.

Зачастую для устранения подобных проблем автомобиль везут в сервис. Там проводят тщательную балансировку маховика, возвращая центр тяжести в первоначальное положение. Однако осуществить эту процедуру можно и без сторонней помощи, проводя ее в домашних условиях. Сложностей здесь минимум

Балансировка маховика своими руками

Наиболее простым решением является статическая балансировка. Хотя провести ее можно различными способами, далее будет использоваться один из самых простых. Он позволяет полностью осуществить процедуру без специальных инструментов.

Для начала важно определить точку смещения веса. Для этого через центр маховика продевается металлический прут, который может выдержать подобный вес без деформации. Если в его конструкции все еще имеется вал, то можно использовать его для этой задачи. Далее нужно взять две прямых опоры и закрепить их параллельно.

Важно! Стоит проводить эту процедуру с водяным уровнем, ведь малейший просчет может привести к ошибочным выводам в процессе диагностики.

Далее маховик размещается на этих опорах. После этого наиболее тяжелая сторона будет смещаться вниз, проворачивая ось. Это даст понять приблизительное расположение центра тяжести. Кстати, для этой же задачи можно заменить прямые опоры тисками, зажав вал, на котором находится деталь.


Хотя мастера рекомендуют вешать грузики для балансировки, зачастую лишний метал попросту высверливается. Проблема в том, что это не только приводит к снижению общего веса маховика, но и может попросту привести деталь в негодность.

Также можно проводить балансировку на весу, если в детали имеется подшипник. Задумка та же, имеется несколько грузов и маховик под углом. Постепенно вращая и определяя недостаток веса, нужно размещать грузы до полного баланса детали. Многие считают такой вариант более удобным, ведь маховик нигде не закрепляется и постоянно находится в подвешенном состоянии

Зачастую в сервисах проводится динамическая балансировка данного элемента. Она более надежная и быстрая, а результат представляет собой абсолютный баланс детали. Такой подход рекомендуется всем, однако для этого необходимо ехать в сервис. Самостоятельно провести такую процедуру практически невозможно, ведь для этого нужен специальный стенд с оборудованием. Кроме того, здесь используется не только маховик, а также коленвал и сцепление.

Так что для самостоятельного проведения работ лучше подойдет статическая балансировка. Она позволяет быстро и достаточно неплохо вернуть на место центр тяжести, используя лишь подручные средства. Хотя на стенде это делается быстрее и точнее, такой вариант подойдет для бюджетного ремонта.

А для лучшего понимания процедуры балансировки маховика рекомендуется посмотреть это видео. Здесь демонстрируется закрепленная деталь, на которой можно определить смещение центра тяжести. Это основа для дальнейших процедур по балансировке:

Вал – деталь машин и механизмов, предназначенная для передачи крутящего момента вдоль его продольной оси. Наиболее часто встречаются валы в сборе с установленными на них рабочими колесами, шкивами, звездочками и др.

Как и любая другая механическая деталь, вал может быть неправильно установлен в подшипниковые опоры, иметь неоднородности в плотности материала, нарушения в геометрии изготовления и недостаточно точную посадку вращающихся вместе с ним деталей и др. В результате действия вышеназванных причин, во вращающемся валу появляются неуравновешенные массы, вызывающие низкочастотные вибрации вала. Эти вибрации могут быть настолько значительными, что могут привести к изгибу вала и полному разрушению подшипниковых узлов и других деталей машины. Вот почему так важно уравновесить влияние неуравновешенных масс проведением процедуры балансировки вала.

Ранее мы уже рассматривали виды неуравновешенности ротора и соответствующие им виды балансировки – статическую и динамическую. Было отмечено, что точность динамической балансировки на порядок выше точности статической балансировки, и что для роторов, чей диаметр значительно больше длины (шкивы, рабочие колеса, звездочки), можно ограничиться проведением только статической балансировки.

Применительно к случаю валов в сборе (например, вал с рабочим колесом) в большинстве случаев можно ограничиться статической балансировкой рабочего колеса и динамической балансировкой вала в сборе на станке и/или в собственных опорах. На самом же деле, идеально сбалансированный вал в сборе – это вал с отдельно отбалансированными деталями, затем отбалансированный в сборе на станке, и окончательно отбалансированный в собственных опорах.

Как показывает статистика компании «БАЛТЕХ» – признанного эксперта в области балансировки, – надлежащая балансировка валов вращающихся машин на 23%-100% увеличивает срок службы крыльчаток и рабочих колес, а также на 10%-25% повышает их полезную мощность.

Балансировку валов в собственных опорах необходимо доверить специалистам технического сервиса «БАЛТЕХ», вооруженным самым современным инструментарием балансировки – мобильными комплектами «ПРОТОН-Баланс-II» и BALTECH VP-3470 и программы многоплоскостной балансировки BALTECH-Balance.

Главное же производственное направление компании «БАЛТЕХ» – производство современных дорезонансных станков горизонтального, вертикального и автоматического типа для роторов самых различных конфигураций, веса и габаритов. Рассмотрим более подробно возможности балансировочных станков «БАЛТЕХ» на примере вертикального балансировочного станка серии BALTECH VBM-7200.

Балансировочные станки серии BALTECH VBM-7200 предназначены для одноплоскостной или двухплоскостной балансировки валов и деталей (рабочих колес, шкивов, дисков и др.) без шеек вала. Применительно к нашему случаю балансировки валов, на данных станках также проводят балансировку режущего инструмента и патронов.

Процедура балансировки вала занимает всего несколько минут и включает в себя:

  • Ввод геометрических параметров балансируемого вала;
  • Запуск балансируемого вала во вращение и снятие автоматически рассчитанных данных по величине и углу установки корректирующей массы.
  • Установку/снятие корректирующей массы.

Особо отметим, что высокая скорость и точность измерений достигается за счет использования программы BALTECH-Balance, стандартные функциональные возможности которой позволяют проводить многоплоскостную (до 4-х плоскостей) и многоточечную (до 16 точек) балансировку с приборами измерения амплитуды и фазы вибрации любых производителей.

Чтобы получить глубокие теоретические знания и профессионально овладеть навыками работы с балансировочными станками и приборами «БАЛТЕХ», рекомендуем вам записаться на ближайший Курс ТОР-102 «Динамическая балансировка» в Учебном центре компании БАЛТЕХ.

Бывает, что на двигателе нужно заменить маховик, его зубчатый венец или корзину сцепления и после замены перечисленных деталей, и даже после замены (после промывки масляных каналов), его нужно обязательно отбалансировать. Если пренебречь этой операцией, то ваш двигатель, даже при повышении скорости машины всего лишь до 70 км/ч, начнёт сильно вибрировать из за дисбаланса. Естественно такое допускать нельзя, и коленчатый вал, перед установкой его на двигатель, нужно отбалансировать. Как сделать простое устройство для балансировки всего за пару часов, и что для этого потребуется мы и рассмотрим в этой статье.

Большинство автомобильных или мотоциклетных заводов балансируют свои коленчатые валы в сборе с маховиком и корзиной сцепления, а некоторые, например коленвал мотоцикла Днепр или автомобиля Запорожец, балансируют ещё и в сборе с центрифугой. Это надо учитывать и перед балансировкой одевать все детали на коленвал, и даже шкив или шестерню на переднюю часть вала, если конечно они существуют в конструкции именно вашего двигателя.

Ну и естественно все шатуны в сборе с поршнями, кольцами и пальцами, нужно будет взвесить и добиться их абсолютно одинакового веса. Многие заводы (как правило отечественные) пренебрегают этим, поэтому советую ещё при первом ремонте двигателя, обязательно взвесить выше перечисленные детали и если есть разница в весе, устранить её (снятием лишнего металла).

Кстати, при форсировке двигателя, многие механики облегчают маховик его протачиванием, и после облегчения маховика, тоже обязательно нужно сделать балансировку коленвла, в сборе с облегчённым маховиком.

Приспособление для балансировки коленвала.

Устройство для балансировки, которое будет описано в этой статье (см. фото), очень простое и изготовить его сможет любой, даже не опытный в слесарных делах водитель. Для работы вам потребуется немного профильной трубы, или уголка, стальной пруток диаметром 12 — 16 мм, (можно строительный), болгарка и .

Сначала нужно будет изготовить основу — рамку, размером примерно 400 х 400 или 500 х 500 мм, которая сваривается из уголка или профильной трубы (ширина уголка или трубы 45 — 60 мм). А вообще габариты рамки и самого устройства зависят от длины вашего коленвала, ведь если вам нужно будет отбалансировать коленвал от грузовика, то естественно это приспособление нужно будет изготавливать бóльших размеров.

После того, как вы сварите рамку и зачистите сварные швы, в двух углах рамки (цифры 1 и 2 на фото) и в середине противоположной трубы (цифра 3 на фото) нужно будет просверлить отверстия (диаметр их зависит от толщины прутка, из которого делаются шпильки). К отверстиям сверху привариваются гайки, диаметр внутренней резьбы которых зависит от диаметра трёх шпилек, которые вы купите или изготовите из прутка.

Почему всего три шпильки, а не четыре в каждом углу рамки? Потому что, чтобы выставить рамку перед балансировкой строго горизонтально (с помощью уровня), достаточно покрутить всего лишь три шпильки, а четвёртая только усложняет регулировку. На каждую шпильку нужно будет накрутить ещё и контргайки, которые после регулировки рамки контрятся. В верху каждой шпильки, полезно подточить болгаркой по две лыски для гаечного ключа, чтобы потом было легко их крутить, при регулировке уровня.

Теперь нужно будет ближе к каждому углу рамки просверлить четыре отверстия, диаметром 14 — 16 мм. В эти отверстия вставляются и зажимаются гайками 4 шпильки (стойки), сделанные из прутка, толщиной примерно 14 — 16 мм, и диной примерно 250 мм (длина всех четырёх шпилек абсолютно одинаковая) .

Теперь на верхнюю часть каждой пары шпилек — стоек, нужно надеть два уголка (20 — 40 мм шириной и примерно 300 мм длиной) уголка, (перед этим в уголках сверлим отверстия). Уголки одеваем и прихватываем сваркой так, чтобы их острая кромка оказалась вверху, на эту кромку будет укладываться коленвал. Получатся напротив друг-друга расположенные две П-образные стойки (как два турника). Вот и всё — устройство для балансировки коленвала в гаражных или даже домашних условиях готово!

Балансировка коленвала.

Перед балансировкой сначала нужно выставить приспособление строго горизонтально, относительно силы притяжения Земли. Для этого сначала укладываем уровень на уголок(20 мм) П-образной стойки, расположенной около цифр 1 и 2 и крутим шпильки 1 и 2, пока не добьёмся абсолютно горизонтального его расположения и соответственно уголка, на котором он лежит.

Затем разворачиваем уровень перпендикулярно и укладываем уровень поперёк, то есть сразу на два уголка обоих П-образных стоек, и добиваемся с помощью вращения шпильки 3, абсолютно горизонтального положения всего приспособления в целом.

Выставив приспособление точно горизонтально, можно укладывать на него коленчатый вал в сборе с деталями как на фото. Если имеется дисбаланс, то коленвал сразу же начнёт проворачиваться, то есть катиться по кромке уголков, пока центр тяжести деталей не окажется в самой нижней точке (притяжение Земли нам помогает). Естественно этот дисбаланс (перевес) нужно устранять.

Чтобы устранить перевес, нужно в самой тяжёлой (нижней — на фото указано стрелкой) части маховика высверлить лишний металл, чтобы убрать лишний вес. Но как узнать точно этот вес. Для этого, к самой лёгкой противоположной стороне маховика (вверху) нужно приклеить магнитики разного веса или кусочки большого магнита (можно разбить на кусочки магнит от динамика).

Добавлять (приклеивать) магнитики к маховику нужно будет до тех пор, пока коленчатый вал в сборе с деталями, как бы вы его не повернули на уголках, должен лежать неподвижно (не катиться ни в право ни в лево). Все магнитики, которые были приклеены, нужно взвесить, и этот точный вес и будет перевесом (дисбалансом). Сейчас в продаже полно китайских электронных весов — их нужно будет купить, они не дорогие (или попросить взвесить магниты в магазине).

Теперь нужно будет высверлить с маховика столько металла, чтобы вес стружки был такой же как и вес магнитиков, которые компенсировали дисбаланс. При высверливании желательно постелить под маховиком ткань, чтобы можно было собрать стружку и взвесить. Но практически одного высверливания отверстия (примерно 7 — 8 мм) всегда не хватает, и приходится сверлить несколько. Если есть фрезерный станок, то можно в маховике выфрезеровать лишний металл. Но главное не переборщить в этом деле, а то придётся потом сверлить на противоположной стороне маховика.

Кстати, если у вас на другом конце коленвала находится шкив, шестерня или центрифуга, и вы меняли именно их а не маховик, то тогда нужно будет и балансировать вместе с этими деталями(как на фото) и высверливать лишний металл именно в них, а не в маховике. Ну а если вы меняли корзину сцепления, то балансировать ваш коленвал нужно именно с закреплённой на маховике корзиной (здесь можно будет высверливать лишний металл в корзине, там где отверстия для её крепления).

Ну и напоследок добавлю, что это устройство может быть использовано и для проверки биения коленвала, с помощью индикаторной стойки с часового типа. Для этого нужно будет всего лишь просверлить по два отверстия в верхних уголках (на которые укладывается коленвал) и закрепить на них две призмы, на которые и будет впоследствии укладываться коленвал, для проверки его биения часовым индикатором.

Надеюсь эта статья поможет всем водителям, любящим всё делать на своей машине сами, и которые с помощью этого устройства, смогут легко отбалансировать коленчатый вал у себя в гараже.

Для полноты картины, а так же чтобы все поняли, как влияет балансировка коленвалов любого двигателя на мягкость его работы, посмотрите видеоролик ниже; успехов всем!

Для экономии затрат, идущих на техническое обслуживание в автосервисе, можно выполнять балансирование коленчатого вала в условиях гаража. В статье описываются варианты, как можно проводить балансировку коленвала своими руками.

[ Скрыть ]

Зачем нужна балансировка коленчатых валов?

При дисбалансе коленчатого вала неравномерно распределяется масса вдоль и поперек оси, то есть нарушается баланс: один край легче другого. В основном причиной поперечного дисбаланса является износ деталей вала при продолжительной эксплуатации.

Балансировка коленвала проводится, чтобы снизить нагрузку и вибрации на узлы силового агрегата. Эта операция дает возможность поднять производительность двигателя, продлить срок эксплуатации. В основном балансировка необходима для изношенных элементов двигателя, но встречаются случаи, когда в балансировке нуждается новый автомобиль.

Определить, нужна ли балансировка коленвала, можно по поведению ручки переключения передач: она начинает болтаться при передвижении на холостом ходу. То же самое касается двигателя: если на холостом ходу мотор работает с рывками.

Причины появления неполадок могут быть разные:

  • некачественное изготовление сопряженных деталей;
  • неоднородность материала, который использован для коленчатого вала;
  • люфты, возникшие в результате нарушения зазоров между сопряженными элементами;
  • некачественная сборка;
  • неточное центрирование;
  • естественный износ.

После замены маховика или его зубчатого венца, корзины сцепления необходимо отбалансировать коленвал. Если не выполнить эту процедуру, то даже при небольших скоростях мотор начнет вибрировать из-за нарушения баланса.

Где отбалансировать коленвал – варианты ремонта

Отбалансировать коленчатый вал можно двумя способами:


Процедура балансировки своими руками

Балансировку можно выполнить в автосервисе, где, естественно, процедура будет проведена более точно, либо в собственном гараже. Для проведения процедуры в домашних условиях нужно изготовить специальное приспособление – станок, на который будет устанавливаться маховик. Сложного ничего нет. Сделать такой станок своими руками сможет даже человек, неимеющий слесарного опыта.

Приспособление

В первую очередь нужно сварить рамку, которая служить будет основой станка. Размеры рамки и приспособления зависят от длины коленчатого вала. Для изготовления нужна профильная труба и уголок. После изготовления рамки и затирки швов, в двух уголках рамки и в середине противоположной трубы, нужно просверлить отверстия для трех шпилек. К отверстиям приваривают гайки с диаметром внутренней резьбы равным диаметру шпилек, которые изготавливаются из железных прутов.


Перед балансировкой рамку нужно выставить с помощью уровня строго горизонтально. Это легче сделать, если она будет стоять на трех штырях, чем на четырех. После регулировки на приваренные гайки сверху следует накрутить контргайки. Далее нужно сделать недалеко от каждого угла рамки отверстия для 4 прутов диаметром 14-16 мм, которые будут исполнять роль стоек. Длина прутов должна быть одинаковой – примерно 250 мм.

Теперь нужно взять 4 уголка шириной 2-4 см и длиной около 30 см и просверлить в них отверстия диаметром, соответствующим диаметру стоек. На каждую пару стоек надевается уголок ребрами вверх. Уголки нужно приварить. Получается приспособление напоминающее турник с брусьями: напротив друг друга устанавливаются стойки в виде буквы «П». На эти стойки будет устанавливаться коленчатый вал. Таким образом, станок для балансировки коленвала готов.

Последовательность действий

Балансировка коленчатого вала с помощью устройства, сделанного своими руками, состоит из следующих шагов:

  1. В первую очередь нужно выставить станок строго горизонтально. Для этого уровень укладывается сначала на одну перекладину-уголок. Затем следует подкручивать шпильки-стойки, пока уголок не будет расположен строго горизонтально. Далее уровень поворачиваем перпендикулярно, кладем его на два уголка-перекладины одновременно и крутим шпильку, высверленную посередине трубы. Добиваемся полной горизонтальности всей конструкции.
  2. Когда станок выставлен, на него можно устанавливать коленчатый вал в сборе с комплектующими. Если присутствует дисбаланс, вал начнет проворачиваться по уголку, пока самая тяжелая точка не окажется в нижней точке. Этот дисбаланс (перевес) нужно ликвидировать.
  3. Для устранения перевеса нужно убрать лишнюю часть металла в нижней (тяжелой) точке маховика. Определить точный вес металла, который нужно высверлить, можно с помощью небольших магнитиков. Их нужно цеплять на противоположной – легкой стороне маховика. Цеплять магнитики следует до тех пор, пока коленвал в сборе с деталями не будет переворачиваться, а будет лежать неподвижно.
  4. Добившись неподвижного положения коленчатого вала, нужно снять магнитики и взвесить их на весах. Это и будет тот вес, который нужно убрать, чтобы устранить дисбаланс.
  5. Теперь с маховика снимается столько стружки, чтобы ее вес был равен весу магнитов, которые мы перед этим взвешивали. Под приспособлением нужно постелить ветошь, чтобы собрать и взвесить стружку. Высверливать приходится порой несколько отверстий, так как одного диаметром 7-8 мм обычно не достаточно. Главное, не высверлить больше, чем нужно, иначе придется сверлить маховик с противоположной стороны.
  6. Если тяжелая точка приходится на какую-то деталь маховика, которая менялась, например, шкив. То высверливать нужно эту деталь. Если менялась корзина сцепления, то в ней удаляется лишний металл около отверстий ее крепления.

С данным приспособлением, изготовленным своими руками, можно легко отбалансировать коленчатый вал. Конечно, без специального оборудования достичь точности трудно, зато можно сэкономить на посещении автосервиса.

Видео «Балансировка коленчатого вала»

В этом видео демонстрируется, как правильно отбалансировать коленвал.

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.

Балансировка коленчатого вала, прихоть или необходимость?

При выборе операций по механической обработке, обязательных при проведении капитального ремонта двигателя, такая необходимость как балансировка коленчатого вала Состоящий из одного или нескольких колен и нескольких соосных коренных шеек, опирающихся на подшипники. Каждое колено К. в. имеет две щеки и одну шейку для присоединения шатуна. Оси шатунных шеек смещены относительно оси вращения К. в.. двигателя для многих клиентов остается под вопросом. Стоит ли тратит деньги на эту дорогую операцию? Попробуем ответить на этот вопрос.

По данным д-ра тех. наук проф. В. А. Щепетильникова «…надлежащая балансировка деталей автомобиля удлиняет срок службы на 25…100%, повышает полезную мощность на 10%». Можно подсчитать, что при частоте вращения n=6000об/мин коленчатый вал весом 20кг., получив эксцентриситет массы всего е=0,1мм (за счет прогиба вала, биения посадочного места под маховик, не правильной шлифовки, замены элементов, влияющих на дисбаланс (противовесы, поршни, шатуны, маховик, корзина сцепления) и т. д.), создаёт центробежную силу 788кг.

Эта разрушительная сила распределяется на опоры и приводит:

  • к повышенному расходу топлива;
  • падению мощности;
  • снижению ресурса работы двигателя и других агрегатов автомобиля;
  • повышенной вибрации и шуму в салоне, что вызывает дискомфорт и усталость, как водителя, так и пассажиров.

«Это всё теория, скажете Вы…» – поэтому позволим себе привести более веские аргументы исходя из нашей практики.

Безусловно, коленчатые валы двигателей хороших зарубежных производителей тщательно балансируются на заводе методом модульных сборок. Т.е. все детали (коленвал, маховик, сцепление, передний шкив…) соосны относительно друг друга, отдельно сбалансированы, что даёт возможность заменить любой из узлов без последующей балансировки.
Например, коленвалы массой до 10кг. имеют после балансировки остаточный дисбаланс не более 15-30гр. (здесь необходимо сказать, что на балансировочном стенде ‘HINES’ специалисты нашего предприятия могут улучить этот результат до 2-5гр.). Однако такие валы требуют обязательной балансировки после механических повреждений, при шлифовке после деформации, также при каком либо вмешательстве в конструктивные особенности узлов (облегчение противовесов, маховика и т.д.).

При всём уважении к отечественной автомобильной промышленности и автопрому ближнего зарубежья, валы наших производителей необходимо балансировать в 99% случаев. Исключение, пожалуй, пожалуй, составляет оригинальные запчасти ВАЗа. Да и тот непредсказуем…
Вообще же, что касается новых моторных запчастей, то тут замечена характерная особенность: самый худший сюрприз для балансировщика – это именно новый коленвал. На некоторых «уникальных» валах завода ЗМЗ дисбаланс, как минимум, на порядок превышает всяческие существующие нормы. Извините, что не можем Вам привести максимальные значения. Дело в том, что наш станок не воспринимает дисбаланс более 700 гр.*см. При этом на экране компьютера высвечивается «ERROR» – ошибка. И пусть нас простит американская техника – оператор в настройках не ошибся… Ошибкой является сама деталь установленная на станок. О модульных сборках речи вообще не идет. Проводя перебалансировку таких валов, приходилось сверлить отверстия в маховике напротив заводских! Из этого следует, что либо заводская коррекция сделана «для галочки», либо вся задняя часть узла вала, включая задние противовесы, сам маховик и кожух сцепления сбалансировались за счёт маховика! Очевидно, что в обоих случаях балансировка одного лишь маховика на калибровочном (идеально сбалансированном) валу или на балансировочной оправке ничего не даст. Если маховик не менялся, то после коррекции масс он, будучи установлен на старый вал, даст, скорее всего, ещё большую вибрацию, чем до балансировки. Если же производилась замена маховика на новый, то последствия и вовсе непредсказуемы: вибрацию будет создавать дисбалансированный коленчатый вал. Таким образом, балансировать отдельные детали узла коленчатого вала — дело очень рискованное, если не сказать — безнадёжное. Но, возможно, у нас также выпускаются хорошо сбалансированные отдельно взятые коленчатые валы, маховики, корзины сцепления? Справедливости ради нужно отметить — Да. Бывают. Попадаются. Примерно один на пятьдесят. Стоит ли рассчитывать на такое везение? Не лучше ли не пожалеть сил и отбалансировать весь узел коленчатого вала методом модульных сборок?

Особое внимание стоит уделить балансировке V-образных и других несимметричных коленчатых валов, к ним относятся валы рядных двигателей с непарным количеством цилиндров. Если поставить такой вал на балансировочный станок, мощная моментная составляющая сорвёт его с опор при первых же оборотах. Дело в том, что масса противовесов у V-образных валов неразрывно связана с массой шатунно-поршневых групп двигателя. Необходимы компенсирующие втулки строго (с точностью до 1гр.) рассчитанной массы. Масса эта может быть приведена в технической документации на двигатель, или должна быть рассчитана по специальной методике: 100% вращательной массы (нижняя головка шатуна + вкладыши) и процент возвратно-поступательной составляющей (верхняя головка шатуна + поршень + кольца + палец + замки) от 0 до 100%. К сожалению, данные о компенсирующих втулках для импортных коленвалов могут быть определены только расчетным путём. Очевидно, что сам расчет и изготовление втулок займёт как минимум неделю времени, да и специалистов, которые могут это сделать можно сосчитать по пальцам. Наша методика и оснастка станка позволяет сбалансировать несимметричный вал в течении суток.
И всё же старайтесь избегать каких-либо вмешательств в конструктивные особенности узлов (облегчение, тюнинг…), а при замене элементов шатунно-поршневой группы, маховика, переднего шкива, настоятельно рекомендуем проконсультироваться у наших специалистов.
Проводя постоянный мониторинг среди наших клиентов, воспользовавшихся услугами по балансировке, констатируем факты:
• после балансировки коленчатого вала двигателя ЗМЗ-402 такое частое явление, как подтекание набивки заднего сальника исчезает навсегда.
• мощность двигателя повышается на 10-15%.
• двигатель устойчиво работает на всех режимах и холостом ходу.
• снижается расход топлива на 5-10%.
• пропадает вибрация.

В наше время высоких скоростей каждый автомобилист отлично знает и понимает насколько важна балансировка колес автомобиля, и что эта операция необходима практически после каждого посещения шиномонтажа. Но, к сожалению, далеко не каждый знает, что не менее важна балансировка коленчатый вал при капитальном ремонте двигателя внутреннего сгорания.

Делайте выводы, господа автомобилисты!

Балансировка коленвала

Балансировка коленвала – механическая операция, позволяющая снизить вибрации и различные нагрузки на компоненты двигателя, одновременно увеличив его ресурс, производительность и надежность.

Особенности конструкции

Конструируя коленчатый вал, производители подбирают его форму таким образом, чтобы он был максимально уравновешен: ось вращения должна быть центральной осью инерции. Но в процессе производства коленвалов могут быть допущены технологические погрешности и неоднородность материалов. В результате любой коленчатый вал в той или иной мере неуравновешен. Но сразу этого можно не заметить, понимание дисбаланса приходит к владельцу постепенно.

В каких случаях коленвал нуждается в балансировке? Бывает, что на холостых оборотах двигателя ручка коробки передач начинает болтаться. Если вы откроете капот, то увидите, что с двигателем происходит то же самое. Причин может быть несколько: неисправность систем зажигания и питания, износ коренных шеек, пробитый шатуном блок, залипание вкладышей. Эти дефекты исправляются только на специальном оборудовании. Характерный стук коленвала – главный показатель его кривизны и дисбаланса.

Различные методы балансировки коленвала

Первый метод – статическая балансировка, наиболее простой, но наименее точный. При таком методе используют ножи, на которые устанавливается коленвал. Если при вращении на ножах коленчатый вал принимает одно и то же положение, то его нижняя часть гораздо тяжелее, чем верхняя. Для балансировки в этом случае на верхнюю часть коленвала крепят грузики. Вращение и замеры производят до того момента, пока коленвал не начнет останавливаться в разных положениях. Достигнув цели, грузики снимают и на их полноценный вес высверливают с противоположной стороны противовес.

Второй метод – динамическая балансировка коленвала. Ее проводят только на специальных станках. Коленчатый вал устанавливают на независимые плавающие постели, которые соединяются тягой с электронным блоком. Коленвал раскручивают до определенных оборотов и с помощью светового электронного луча сканируют самую тяжелую точку коленвала. Эта точка приводит механизм к тряске, и на табло выводится соответствующее место коленвала, с которого необходимо удалить лишний вес.

    Положительные результаты балансировки коленвала:
  • Навсегда исчезает довольно частое явление – подтекание набивки заднего сальника
  • Мощность двигателя увеличивается до 15%
  • Двигатель ровно и устойчиво работает на любом режиме холостого хода
  • Снижается расход топлива на 5-10%
  • Исчезает вибрация
  • Облегчается маховик

Шлифовка и балансировка коленчатых валов

Шлифовка коленчатых валов

Коленчатый вал – это сложная по конфигурации деталь, которая преобразует возвратно-поступательные движения поршней в крутящий момент. Проще говоря, благодаря коленвалу автомобиль получает возможность ехать. Без этой детали не может работать ни один мотор.

В блоке мотора коленвал закреплён в нижней части на пяти (и более) коренных подшипниках, количество шатунных подшипников соответствует количеству цилиндров.

Шатуны, связанные с поршнями также прикрепляются к эксцентрическим шейкам с помощью подшипников скольжения.

Коренные и шатунные подшипники – вот зона повышенного внимания автовладельца. Для того, чтобы подшипники выполняли свою работу, по скрытой системе смазки к ним подаются масло.

С течением времени происходит износ вкладышей и шеек, давление масла падает, мотор выходит из строя.

Вот для того, чтобы вернуть двигатель к жизни, но при этом не покупать новые детали, используется шлифовка коленвала.

Конструкция коренных и шатунных подшипников скольжения коленвала предполагает использование сменных вкладышей из специального сплава. Если износ достигает определенных пределов, следует разобрать мотор и установить новые вкладыши, которые будут чуть толще, чем, те, которые были установлены первоначально. Диаметр шеек, хотя и уменьшен из-за износа, но всё же, не позволяет установить сразу коленвал на новые вкладыши.

Следует сточить наружную поверхность шейки до такого диаметра, который позволит установить его с новыми ремонтными вкладышами. Процесс подгонки диаметра коренных и шатунных шеек под новые вкладыши и называется – шлифовкой коленвала. Изменение диаметра происходит на сотые и десятые доли миллиметра, а количество шлифовок ограничено количеством ремонтных размеров вкладышей.

КАК ШЛИФУЮТ КОЛЕНВАЛ?

Шлифовка шатунных шеек коленвала

Хотя отечественные автомобили предоставляют владельцам неограниченные возможности при проведении самостоятельного ремонта, есть процедуры, которые физически невозможно выполнить в условиях даже хорошо оборудованного гаража. Так и шлифовка коленвала своими руками в условиях гаража невозможна, так как для этого необходимо сложное высокоточное токарное оборудование.

Кроме этого работник, выполняющий шлифовку должен пройти соответствующее обучение, а для качественного выполнения задания обладать достаточным опытом. Автовладелец в данном случае без дела не останется, так как ему следует выполнить следующие процедуры:

  • снять с двигателя всё навесное оборудование, включая коробку передач и сцепление с маховиком;
  • извлечь двигатель из моторного отсека;
  • вскрыв поддон мотора, открутить крышки коренных и шатунных подшипников;
  • снять крышки с вкладышами и извлечь коленвал;
  • очищенный коленвал передают в руки токарю.

Для шлифовки используют специальный станок, который позволяет изменять ось вращения. Шлифовку начинают либо с шатунных шеек, либо с самых изношенных коренных. Измеряя максимально изношенную шейку можно определить размер, до которого придётся производить расточку. После балансировки и выстраивания шеек строго по оси вращения, наружная поверхность шеек протачивается до необходимого размера. После обработки коленвал обязательно вымывают, особенно смазочные каналы. Это участок работы, который вполне можно назвать шлифовкой коленвала своими руками.

Балансировка коленчатых валов

Балансировка коленчатых валов является ничем иным, как механической операцией, вследствие которой значительно снижаются вибрации и прочие виды нагрузок на элементы двигателя. Это позволяет повысить его надежность, работоспособность и производительность. Безусловно, чаще всего в подобной операции нуждаются уже изношенные механизмы, хотя бывают случаи, когда дисбаланс наблюдается и в новеньком автомобиле, только что приобретенном из салона.

Есть два способа, как отбалансировать коленвал. Первый – статический, он является менее точным. В этом случае используются специальные ножи, на которые и устанавливается деталь. А дисбаланс определяется по ее положению во время вращения. Если верхняя часть коленвала легче нижней, то на нее крепят грузики и производят такие замеры и догрузку до достижения равновесия. И только после этого на противоположной стороне высверливаются отверстия для противовеса.

Второй вид – динамическая балансировка коленчатого вала. Для ее осуществления необходимо специальное оборудование. Коленчатый вал устанавливается в плавающие постели и раскручивается до нужных оборотов. Световой луч находит и сканирует наиболее тяжелую точку, которая провоцирует тряску, и выводит ее на экран. А для достижения баланса дело остается за малым – удалить с нее лишний вес.

Лучшим ответом на вопрос о необходимости балансировки коленчатого вала будет тот установленный факт, что она позволяет увеличить мощность двигателя и продлевает его ресурс. Нарушение же балансировки напротив, негативно сказывается на мощности, приводит к перерасходу топлива и может привести к сокращению срока службы всего автомобиля.

Как отбалансировать коленвал в гаражных условиях.

Бывает, что на двигателе нужно заменить маховик, его зубчатый венец или корзину сцепления и после замены перечисленных деталей, и даже после замены пробок каленвала (после промывки масляных каналов), его нужно обязательно отбалансировать. Если пренебречь этой операцией, то ваш двигатель, даже при повышении скорости машины всего лишь до 70 км/ч, начнёт сильно вибрировать из за дисбаланса. Естественно такое допускать нельзя, и коленчатый вал, перед установкой его на двигатель, нужно отбалансировать. Как сделать простое устройство для балансировки всего за пару часов, и что для этого потребуется мы и рассмотрим в этой статье.

Большинство автомобильных или мотоциклетных заводов балансируют свои коленчатые валы в сборе с маховиком и корзиной сцепления, а некоторые, например коленвал мотоцикла Днепр или автомобиля Запорожец, балансируют ещё и в сборе с центрифугой. Это надо учитывать и перед балансировкой одевать все детали на коленвал, и даже шкив или шестерню на переднюю часть вала, если конечно они существуют в конструкции именно вашего двигателя.

Ну и естественно все шатуны в сборе с поршнями, кольцами и пальцами, нужно будет взвесить и добиться их абсолютно одинакового веса. Многие заводы (как правило отечественные) пренебрегают этим, поэтому советую ещё при первом ремонте двигателя, обязательно взвесить выше перечисленные детали и если есть разница в весе, устранить её (снятием лишнего металла).

Кстати, при форсировке двигателя, многие механики облегчают маховик его протачиванием, и после облегчения маховика, тоже обязательно нужно сделать балансировку коленвла, в сборе с облегчённым маховиком.

Приспособление для балансировки коленвала.

Устройство для балансировки, которое будет описано в этой статье (см. фото), очень простое и изготовить его сможет любой, даже не опытный в слесарных делах водитель. Для работы вам потребуется немного профильной трубы, или уголка, стальной пруток диаметром 12 — 16 мм, уровень (можно строительный), болгарка и сварочный аппарат.

Сначала нужно будет изготовить основу — рамку, размером примерно 400 х 400 или 500 х 500 мм, которая сваривается из уголка или профильной трубы (ширина уголка или трубы 45 — 60 мм). А вообще габариты рамки и самого устройства зависят от длины вашего коленвала, ведь если вам нужно будет отбалансировать коленвал от грузовика, то естественно это приспособление нужно будет изготавливать бóльших размеров.

После того, как вы сварите рамку и зачистите сварные швы, в двух углах рамки ( цифры 1 и 2 на фото) и в середине противоположной трубы (цифра 3 на фото) нужно будет просверлить отверстия (диаметр их зависит от толщины прутка, из которого делаются шпильки). К отверстиям сверху привариваются гайки, диаметр внутренней резьбы которых зависит от диаметра трёх шпилек, которые вы купите или изготовите из прутка.

Почему всего три шпильки, а не четыре в каждом углу рамки ? Потому что, чтобы выставить рамку перед балансировкой строго горизонтально (с помощью уровня), достаточно покрутить всего лишь три шпильки, а четвёртая только усложняет регулировку. На каждую шпильку нужно будет накрутить ещё и контргайки, которые после регулировки рамки контрятся. В верху каждой шпильки, полезно подточить болгаркой по две лыски для гаечного ключа, чтобы потом было легко их крутить, при регулировке уровня.

Теперь нужно будет ближе к каждому углу рамки просверлить четыре отверстия, диаметром 14 — 16 мм. В эти отверстия вставляются и зажимаются гайками 4 шпильки (стойки), сделанные из прутка, толщиной примерно 14 — 16 мм, и диной примерно 250 мм (длина всех четырёх шпилек абсолютно одинаковая) .

Теперь на верхнюю часть каждой пары шпилек — стоек, нужно надеть два уголка ( 20 — 40 мм шириной и примерно 300 мм длиной) уголка, (перед этим в уголках сверлим отверстия). Уголки одеваем и прихватываем сваркой так, чтобы их острая кромка оказалась вверху, на эту кромку будет укладываться коленвал. Получатся напротив друг-друга расположенные две П-образные стойки (как два турника). Вот и всё — устройство для балансировки коленвала в гаражных или даже домашних условиях готово!

Балансировка коленвала.

Перед балансировкой сначала нужно выставить приспособление строго горизонтально, относительно силы притяжения Земли. Для этого сначала укладываем уровень на уголок(20 мм) П-образной стойки, расположенной около цифр 1 и 2 и крутим шпильки 1 и 2, пока не добьёмся абсолютно горизонтального его расположения и соответственно уголка, на котором он лежит.

Затем разворачиваем уровень перпендикулярно и укладываем уровень поперёк, то есть сразу на два уголка обоих П-образных стоек, и добиваемся с помощью вращения шпильки 3, абсолютно горизонтального положения всего приспособления в целом.

Выставив приспособление точно горизонтально, можно укладывать на него коленчатый вал в сборе с деталями как на фото. Если имеется дисбаланс, то коленвал сразу же начнёт проворачиваться, то есть катиться по кромке уголков, пока центр тяжести деталей не окажется в самой нижней точке (притяжение Земли нам помогает). Естественно этот дисбаланс (перевес) нужно устранять.

Чтобы устранить перевес, нужно в самой тяжёлой (нижней — на фото указано стрелкой) части маховика высверлить лишний металл, чтобы убрать лишний вес. Но как узнать точно этот вес. Для этого, к самой лёгкой противоположной стороне маховика (вверху) нужно приклеить магнитики разного веса или кусочки большого магнита (можно разбить на кусочки магнит от динамика).

Добавлять (приклеивать) магнитики к маховику нужно будет до тех пор, пока коленчатый вал в сборе с деталями, как бы вы его не повернули на уголках, должен лежать неподвижно (не катиться ни в право ни в лево). Все магнитики, которые были приклеены, нужно взвесить, и этот точный вес и будет перевесом (дисбалансом). Сейчас в продаже полно китайских электронных весов — их нужно будет купить, они не дорогие (или попросить взвесить магниты в магазине).

Теперь нужно будет высверлить с маховика столько металла, чтобы вес стружки был такой же как и вес магнитиков, которые компенсировали дисбаланс. При высверливании желательно постелить под маховиком ткань, чтобы можно было собрать стружку и взвесить. Но практически одного высверливания отверстия (примерно 7 — 8 мм) всегда не хватает, и приходится сверлить несколько. Если есть фрезерный станок, то можно в маховике выфрезеровать лишний металл. Но главное не переборщить в этом деле, а то придётся потом сверлить на противоположной стороне маховика.

Кстати, если у вас на другом конце коленвала находится шкив, шестерня или центрифуга, и вы меняли именно их а не маховик, то тогда нужно будет и балансировать вместе с этими деталями(как на фото) и высверливать лишний металл именно в них, а не в маховике. Ну а если вы меняли корзину сцепления, то балансировать ваш коленвал нужно именно с закреплённой на маховике корзиной (здесь можно будет высверливать лишний металл в корзине, там где отверстия для её крепления).

Ну и напоследок добавлю, что это устройство может быть использовано и для проверки биения коленвала, с помощью индикаторной стойки с индикатором часового типа. Для этого нужно будет всего лишь просверлить по два отверстия в верхних уголках (на которые укладывается коленвал) и закрепить на них две призмы, на которые и будет впоследствии укладываться коленвал, для проверки его биения часовым индикатором.

Надеюсь эта статья поможет всем водителям, любящим всё делать на своей машине сами, и которые с помощью этого устройства, смогут легко отбалансировать коленчатый вал у себя в гараже.

Для полноты картины, а так же чтобы все поняли, как влияет балансировка коленвалов любого двигателя на мягкость его работы, посмотрите видеоролик ниже; успехов всем!

Основы балансировки роторов в Сургуте, неуровновешенность, дисбаланс

ДИНАМИЧЕСКАЯ БАЛАНСИРОВКА РОТОРОВ НА СТАНКЕ С КАЧАЮЩЕЙСЯ РАМОЙ

Нужен ремонт кардана в Сургуте? — Предлагаем вам качественный ремонт карданных валов в Сургуте от опытных инженеров компании «Кардан Баланс» по доступным ценам.

Наше предприятие предлагает широкий спектр услуг для карданных валов в Сургуте:

  • Диагностика — бесплатно!
  • Ремонт;
  • Замена крестовины, опоры, шлицевого, трубы, вилки;
  • Шприцевание;
  • Продажа новых карданов в Сургуте;

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:

• двухопорные;

• многоопорные;

• межопорные;

• консольные;

• двухконсольные.

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 аn 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

    По ГОСТ 19534-74, ротор – тело, при вращении удерживаемое в опорах своими несущими поверхностями. В автомобилях это может быть зубчатое колесо, шкив, ротор электродвигателя, барабан, коленчатый вал и т.д.
Если массы распределены в роторе так, что во время вращения они вызывают нагрузки в опорах, то его называют неуравновешенным. Причем различают 3 типа неуравновешенности ротора:
  • Статическую. При которой ось вращения и главная ось инерции параллельны. При этом переменные давления равны 0
  • Динамическую. При которой главная ось и ось вращения перекрещиваются или пересекаются, но не в центре масс, из-за этого и возникает разбалансированность чаще всего.
  • Моментную

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 = Аg /Dg=Аg/(mgeg),                                      

Определяем дисбаланс масс

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

                                                                Dк=D1                                                                                                                ек=D1/mк.                                            

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

Doct=Aoct/m

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.

Все ещё думаете, нужен ли вам ремонт или балансировка кардана в Сургуте? — Позвоните нам по телефону: 8 (800) 555-50-37. Наши квалифицированные специалисты проконсультируют вас, и при необходимости запишут на бесплатную диагностику!

Компания «Кардан Баланс» в Сургуте, старается удерживать доступные цены на услуги для карданных валов, совместно с наивысшим заводским качеством. Звоните прямо сейчас, и получите выгодное предложение!

John Maher Racing » Проект 2110. Часть 4: Динамическая балансировка

Динамическая балансировка узла коленчатого вала является важной частью сборки любого двигателя. В этой статье делается попытка объяснить, почему. Начну с небольшой теории, а затем продемонстрирую на примере, показав каждый этап процесса балансировки применительно к коленчатому валу, маховику, сцеплению и шкиву коленвала, используемых в пр.2110 .

Что такое «динамическая балансировка»?

Разница между статическим и динамическим дисбалансом

На схеме слева [рис. 1] показано влияние дисбаланса, расположенного на некотором расстоянии от осевой линии коленчатого вала (или оси вращения), на центр масс.Этот дисбаланс приводит к тому, что кривошип пытается вращаться вокруг новой центральной линии («главной оси инерции»). Энергия тратится впустую, поскольку кривошип пытается двигаться не по центру, создавая вибрацию, напряжение и потребляя мощность в процессе.

В реальном мире дисбаланс не распределяется равномерно или симметрично по длине коленчатого вала. Это приводит не только к смещению «центра масс» от осевой линии коленчатого вала, но и к наклону «главной оси инерции» под углом, противоположным оси вращения коленчатого вала.[рисунок 2]

Целью динамической балансировки коленчатого вала является точное совпадение «основной оси инерции» с осевой линией коленчатого вала.

Динамическая балансировка коленчатого вала Project 2110

Я делюсь данными, записанными во время балансировки кривошипа, маховика, сцепления и шкива коленчатого вала Project 2110, чтобы дополнительно объяснить допуски и методы, используемые для динамической балансировки всего вращающегося узла в соответствии с очень высоким стандартом. . Оставшаяся часть этого поста посвящена только балансировке коленчатого вала — я завершу эту тему в своем следующем посте, когда буду иметь дело с маховиком, нажимным диском сцепления и шкивом коленчатого вала.

Коленчатый вал вращается на специальных клиновых блоках, расположенных на шейках коренных подшипников №1 и №3. Датчики в каждой стойке V-образного блока определяют степень дисбаланса, а поворотный энкодер определяет место дисбаланса с точностью до 1 градуса вращения коленчатого вала. Вот скриншот самого первого вращения кривошипа проекта 2110…

Первый виток на балансире 82мм кривошипа пр.2110

… а вот рукоятка опирается на две стойки балансира. Прежде чем вращать каждую рукоятку, я проверяю биение центральной главной оси с помощью циферблатного индикатора — нет смысла пытаться сбалансировать погнутую рукоятку!

Коленчатый вал диаметром 82 мм, установленный на балансировочном станке — самое время проверить центральную ось на наличие биения


Балансировка с допуском

Чем больше дисбаланс и чем дальше он от центра коленчатого вала, тем сильнее трясет двигатель и стучит коренные подшипники и кривошип.Со временем это может привести к усталости металла и трещинам, которые могут привести к выходу из строя подшипников или поломке кривошипа.

Диапазон оборотов двигателя играет важную роль…

Центростремительная сила в действии… неуравновешенный вес заставляет спортсмена принять отклонение от центральной оси вращения. Представьте себе спортсмена, ограниченного «виртуальным» набором основных подшипников, заставляющим его поддерживать идеально вертикальную ось вращения и, следовательно, неспособным противостоять силе, создаваемой вращающимся неуравновешенным весом.Удержаться на ногах будет сложно!

Вращающийся объект создает «центростремительную силу». Это сила (или нагрузка), создаваемая перпендикулярно направлению вращения. Привяжите веревку к кирпичу, покрутите ее, и вы почувствуете притяжение центростремительной силы, создаваемой «неуравновешенным» весом кирпича. Чем быстрее крутишься, тем сильнее тянет. Величина силы увеличивается экспоненциально со скоростью. т. е. удваивая скорость двигателя, вы увеличиваете нагрузку в четыре раза. Втрое больше оборотов двигателя, а сила умножается в девять раз.

По ряду причин невозможно достичь абсолютного совершенства балансировки, поэтому мы работаем в диапазоне допусков. Общепринятой практикой является указание величины дисбаланса в граммах или унциях, а затем указание расстояния от центра коленчатого вала до дисбаланса (радиус коррекции). Обычно это выражается как «унция-дюйм» или «грамм-дюйм». Поскольку мое программное обеспечение для балансировки переключено на метрическую систему, я установил радиус коррекции на 25 мм (чуть меньше 1 дюйма) и стремлюсь к дисбалансному весу менее 4 граммов.Это более тонкий допуск, чем большинство балансировочных мастерских используют для мощных уличных двигателей — самый популярный допуск — « 0,6 унций-дюймов». Эквивалент 17 грамм-дюймов по сравнению с проекта 2110 цель менее 4 грамм-дюйма (4 грамма-25мм).

Выбранный мной допуск «4 грамма-25 мм» точно такой же, как дисбаланс 2 грамма на радиусе 50 мм или 1 грамм на радиусе 100 мм. Помните: чем дальше от центра кривошипа возникает дисбаланс, тем больше его вредное воздействие.Чтобы помочь вам визуализировать дисбаланс в 4 грамма при радиусе коррекции 25 мм (такой же, как 1 грамм на 100 мм), представьте банкноту в 10 фунтов стерлингов (0,923 грамма), расположенную близко к внешнему краю маховика. Это очень близкое приближение к дисбалансу, оставшемуся в узле кривошипа, который был отбалансирован с допуском «4 грамма-25 мм».

Я объясню процесс далее, когда проведу вас через различные этапы балансировки коленчатого вала, маховика, сцепления и шкива коленчатого вала проекта 2110 . Снова смотрим на скриншот первого спина:

.

Первый виток на балансире 82мм кривошипа пр.2110

Это рукоятка сама по себе i.е. нет зубчатых передач или деревянных шпонок. Именно так многие балансировочные мастерские будут иметь дело с вашим шатуном. Цифры справа в порядке: 1,98 грамма при радиусе 25 мм находятся в пределах нашего целевого допуска в 4 грамма, но левая сторона (конец шкива кривошипа) составляет серьезно, выходит за пределы допуска при 19,0 граммах. В этот момент человек, работающий с вашей рукояткой, приступит к работе и начнет снимать вес, чтобы уменьшить дисбаланс. Однако есть проблема… поскольку кривошипные шестерни, распорная втулка, стопорное кольцо и шпонки не на месте, балансировка кривошипа в этом состоянии не соответствует реальным динамическим условиям эксплуатации, т.е.е. когда двигатель полностью собран и работает.

Действительно ли установка кривошипных шестерен, шпонок и т. д. имеет такое большое значение? Без изменений, кроме подгонки шестерёнок, шпонок и т. д., вот результат…

Установка кривошипно-шатунного механизма сильно влияет на степень дисбаланса.

… с 19,0 грамма уменьшилось до 4,93 ! Мораль этой истории: ваши кривошипно-шатунные механизмы должны быть на месте при балансировке коленчатого вала в сборе!

Осталось провести небольшую корректировку, чтобы снизить вес левой плоскости ниже 4 грамм.Потребовалось небольшое удаление материала с противовеса, ближайшего к концу шкива кривошипа:

Груз снят с противовеса для уменьшения дисбаланса коленчатого вала

После еще нескольких вращений, каждый раз удаляя немного больше веса, вот конечный результат:

Коленчатый вал с тонкой балансировкой

Достаточно хорошо для двигателя NASCAR, работающего со скоростью 9800 об/мин в течение нескольких часов!

Коленчатый вал отбалансирован. В следующей части, Часть 5: Динамическая балансировка (продолжение), я работаю над маховиком, нажимным диском сцепления и, наконец, над шкивом коленчатого вала.Еще немного теории — демонстрация резкого влияния оборотов двигателя на центростремительную силу.

Создавать собственный двигатель? Нужна балансировка коленвала в сборе по пр.2110 ?
Щелкните здесь для получения дополнительной информации и цен.

Назад Проект 2110 сообщений:

Часть 1: Введение
Часть 2: Диаметр цилиндра и ход поршня
Часть 3: Подготовка картера

Подпишитесь на информационный бюллетень, чтобы получать уведомления по электронной почте о следующей партии Project 2110 .

Обновления также размещаются на странице JMR в Facebook

 


Краткое руководство по балансировке коленчатого вала мотоцикла

I. Введение

Балансировка важна для каждой вращающейся части машины, такой как бак в бытовой стиральной машине или колесо вашего автомобиля или мотоцикла, и это относится к коленчатый вал вашего двигателя мотоцикла также.

Эта статья расскажет вам о различных аспектах балансировки коленчатого вала.

II. Какова функция коленчатого вала?

Вы знаете, что двигатель внутреннего сгорания, который приводит в движение ваш мотоцикл, имеет поршень, который совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре двигателя и прикреплен к маленькому концу шатуна.

Другой конец шатуна (большой конец) соединен с коленчатым валом, и коленчатый вал преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение.

Современные коленчатые валы обычно изготавливаются из цельных поковок, однако могут быть одноцилиндровые коленчатые валы, состоящие из 3 или более деталей.Сборный коленчатый вал можно легко идентифицировать, поскольку его шатун обычно имеет цельную конструкцию, а шатун разъемного типа, используемый в кованом коленчатом валу.

Коленчатый вал состоит из следующих частей: коренная шейка, шатунная шейка, шейка кривошипа и противовесы.

III. Краткая предыстория балансировки коленчатого вала

Двигатель вашего мотоцикла, включая коленчатый вал, был отбалансирован на заводе, однако балансировка может быть нарушена из-за потери веса в компонентах или если вы заменили поршень, шатун , так далее.Езда на мотоцикле с разбалансированным коленчатым валом — не самое приятное занятие.

Балансировка коленчатого вала мотоцикла сопряжена с множеством проблем, и вы никогда не сможете отменить все силы дисбаланса, действующие на коленчатый вал. Двигатель вашего мотоцикла производит вибрацию из двух источников, а именно. дисбаланс из-за вращающихся частей (вращающийся дисбаланс) и дисбаланс из-за возвратно-поступательного движения веса (поршень, поршневые кольца, малая головка шатуна и т. д.).

Когда вы думаете о балансировке коленчатого вала, важно знать его конструкцию и особенности, а именно.для чего нужен противовес на коленчатом валу.

Противовесы коленчатого вала предназначены для компенсации сил, создаваемых вращающимися и возвратно-поступательными массами (дисбалансы). Обычно это делается путем удаления материала с противовесов коленчатого вала.

Чтобы коленчатый вал был идеально сбалансирован при вращении, сумма всех действующих на него сил (силы в зависимости от его направления могут быть положительными или отрицательными) должна быть примерно равна нулю.

Если вес и расположение противовеса точны и правильны для компенсации вращательного и возвратно-поступательного дисбаланса, коленчатый вал сбалансирован.

Однако, если вес противовеса превышает требуемый вес, необходимо выполнить балансировку путем сверления или фрезерования лишнего веса. А если вес противовеса меньше необходимого веса, то при балансировке может быть добавлен необходимый вес. Обычно это делается путем сверления отверстия в нужном месте и закрытия его материалом, более плотным и тяжелым, чем материал коленчатого вала.

IV. Преимущества балансировки коленчатого вала
  • Коленчатый вал является одним из основных компонентов двигателя вашего мотоцикла, и балансировка коленчатого вала важна для плавной работы мотоцикла.
  • Идеально сбалансированный коленчатый вал может повысить производительность вашего мотоцикла и двигателя, делая вашу езду комфортной и без вибраций.
  • Преимущества идеально сбалансированного коленчатого вала: мощный двигатель, повышенная эффективность двигателя и снижение вибрации.

V. Виды балансировки

Конструкторы стремятся сделать проектируемые узлы и агрегаты максимально симметричными, чтобы они работали безотказно, однако на практике это может быть невозможно.

Следовательно, каждый вращающийся компонент (например, наш коленчатый вал) имеет асимметричные веса относительно своей оси вращения. Эти асимметричные веса вызывают дисбаланс, что приводит к вибрации.

Балансировка компонента может быть выполнена двумя способами: (i) статическая балансировка и (ii) динамическая балансировка .

Статическая балансировка — простейшая форма балансировки компонента. Когда компонент катится вокруг своей оси, могут произойти две вещи: (i) компонент останется неподвижным независимо от его углового положения или (ii) компонент катится, а затем приходит в стационарное положение (опираясь на самое тяжелое угловое положение). местонахождение) .

Компонент в ситуации может быть (i) в статическом сбалансированном состоянии, или (ii) в статическом несбалансированном состоянии . Компонент может быть статически сбалансирован либо путем удаления материала из его самого тяжелого места, либо путем добавления подходящего веса в месте, расположенном под углом 180° к самому тяжелому месту. Статическая балансировка может выполняться только в одной плоскости .

Динамическая балансировка выполняется путем вращения компонента на динамической балансировочной машине. Скорость вращения может быть рабочей скоростью компонента или меньше ее.Балансировочный станок обнаруживает дисбаланс и сообщает количество удаляемого или добавляемого материала и его местоположение. Динамическая балансировка может производиться в двух плоскостях.

Динамически сбалансированный компонент всегда будет иметь статическую балансировку, однако обратное неверно. Таким образом, статическая балансировка может улучшить производительность машины, однако она никогда не может полностью устранить дисбаланс. Также результат статической балансировки зависит от мастерства и опыта занимающегося ею.

VI. Статическая балансировка коленчатого вала
Статическая балансировка коленчатого вала мотоцикла требует навыков и опыта. Если вы пытаетесь выполнить статическую балансировку коленчатого вала мотоцикла, обратитесь за помощью и руководством к опытному механику, имеющему опыт работы в этой области. Установка неправильно отбалансированного коленчатого вала на двигатель мотоцикла небезопасна и может привести к серьезным повреждениям/несчастным случаям. Также всегда лучше провести динамическую балансировку коленчатого вала.

Для проведения статической балансировки коленчатого вала вам потребуется набор прецизионных весов и приспособление для поддержки свободного вращения коленчатого вала. Вы можете поддерживать коленчатый вал на параллельных направляющих или наборе перекрывающихся роликов, а если у вас есть доступ к токарному станку, вы можете установить коленчатый вал между центрами передней и задней бабки. Вы можете использовать параллельные направляющие только для коленчатых валов, которые имеют одинаковый диаметр валов с обеих сторон.

Обычной практикой является балансировка коленчатого вала с использованием грузов, равных массе вращающейся массы, плюс 50% массы совершающей возвратно-поступательное движение массы.Этот метод обычно достаточно хорошо работает с большинством мотоциклетных двигателей.

Однако многие факторы не учитываются, а именно. различные обороты двигателя, усилие, приложенное к коленчатому валу во время рабочего такта, длина шатуна, трение в подшипниках, пары качения и т. д. Поэтому балансировка коленчатого вала — это всегда компромисс. И всегда желательно делать динамическую балансировку.

Статическая балансировка с некоторым успехом возможна только для одноцилиндрового, 360-градусного вертикального твинса и V твинса мотоциклетного двигателя.

Этапы статической балансировки коленчатого вала (одноцилиндровый двигатель)

Этап 1 : Взвесить возвратно-поступательные части, т.е. Поместите поршень, поршневые кольца, поршневой палец, замки и головку шатуна на прецизионные весы и запишите их. Вам нужно простое приспособление для взвешивания малого или большого конца шатуна.

Вам не нужно взвешивать большую головку шатуна и его подшипник, поскольку вы выполняете статическую балансировку коленчатого вала с установленным на нем шатуном.

Этап 2 : Общий вес поршня, поршневых колец, замков и поршневых пальцев = X грамма.

Вес малого конца шатуна = Y грамма.

Тогда возвратно-поступательный вес будет использоваться для статической балансировки, скажем, R =  Коэффициент балансировки, умноженный на (X+Y). Коэффициент баланса вычисляется опытными в этой области людьми и обычно принимается как 50 процентов (но это может варьироваться).

Следовательно, в нашем случае R = 50 процентов от ( X + Y ).

Шаг 3 : Тем не менее, мы проводим статическую балансировку коленчатого вала с установленным на нем шатуном, включая малый конец шатуна.

Следовательно, чтобы получить фактический вес, который будет использоваться для статической балансировки, мы должны вычесть вес малого конца шатуна из R . Это означает, что фактический вес, который необходимо добавить, равен = R минус вес головки шатуна .Допустим, этот фактический вес равен A .

Этап 4 : Поместите сборку коленчатого вала и шатуна на крепление параллельной направляющей. Убедитесь, что две направляющие точно параллельны и находятся в одной плоскости.

Теперь нам нужно прикрепить груз A к маленькому концу шатуна. Вы можете сделать проволочный крюк (типа S ) и прикрепить к нему гайки, шайбы и втулки. Общий вес S-образного крюка с гайками, шайбами ​​и т.п. должен быть равен А грамма.

Шаг 5: Подвесьте проволочный крюк с грузом ( A грамма) к маленькому концу.
Если коленчатый вал вашего мотоцикла правильно отбалансирован, то коленчатый вал не будет вращаться и останется неподвижным в любом положении, в котором вы его вращаете. Однако если есть дисбаланс, то тяжелая сторона покатится вниз. Тяжелая сторона обычно представляет собой противовесы на коленчатом валу.

Шаг 6 : Обычной практикой является удаление материала с более тяжелой стороны путем добавления веса, и хотя это можно сделать, это нецелесообразно.Удаление материала обычно производится путем сверления. Многие коленчатые валы закалены, поэтому вам может понадобиться твердосплавное сверло. Если вам не ясно, что один противовес коленчатого вала тяжелее другого, обычной практикой является снятие одинакового количества материала с каждого из противовесов (это сведет к минимуму качающиеся пары).

Шаг 7 : Повторите шаги 5 и 6 и убедитесь, что коленчатый вал статически сбалансирован.

Во многих случаях статическая балансировка выполняется путем добавления рассчитанного значения грузоподъемности на шатунной шейке для имитации вращающейся массы на большой головке шатуна и процента от совершающей возвратно-поступательное движение массы.Этот груз должен быть размещен симметрично оси шатуна, чтобы обеспечить надлежащие результаты, и доступны специально изготовленные болтовые зажимы для крепления груза на шатунной шейке.

Вы должны следовать аналогичному методу для статической балансировки многоцилиндровых двигателей мотоциклов. При выполнении статической балансировки многоцилиндровых двигателей необходимо учитывать дополнительные моменты: (i) учитывать все цилиндры для расчета возвратно-поступательной массы , (ii) поршневые кольца и поршневые пальцы многоцилиндровых двигателей. могут не сильно различаться по весу, однако, поскольку поршень изготовлен из литого или кованого материала, их вес может отличаться (вы должны быть осторожны, так как поршень является критическим компонентом), и (iii) сравните веса шатунов (вес шатуна на малом и большом концах должен быть примерно одинаковым).

VII. Динамическая балансировка коленчатого вала

Груз-груз

При динамической балансировке коленчатого вала на динамической балансировочной машине нельзя делать ее с установленными на нем возвратно-поступательными частями. Тем не менее, вы не можете отказаться от возвратно-поступательных частей. Решением этой проблемы является моделирование деталей, которые не могут быть собраны с коленчатым валом во время динамической балансировки. Этот расчетный вес называется « боб-вес ».

После того, как вы рассчитали груз, можно прикрепить грузы, эквивалентные грузу, к шейке(ам) коленчатого вала (шатунной шейке) для имитации веса возвратно-поступательных частей во время динамической балансировки.

Расчет массы бобышки для 90º двигателя V-Twin (значения в таблице случайные)

Соединительная стержень маленький конец-159 грамм Locks-2 грамм подшипники-38 грамм поршневые кольца-27 грамм

Вы должны заметить, что весом стержня размещен в двух части, малый конец и большой конец.Это связано с тем, что малый конец соединен с поршнем и имеет возвратно-поступательное движение, а большой конец соединен с коленчатым валом и совершает вращательное движение.

Раздельный груз шатуна взвешивается с помощью приспособления. Крепление помогает вам поддерживать большой конец, взвешивая меньший конец, и наоборот. После отдельного взвешивания малого и большого наконечников вы можете взвесить весь шатун. Вес двух грузов должен быть равен общему весу шатуна.

9 9021 1
Расчет боба-веса
398 Piston 395
Подшипники 38 PIN-код поршня 102
Всего 436 Замки 2
Разомок разъема / Бросок X2 поршневые кольца 27
Всего 872 Соединительная сумка (небольшой конец) 159
OIL 6 Всего 685
878 878 раз поршни / бросок x2
поршневой фактор 685 поршневой веса 1370
Боб-вес 1563 Раз 50% x50%
Коэффициент возвратно-поступательного движения 685

Вес противовесов коленчатого вала должен быть равен сумме 100 % вращающихся масс и 50 % возвратно-поступательных масс.Вам необходимо взвесить все соответствующие компоненты на точных весах.

Дополнительные 5-10 грамм добавляются к весу смазочного масла. Большой конец шатуна и его подшипники вращаются вокруг коленчатого вала и считаются вращающейся массой.

В процессе балансировки груз(а) прикручивается(ются) к шейке(ам) шатуна. После того, как вы закрепите грузик на шатунной шейке, балансировочный станок раскручивает коленчатый вал со скоростью около 750 об/мин, а когда вращение коленчатого вала прекращается, на цифровом дисплее балансировочного станка отображается количество груза (которое необходимо добавить или удален) и его местонахождение.Процесс балансировки продолжают до тех пор, пока остаточный дисбаланс не станет незначительным.

VIII. Заключение

Обсуждение в предыдущих параграфах ясно показывает важность балансировки коленчатого вала вашего мотоцикла. Балансировка коленчатого вала важна, потому что каждый мотоциклист хочет плавной езды.

сообщите об этом объявлении

Исследование технологий полевой динамической балансировки для системы коленчатого вала большого дизельного двигателя бумага.Чтобы отделить сигнал неуравновешенной вибрации от общего сигнала вибрации системы коленчатого вала, сначала был введен принцип подбора сигнала основной частоты, основанный на методе наименьших квадратов, а затем был применен метод вейвлет-шумоподавления для повышения точности подбора сигнала методом наименьших квадратов. метод. На основе анализа сигнала неуравновешенной вибрации и оценки системы коленчатого вала был применен метод коэффициента влияния для расчета значения и фазы эквивалентной неуравновешенной массы в маховике.Чтобы легко исправить состояние дисбаланса системы коленчатого вала, оборудование для регулировки дисбаланса было разработано на основе конструкции маховика. Уравновешивающий эффект полевой системы динамической балансировки, разработанной для большого дизельного двигателя, был подтвержден полевыми экспериментами.

1. Введение

Большой дизельный двигатель является важным генерирующим и энергетическим оборудованием судов. На практике неуравновешенная масса системы коленчатого вала может формироваться и выходить за допустимые пределы под влиянием факторов точности обработки, точности монтажа, износа и деформации и т.д.Огромная неуравновешенная вибрация системы коленчатого вала может быть вызвана неуравновешенной массой системы коленчатого вала, что может нарушить стабильность работы дизельного двигателя, а затем ухудшить состояние износа среди узлов движения. Поэтому следует применять подходящий метод балансировки, чтобы уменьшить неуравновешенную массу и неуравновешенную вибрацию системы коленчатого вала.

Объект балансировки системы коленчатого вала дизеля включает в себя возвратно-поступательную силу инерции и силу инерции вращения.Как правило, в дизельном двигателе устанавливается специальный уравновешивающий механизм, уравновешивающий возвратно-поступательную силу инерции. В 1911 году Ланчестер изобрел технологию двухвального баланса [1]. В 2002 году Ishikawa et al. разработали систему балансирных валов мирового класса для двигателя 2AZ-FE. использование шестерен из смолы впервые. Надежность достигнута за счет разработки высокопрочной смолы с оптимальными ударопоглощающими характеристиками [2]. В 2007 году Fan et al. предложили новую концепцию метода балансировки «толстый-тонкий двойной вал» для 4-цилиндрового дизельного двигателя.[3]. В 2009 году Сольферино предложил двигатель внутреннего сгорания с коленчатым валом и первым и вторым уравновешивающими валами, которые передавались от одного к другому, в качестве системы одностороннего натяжения, применяемой к гибкому приводу, проходящему между коленчатым валом двигателя и первым из них. балансирные валы [4]. В 2015 году Сайдовиц и соавт. описал систему уравновешивания одноцилиндрового двигателя, у которого уравновешивающий вал включал в себя первичный уравновешивающий вал для первого вида сил и по крайней мере один вторичный уравновешивающий вал для второго вида сил [5].

Противовесы обычно используются для уравновешивания силы инерции вращения, а методы компоновки противовесов включают метод секционной балансировки, метод интегральной балансировки и метод неравномерной балансировки. В 2000 году метод смещения центра масс был применен для изучения характеристик балансировки двигателя внутреннего сгорания Саном и Фэнгом [6]. В 2007 году Sun et al. применил балансировочный механизм проскальзывающего типа для изучения и анализа характеристик балансировки одноцилиндрового дизельного двигателя.[7]. В 2009 году влияние массы и положения противовеса на нагрузку на коренной подшипник и напряжение изгиба коленчатого вала рядного шестицилиндрового дизельного двигателя было исследовано с использованием программы моделирования многотельных систем ADAMS, разработанной Йилмазом и Анласом [8]. В 2009 году Ян и др. представили модель, состоящую из коленчатого вала, шатуна и поршня. разделить возвратно-поступательную массу и вращающуюся массу шатунного узла на основе моделирования динамики многих тел [9]. В 2011 году Лю и Хьюстон представили набор формул для определения веса колец, необходимых для балансировки коленчатых валов шестицилиндровых двигателей V60 [10].В 2012 году Ким и др. представили оптимальную концептуальную конструкцию балансирного вала. путем определения местоположения как дебалансного, так и опорного подшипника [11]. В 2012 году Карабулут разработал динамическую модель с тремя степенями свободы для двухцилиндрового четырехтактного двигателя, которая позволила одновременно рассматривать коленчато-поршневой механизм и блок цилиндров. Было получено простое соотношение для определения положения и массы противовесов, используемых для устранения вертикальной вибрации блока [12].В 2015 году Хуо и соавт. построили теоретическую модель противовеса трансмиссионного механизма для получения значений противовеса и фазового угла противовеса на коленчатом и вторичном валах [13]. В 2016 г. Ipci и Karabulut провели сопряженное термодинамическое и динамическое моделирование одноцилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, в котором были оптимизированы масса противовеса и его радиальное расстояние [14]. Чтобы изучить баланс двигателя со смещенным коленчатым валом, новое уравнение было получено из традиционного уравнения для кинематического анализа системы поршень-кривошип Танга и др.в 2016 г., которое было выполнено на 3-цилиндровом двигателе с одним коленчатым валом и избыточным противовесом для расчета соотношения фаз между уравновешивающим валом и противовесом [15].

На практике состояние разбалансировки системы коленчатого вала может измениться при длительной работе дизеля. Чтобы адаптировать изменение состояния дисбаланса системы коленчатого вала, балансировка поля была предложена Keizai Seminar et al. в 1990-х годах. На основе метода балансировки в полевых условиях можно измерить и скорректировать дисбаланс системы коленчатого вала в полевых условиях, а также обеспечить точность и своевременность балансировки [16, 17].

2. Метод выделения разбалансированного вибрационного сигнала

На практике в вибрационный сигнал системы коленчатого вала включается множество гармонических и шумовых сигналов. Различные гармонические сигналы представляют собой различные возбуждающие факторы, а сигнал неуравновешенной вибрации относится к составляющей основной частоты, смешанной с общим вибрационным сигналом системы коленчатого вала. Чтобы проанализировать состояние дисбаланса системы коленчатого вала, сигнал дисбаланса вибрации должен быть сначала отделен от общего сигнала вибрации.Традиционные методы сосредоточены на фильтрации и шумоподавлении на основе преобразования Фурье. Было обнаружено, что в выделенном сигнале основной частоты, основанном на традиционных методах, могут быть перепутаны составляющие основной частоты других сигналов, и эти составляющие основной частоты не могут быть скорректированы методом динамической балансировки [18]. Для уменьшения интерференции составляющих основной частоты других сигналов был применен метод наименьших квадратов для подгонки сигнала основной частоты неуравновешенной вибрации [18].

В соответствии с принципом ряда Фурье сигнал вибрации системы коленчатого вала выражается следующим образом:

В (1) представляет собой сигнал вибрации, представляет постоянный член сигнала вибрации, амплитуду и фазу компонент частоты порядка, соответственно, выражается как и , представляет собой частоту сигнала основной частоты. По расчету тригонометрической функции получаем

Линеаризуем (2) как

Связь параметров в (2) и (3) можно получить в (4) и (5).

Примем как частоту дискретизации и как длину дискретизации; тогда мы можем получить дискретное уравнение (5) следующим образом:

В соответствии с принципом метода наименьших квадратов мы устанавливаем целевую функцию как

В функции (7) представляет собой дискретное значение выборочного сигнала. Взяв, соответственно, частную производную функции (7) по , которая равна нулю, получим следующие уравнения в частных производных:

Уравнение (8) является линейным нормальным уравнением порядка и может быть Метод устранения ПКА.Мы можем рассчитать значения параметров , а затем получить значения и путем решения

. Чтобы проверить точность метода, мы разрабатываем программы моделирования и подбора сигналов на языке Labview. Уравнение сигнала имитации выражается следующим образом:

В (10) – сигнал шума. Чтобы проанализировать эффект аппроксимации сигнала, в сигнал имитации добавляются равномерный сигнал белого шума и сигнал периодического случайного шума соответственно. Амплитуда шумовых сигналов устанавливается равной 0.4 для сравнения. Симуляционные сигналы показаны на Рисунке 1.

На основе сигналов на Рисунке 1 используется метод наименьших квадратов, соответственно, для подгонки компонентов первых 3-х порядков имитационных сигналов. Результаты подходящих приведены в таблице 1.



9 9 9 3
Orders Без шума Университетный белый сигнал шума добавляется Периодическая случайная
Сигнал шума
Амплитуда фазы амплитуда фаза амплитуда этапа
1 3 30 ° 2.98 29,93 ° 2.66 25.61 ° 0
2 44,73 ° 16 24,9 37.85 ° 9
1.2 110 ° 1.21 110,27 ° 250215 1.38 125,84 °

Из таблицы 1 Мы можем видеть, что метод наименьших квадратов может точно соответствовать фундаментальному частотному сигналу.Но шумовой сигнал мало влияет на точность подгонки; поэтому мы можем использовать подходящий метод фильтрации, чтобы уменьшить шумовые помехи в практическом применении.

Практика показывает, что вибрационный сигнал коленчатого вала дизеля содержит большое количество периодических случайных шумовых сигналов и нестационарных сигналов, в то время как традиционный метод преобразования Фурье имеет большие трудности для обнаружения нестационарных сигналов.

Исследования показали, что гармонический вейвлет-анализ может анализировать нестационарные и сильные шумовые сигналы [19, 20].Кроме того, гармонический вейвлет имел функцию удержания фазы для каждой гармонической составляющей, что было очень важно для извлечения сигналов вибрации о дисбалансе ротора.

Согласно определению вейвлет-преобразования, вейвлет-преобразование сигнала во временной области, связанное с вейвлет-функцией в определенном масштабе, может быть выражено как

Гармоническое вейвлет-преобразование сигнала может быть выражено как

Уравнение (12) было временем доменное гармоническое вейвлет-преобразование в масштабах и .и были эквивалентны коэффициентам масштабирования гармонического вейвлет-преобразования. Преобразовав уравнение (12) с помощью преобразования Фурье, мы получим

Уравнение (13) представляет собой гармоническое вейвлет-преобразование в частотной области в масштабах и . Для последовательностей дискретных сигналов гармоническое вейвлет-преобразование было

. Из (11)–(14) видно, что гармоническое вейвлет-преобразование относительно просто и легко реализуемо. После разложения сигнала гармоническим вейвлетом локальный спектр разных полос частот уточняется и анализируется соответственно в разных слоях разложения и на одном слое.Затем сигнал реконструируется для реализации шумоподавления. На рис. 2 показаны сигнал во временной области и спектр мощности до и после фильтрации сигнала, показанного на рис. 1(с).


(a) Исходный сигнал и его спектр мощности
(b) Остаточный сигнал и его спектр мощности после подавления вейвлет-шума
(a) Исходный сигнал и его спектр мощности
(b) остаточный сигнал и его спектр мощности после вейвлет-шумоподавления

Из рисунка 2 видно, что метод гармонического вейвлет-шумоподавления может фильтровать высокочастотный шумовой сигнал.Следовательно, метод шумоподавления гармонических вейвлетов используется в первую очередь для уменьшения шумового сигнала сигнала во временной области; затем используется метод наименьших квадратов для подгонки сигнала основной частоты к сигналу с шумоподавлением; поэтому точность подбора сигнала может быть значительно улучшена.

Для сравнительного анализа используется метод наименьших квадратов, соответственно, для аппроксимации основного и многочастотного сигналов до и после шумоподавления на рис. 2. Результаты аппроксимации показаны в таблице 2.


Теоретическое значение Теоретическое значение Начальный сигнал Значение ошибок Подходящее значение Cenoised Signal Значение ошибок

Фундаментальный частотный сигнал 3 2.6637 0.3363 3,0449 0,0449 0,0449
Этап фундаментального частотного сигнала 30 25.6087 4.3913 28.3062 1.6938
Амплитуда второго гармонического частотного сигнала 2 0.2977 0.2977 0.0.2965 0.0335 0.0335
Фаза второго гармонического сигнала 45 37,8548 7,1452 47,7221 2,7221
Амплитуда сигнала частоты третьей гармоники 9 12 90 1,2 1,23839 +0,1839 1,2967 0,0967
фаза третьей гармоники частоты сигнала 110 125,842 15,8421 108,827 1,1732

Из таблицы 2 видно, что метод шумоподавления гармонического вейвлета может значительно улучшить коэффициент шума сигнала основной частоты, а затем улучшить точность подгонки метода наименьших квадратов к основной частоте и ее гармоническим сигналам более высокого порядка.

3. Проектирование системы контроля вибрации и механизма регулировки дисбаланса системы коленчатого вала большого дизельного двигателя
3.1. Система обнаружения вибрации

Маховик является важным узлом системы коленчатого вала дизельного двигателя и соединяется с выходным концом коленчатого вала. При работе дизеля нестационарность и неравномерность частоты вращения коленчатого вала может быть уменьшена маховиком. Основываясь на функциональных характеристиках маховика, инерция вращения маховика больше, чем у коленчатого вала, поэтому систему коленчатого вала можно рассматривать как одностороннюю систему динамического баланса.

На практике конструкция системы коленчатого вала очень компактна, и устанавливать бесконтактный датчик непосредственно для измерения сигнала вибрации коленчатого вала неудобно. Поэтому неуравновешенная вибрация системы коленчатого вала исследуется путем непосредственного наблюдения за вибрационным состоянием маховика на бумаге. Принцип измерения сигнала показан на рисунке 3.


На рисунке 3 вихретоковый датчик используется для измерения сигналов радиального виброперемещения маховика, а фотоэлектрический датчик используется для измерения опорного сигнала.Каждый сигнал сбора данных датчика соединяется с платой сбора данных через высокопроизводительный экранирующий кабель. Наконец, сигналы каналов собираются с помощью программного обеспечения и анализируются на компьютере. В ходе анализа вибрационного сигнала положение нарастающего фронта первого импульса опорного сигнала принимается за опорную нулевую точку.

3.2. Механизм регулировки дисбаланса

Механизм регулировки дисбаланса предназначен для пробного веса и корректировки вектора дисбаланса системы коленчатого вала.Чтобы не изменять структуру шпиндельной системы дизельного двигателя, механизм регулировки дисбаланса спроектирован так, как показано на рис. 4.


(а) Механизм корректирующий
(б) Принцип корректирующий
(а) Механизм корректирующий
(б) Принцип корректирующий

Механизм основан на маховике при невыводе коленчатый вал. Четыре позиции просверлены и нарезаны радиально под углами 0°, 90°, 180° и 270° маховика.На каждое отверстие устанавливается длинный болт. На каждый длинный болт насажено по три гайки, из которых гайка 2 служит для стопорения длинного болта с маховиком, а гайка 3 — для регулировки и стопорения радиального дисбаланса длинного болта. При правильной регулировке четырех радиальных положений гайки 3 вектор дисбаланса системы коленчатого вала можно регулировать на 360°.

Если принять эквивалентный вектор дисбаланса системы коленчатого вала и задать радиальные эквивалентные векторы дисбаланса при 0°, 90°, 180° и 270° маховика как , , , и , (15) можно получить на основе вектора принцип баланса синтеза и механизма.

И тогда на основе (15) можно получить уравнение амплитуды (16) и уравнение фазы (17).

На основе (16) и (17) можно рассчитать требуемые корректирующие векторы и по — и -осям корректирующего устройства.

4. Расчет корректирующего вектора на основе метода коэффициента влияния

Коэффициент влияния может быть определен как изменение дисбаланса вибрации точки измерения при воздействии дисбаланса устройства на поверхность пробного груза. Метод динамической балансировки коэффициента влияния по своей сути является экспериментальным методом.Принцип и процесс метода коэффициента влияния одной стороны описываются следующим образом.

Отрегулируйте скорость системы коленчатого вала до балансировочной скорости, измерьте вибрацию маховика и эталонный сигнал без пробного груза и извлеките начальную неуравновешенную вибрацию коленчатого вала с балансировочной скоростью в качестве основной частоты. При этом начальная неуравновешенность системы коленчатого вала, эквивалентная маховику, принимается равной .

Отрегулируйте эквивалентный вектор дисбаланса корректирующего механизма как , а синтетический вектор дисбаланса системы коленчатого вала и корректирующий вектор принимают как   .Отрегулируйте скорость коленчатого вала до скорости балансировки, а затем можно измерить и извлечь вектор неуравновешенных колебаний (предполагаемый как ) системы коленчатого вала.

Векторные диаграммы , и показаны на рисунке 5.


Из геометрического соотношения на рисунке 5 можно получить следующие уравнения.

На основании определения коэффициента влияния коэффициент влияния амплитуды неуравновешенной вибрации показан в

Кроме того, угол отставания фазы неуравновешенной вибрации точки измерения, отстающей от вектора коррекции, показан в

Вышеуказанные параметры , соответственно, сохраненные как коэффициенты влияния в системе для оценки эквивалентного дисбаланса системы коленчатого вала.

Установить измеренные сигналы неуравновешенной вибрации системы коленчатого вала как ; то эквивалентный дисбаланс на маховике системы коленчатого вала можно рассчитать по следующим уравнениям:

На основании результатов расчетов корректирующий эквивалентный вектор механизма регулировки установить равным , после чего можно скорректировать вектор дисбаланса системы коленчатого вала.

Основываясь на приведенном выше анализе, этапы применения технологий полевой динамической балансировки резюмируются следующим образом для системы коленчатого вала большого дизельного двигателя.

Этап 1. Подходящий корректирующий механизм должен быть предназначен для испытания пробным грузом и регулировки дисбаланса. Подходящий метод обнаружения должен быть предназначен для измерения вибрации и эталонных сигналов системы коленчатого вала.

Шаг 2. Выбирается испытательная скорость системы коленчатого вала, а затем посредством серии экспериментов получаются вибрационные и опорные сигналы точек контроля.

Шаг 3. Измеренные сигналы вибрации фильтруются методом гармонического вейвлет-шумоподавления.

Шаг 4. Метод наименьших квадратов используется для подгонки амплитуды и фазы сигнала основной частоты к сигналу с шумоподавлением, а затем фактическая фаза сигнала основной частоты может быть рассчитана в сочетании с опорным сигналом.

Шаг 5. Основываясь на принципе и процессе метода одностороннего коэффициента влияния, коэффициент влияния между корректирующим механизмом и системой коленчатого вала можно проверить и рассчитать в соответствии с шагами 2–4.

Шаг 6. Установите вектор синтетической дисбаланса корректирующего механизма равным нулю и проверьте фактические значения фазы и амплитуды вибрации системы коленчатого вала, после чего можно рассчитать корректирующий вектор с помощью метода коэффициента влияния.

Шаг 7. Вектор синтетической дисбаланса корректирующего механизма должен быть приведен равным корректирующему вектору.

Шаг 8. Эксперименты с вибрацией проводятся для проверки эффекта балансировки.

5. Экспериментальный анализ

На основе принципа мониторинга и измерения вибрации, показанного на рис. 3, картина измерения поля показана на рис. 6.


ноль в механизме регулировки. И установите экспериментальную скорость дизельного двигателя как 300 об/мин, частоту дискретизации 1000 Гц и длину выборки 1000 точек, затем измеряются сигналы вибрации и опорные сигналы точек измерения, как показано на рисунке 7.


(a) Начальный сигнал вибрации системы коленчатого вала
(b) Опорный сигнал системы коленчатого вала
(a) Начальный сигнал вибрации системы коленчатого вала
(b) Опорный сигнал системы коленчатого вала

Из рисунка 7 видно, что амплитуда контролируемого сигнала больше. При сравнении с эталонным сигналом основные частотные характеристики сигнала вибрации в точке измерения очевидны, что свидетельствует о большем векторе дисбаланса в системе коленчатого вала дизеля.Чтобы повысить точность разделения несбалансированных сигналов вибрации, метод гармонического шумоподавления сначала используется для уменьшения шумового сигнала на рис. 7. Сигналы контрастируют, как показано на рис. 8, до и после шумоподавления.


(a) Исходный вибрационный сигнал системы коленчатого вала
(b) Остаточный вибрационный сигнал после вейвлет-шумоподавления
(a) Исходный вибрационный сигнал коленчатого вала
(b) Остаточный вибрационный сигнал после вейвлет-шумоподавления

Как показано на рисунке 8, кривая сигнала после шумоподавления относительно гладкая, что указывает на то, что большая часть шумовых сигналов была отфильтрована.

Метод наименьших квадратов используется для подбора сигнала основной частоты из сигнала с шумоподавлением, и результат подбора показан ниже.

Для расчета коэффициента влияния системы вектор неуравновешенности пробного веса принимается равным    = 436 г·.

При экспериментальной частоте вращения сигналы неуравновешенной вибрации и эталон системы коленчатого вала измеряются, как показано на рисунке 9.
(a) Сигнал вибрации системы коленчатого вала после пробного веса
(b) Опорный сигнал системы коленчатого вала

Метод гармонического шумоподавления был использован для уменьшения шумового сигнала на рисунке 9; затем методом наименьших квадратов был использован метод наименьших квадратов, чтобы подобрать сигнал основной частоты для получения сигнала неуравновешенной вибрации системы коленчатого вала следующим образом:

В соответствии с принципом коэффициента влияния, коэффициент влияния плоскости коррекции относительно точки измерения может быть рассчитывается как

Принимая начальную неуравновешенную вибрацию шпинделя в качестве цели коррекции, корректирующий вектор корректирующей поверхности рассчитывается как

В соответствии с результатом расчета корректирующего вектора отрегулируйте корректирующий вектор механизма регулировки, перезапустите дизельного двигателя до экспериментальной скорости, а затем обнаруженный сигнал вибрации системы коленчатого вала дизеля показан на рисунке 10.


(a) Остаточный сигнал вибрации системы коленчатого вала
(b) Опорный сигнал системы коленчатого вала
(a) Остаточный сигнал вибрации системы коленчатого вала
(b) Опорный сигнал системы коленчатого вала

По сравнению с сигналом на Рисунке 7 амплитуда сигнала вибрации на Рисунке 10 явно уменьшается, а шумовой сигнал очевиден. Для получения сигнала вибрации основной частоты на рисунке 10, который равен .Остаточная дисбалансная вибрация небольшая, что указывает на эффективность динамического баланса.

6. Выводы

Точное выделение сигналов неуравновешенной вибрации системы коленчатого вала является предпосылкой динамической балансировки. Анализ моделирования показывает, что метод наименьших квадратов может точно подобрать основную частоту и сигнал удвоенной частоты более высокого порядка в сигнале вибрации, но шумовой сигнал в сигнале вибрации оказывает некоторое влияние на точность подбора метода наименьших квадратов.

Метод шумоподавления с гармоническим вейвлетом имеет улучшенную функцию «фазовой синхронизации». Гармонический вейвлет используется для уменьшения шумового сигнала сигнала вибрации, который не влияет на фазу сигнала основной частоты. Следовательно, шумоподавление гармонического импульса в сочетании с методом наименьших квадратов может улучшить точность подбора сигнала основной частоты. Анализ имитационного моделирования показывает превосходство этого метода в работе.

Исходя из структурных характеристик системы коленчатого вала большого дизельного двигателя, вектор дисбаланса системы коленчатого вала дизельного двигателя может быть эквивалентен маховику.В этой статье метод обнаружения вибрации и механизма регулировки дисбаланса разработан на основе маховика, а затем динамическая балансировка поля может быть реализована в системе коленчатого вала дизеля. Экспериментальные результаты показывают, что метод динамической балансировки в полевых условиях может эффективно снизить амплитуду колебаний маховика.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в связи с публикацией данной статьи.

Благодарности

Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (номер.51605332), Фонды науки и техники Муниципальной комиссии по образованию Тяньцзиня (№ JWK1717) и План обучения инновационной группы университетов и колледжей Тяньцзиня (№ TD12-5043).

Эволюция балансировки — Достижения компьютерной эры.

В начале 80-х годов балансировка коленчатых валов автомобилей считалась тёмным искусством. И даже для тех из нас, кто балансировал, это было не намного более научно. За часы интенсивной практики оператор научился довольно точно предсказывать результаты модификации.Медленно, но верно колебание темпераментной стрелки на измерителе амплитуды прекращалось, что позволяло вносить изменения. Гуру балансировки, после долгих тренировок и массажей, очень гордился бы, увидев, что стрелка аналогового манометра почти не колеблется, когда он вращал коленчатый вал в гармоническом диапазоне оборотов.

Динамическая балансировка была именно такой: подпрыгивающий коленчатый вал и танцующая игла со стробоскопическим светом. Оператор был вынужден обратить внимание на все эти аспекты сразу, превратив балансировку в интеллектуальную игру в угадайку.

Первые машины были так называемыми мягкими подшипниками (я предпочитаю термин «мягкое шасси»). Эти конструкции были созданы таким образом, что разбалансированные детали вызывали значительное движение шасси, когда они циклически изменяли гармоническую скорость. Из-за этого движения балансировочная электроника была очень чувствительна к скорости, и движение было демпфированным, поэтому оператор был вынужден сделать первоначальную грубую коррекцию, а затем ослабить шасси для более чувствительной окончательной балансировки.

Первое улучшение заключалось в использовании датчиков, требующих меньше движений.Поскольку движение нельзя было наблюдать, термин «жесткий подшипник» (или жесткое шасси) стал использоваться для различия между двумя конструкциями. Эти машины с жестким шасси можно было откалибровать, но из-за медленных электронных компонентов они все еще были очень чувствительны к скорости.

Современные машины имеют явное преимущество перед более ранними машинами благодаря повышенной скорости работы электронных компонентов. Использование специализированных компьютеров позволяет выполнять сверхбыстрые и высокочувствительные расчеты, а оператор может видеть не только угол дисбаланса, но и эффект, который исправление в определенной точке окажет на деталь.Переключение между плоскостями или корректировка расстояний смещения — это уже не игра в догадки, а очень точная формула. Это не только ускоряет процесс, но и улучшает окончательные результаты балансировки.

В итоге у нас есть улучшенная и эффективная система; «темное искусство» балансирования превратилось в науку. Гуру больше не нужен. Интерфейс упрощен, поэтому любой может быстро научиться пользоваться машиной. Теперь балансировка коленчатого вала автомобиля — это еще один быстрый шаг к созданию более совершенного двигателя.

В результате получается процесс, выгодный с финансовой точки зрения и в то же время более точный.

Машина для измерения балансировки коленчатого вала: DD200

DD200/DD300 был разработан для устранения дисбаланса, возникающего в конце производственной линии коленчатых валов, что является обычным явлением при использовании традиционного оборудования для измерения динамической балансировки.

Нестандартно мыслив здесь, в NTC, мы разработали новый инновационный подход к линии обработки коленчатых валов.Эта новая машина измеряет баланс коленчатых валов в начале линии с помощью нашего запатентованного программного обеспечения и конструкции . Эта новая машина революционизирует старый процесс, используя вместо , используя вес и вращение, чтобы найти начальную балансировку в производственной линии коленчатого вала.

Этот новый DD200 измеряет, сначала сканируя противовесы коленчатого вала с помощью лазера, чтобы определить форму и размер. Затем он преобразует эти измерения и сравнивает их с 3D-чертежами и будущей окончательной балансировкой.На основе этой информации определяется положение центра. Посмотрите на расчетный график справа, чтобы увидеть сравнение между нашим DD200 и традиционным оборудованием для измерения баланса.

DD200 был выпущен в Японии в 2018 году и успешно привел к:

  • Уменьшение веса коленчатого вала (приводит к снижению стоимости материалов и веса автомобиля)
  • Улучшенное качество баланса
  • Создано общее уменьшение величины коррекции , которая происходит с традиционным оборудованием для динамических измерений.DD200 создает идеальную балансировку, и в результате потребность в корректирующих отверстиях и других вариантах балансировки веса значительно снижается.
  • В результате вышеизложенного были доказаны случаи общего снижения массы  коленчатых валов, потому что больше не было необходимости иметь это дополнительное сырье для коленчатого вала для компенсации повторной балансировки.
  • Было доказано, что очень хорошо работает с неравномерно отбалансированными коленчатыми валами , такими как L3, V6 и V8 , потому что для нахождения правильного баланса не требуется фактический вес или вращение.DD200 также может учитывать в своих расчетах вес, который будет добавлен к двигателю для корректировки баланса балансирными валами, внешними балансирами и т. д.
  • Позволяет сэкономить от десятков тысяч до сотен тысяч долларов.
  • Также ожидается, что уменьшит вибрацию и повысит эффективность использования топлива в будущем.
  • Расчет снятия припуска для других вращающихся частей, не связанных с коленчатым валом. (Необязательно)
Самое приятное то, что он
может работать на любой уже существующей производственной линии и может работать в паре с любым обрабатывающим центром, даже если не с нашим обрабатывающим центром!

Поэтому, пожалуйста, свяжитесь с NTC ниже, чтобы узнать больше!

DD200 был разработан для устранения дисбаланса, возникающего в конце производственной линии коленчатого вала, что является обычным явлением при использовании традиционного оборудования для измерения динамической балансировки.

Нестандартно мыслив здесь, в NTC, мы разработали новый инновационный подход к линии обработки коленчатых валов. Эта новая машина измеряет баланс коленчатых валов в начале линии с помощью нашего запатентованного программного обеспечения и конструкции . Эта новая машина революционизирует старый процесс, не используя вес и вращение, чтобы найти начальную балансировку на производственной линии коленчатого вала.

Этот новый DD200 измеряет, сначала сканируя противовесы коленчатого вала с помощью лазера, чтобы определить форму и размер.Затем он преобразует эти измерения и сравнивает их с 3D-чертежами и будущей окончательной балансировкой. На основе этой информации определяется положение центра. Посмотрите на расчетный график справа, чтобы увидеть сравнение между нашим DD200 и традиционным оборудованием для измерения баланса.

DD200 был выпущен в Японии в 2018 году и успешно привел к:

  • Уменьшение веса коленчатого вала (приводит к снижению стоимости материалов и веса автомобиля)
  • Улучшенное качество баланса
  • Создано общее уменьшение величины коррекции , которая происходит с традиционным оборудованием для динамических измерений.DD200 создает идеальную балансировку, и в результате потребность в корректирующих отверстиях и других вариантах балансировки веса значительно снижается.
  • В результате вышеизложенного были доказаны случаи общего снижения массы  коленчатых валов, потому что больше не было необходимости иметь это дополнительное сырье для коленчатого вала для компенсации повторной балансировки.
  • Было доказано, что очень хорошо работает с неравномерно отбалансированными коленчатыми валами , такими как L3, V6 и V8 , потому что для нахождения правильного баланса не требуется фактический вес или вращение.DD200 также может учитывать в своих расчетах вес, который будет добавлен к двигателю для корректировки баланса балансирными валами, внешними балансирами и т. д.
  • Позволяет сэкономить от десятков тысяч до сотен тысяч долларов.
  • Также ожидается, что уменьшит вибрацию и повысит эффективность использования топлива в будущем.
  • Расчет снятия припуска для других вращающихся частей, не связанных с коленчатым валом. (Необязательно)
Самое приятное то, что он
может работать на любой уже существующей производственной линии и может работать в паре с любым обрабатывающим центром, даже если не с нашим обрабатывающим центром!

Поэтому, пожалуйста, свяжитесь с NTC ниже, чтобы узнать больше!

Что такое балансировка двигателя? | близок.ком

После сертификации сотен плоских авиационных двигателей с оппозитными цилиндрами и создания более трехсот тысяч двигателей для авиации общего назначения инженеры Lycoming узнали, что нужно для производства должным образом сбалансированных двигателей. Многие двигатели были протестированы на протяжении многих лет, и имеется большой объем данных, подтверждающих создание двигателей в соответствии с заводскими спецификациями. Проще говоря, Lycoming хорошо понимает вопрос балансировки двигателя, и это является основным фактором при разработке и производстве всех сертифицированных двигателей Lycoming.

Эти утверждения противоречат тому, что подразумевается в нескольких рекламных объявлениях и журнальных статьях. В некоторых отчетах в нескольких отраслевых изданиях говорится, что ваш двигатель, сертифицированный Lycoming, был бы намного лучше, если бы вы просто потратили время и деньги на его «индивидуальную балансировку». Подразумевается, что производитель ничего не знает о важности балансировки. Это абсолютно неверно. Сертифицированные Lycoming двигатели очень тщательно сбалансированы до необходимой степени.Они не сбалансированы до абсолютного совершенства, потому что они работают на относительно низких скоростях (по сравнению с некоторыми автомобильными двигателями) и, следовательно, не требуют той степени балансировки, которую рекомендуют магазины, занимающиеся этой специальностью.

Чтобы оправдать такой чрезмерный акцент на балансировке, гоночный двигатель часто упоминается как еще одно место, где важна балансировка. Это как сравнивать яблоки с апельсинами; два типа двигателей не одинаковы. Типичный двигатель Lycoming с прямым приводом имеет красную черту при 2700 или 2800 об / мин, в то время как двигатель автогонок может работать более чем в три раза с этой скоростью.

Для более глубокого изучения темы было задано несколько вопросов старшему инженеру-аналитику компании Lycoming. Его ответы могут помочь тем, кто сомневается в качестве балансировки двигателя, сделанной на заводе.

Некоторые компоненты двигателя Lycoming динамически сбалансированы. Для не инженеров это означает, что надлежащий баланс определяется во время движения детали; крутится как во время работы. Этими деталями являются опоры зубчатого венца стартера и коленчатый вал.Кроме того, динамические противовесы статически сбалансированы, чтобы контролировать расположение очень важного центра тяжести.

Balance также включает в себя контроль веса ряда движущихся компонентов двигателя. Такие элементы, как поршневые пальцы, поршневые заглушки и поршневые кольца, на 100 % обрабатываются с жесткими допусками, что обеспечивает постоянный вес. Это три типа поршневых плунжеров, и хотя они взаимозаменяемы, каждый тип необходимо использовать в комплекте из-за разницы в весе. Вес динамических противовесов также тщательно контролируется.

Второй аспект балансировки двигателя достигается путем сопоставления некоторых частей двигателя по весу. В эту категорию входят поршни и шатуны. Обе эти детали собраны в соответствующие наборы по весу перед установкой в ​​двигатель Lycoming. В случае необходимости замены одной из этих подогнанных деталей в течение срока службы двигателя существует система поддержания баланса в пределах установленных допусков. (См. «Примечания по замене шатунов или поршней» в разделе «Техническое обслуживание» этой книги.)

Возможно, инженерный ответ на другие вопросы может быть поучительным, а для не-инженеров — сбивающим с толку. Дело в том, что инженеры Lycoming хорошо осведомлены о том, что необходимо для того, чтобы сделать двигатель, сертифицированный Lycoming, безопасным и надежным в течение длительного межремонтного периода, рекомендованного для этих двигателей. Тысячи часов испытаний двигателя, за которыми следовали дни и недели анализа данных, легли в основу конструкции двигателя Lycoming.

Инженерный ответ на вопрос, почему существует необходимость в подгонке и балансировке деталей двигателя, таков: «С точки зрения надежной практики проектирования подгонка и балансировка компонентов будет предсказуемым образом нагружать подшипники коленчатого вала и уменьшать реактивные нагрузки на двигатель. монтирует.Как мы и подозревали — правильно!

Поскольку эти инженеры так хорошо поработали над последним вопросом, был задан другой: «Есть ли какая-либо опасность или проблема с дополнительной балансировкой внезаводскими действиями?» Те из нас, кто является пилотами, поймут некоторые ответы, но те, кто говорит на инженерном языке, поймут остальное. Вот оно: «Бывают случаи, когда динамическая балансировка комбинации винта и двигателя может обеспечить снижение вибрации первого порядка, но дополнительная внутренняя балансировка серийных двигателей Lycoming не требуется и не рекомендуется.Вращающиеся и совершающие возвратно-поступательные движения массы шести- и восьмицилиндровых оппозитных двигателей изначально сбалансированы. Вращающиеся массы четырехцилиндровой оппозитной конструкции уравновешены. Вращающиеся массы четырехцилиндровой оппозитной конструкции уравновешены. Возвратно-поступательные массы четырехцилиндрового двигателя не уравновешены, так как в плоскости осевых линий цилиндров существует колебательный момент инерции второго порядка. Более близкое согласование весов компонентов не уменьшит момент второго порядка. Может быть реализована модернизация, включающая промежуточные валы, вращающиеся в противоположных направлениях, которые вращаются с удвоенной частотой вращения двигателя.

«Дополнительная внутренняя балансировка мало влияет на плавность хода двигателя и даже может быть вредна, когда материал удаляется из сильно нагруженных частей двигателя».

Подводя итог, можно сказать, что мы попытались сообщить об этом, предоставив информацию о балансировке двигателей, сертифицированных Lycoming. Во-первых, инженеры Lycoming накопили огромное количество данных за годы испытаний двигателей. Эти знания используются для обеспечения тщательной балансировки сертифицированных Lycoming двигателей во время производства.Он также используется для разработки системы, которая позволяет поддерживать удовлетворительную балансировку двигателя при замене деталей, соответствующих весу, в течение срока службы двигателя. Балансировка двигателя, выполняемая Lycoming, является частью организованной системы, предназначенной для обеспечения высокого качества продукции.

Второй момент заключается в том, что компания Lycoming не рекомендует дополнительную внутреннюю балансировку путем удаления материала с деталей, подвергающихся высоким нагрузкам. Lycoming в настоящее время предлагает дополнительную настраиваемую балансировку для несертифицированных/экспериментальных двигателей, продаваемых через двигатели Thunderbolt (фабричный магазин индивидуальной сборки), но это достигается другим методом.Благодаря огромному количеству деталей, доступных на заводе, Lycoming может удовлетворить почти точные требования клиентов к балансировке, взвешивая и подбирая детали.

Теоретические и практические аспекты балансировки коленчатого вала двигателя V-8

Перед вводом в эксплуатацию коленчатые валы должны быть статически и динамически сбалансированы. Однако без поршней и шатунных узлов несимметричный коленчатый вал не находится в динамическом равновесии. Поэтому при балансировке его на динамической балансировочной машине на каждую из шатунных шеек коленчатого вала необходимо наносить равноценные грузики-кольца.Величина веса кольца должна быть точно определена, иначе все преимущества, получаемые от балансировки, будут бесполезны. В данной статье аналитически рассматриваются теоретические предпосылки этой проблемы. Выведены и представлены формулы для расчета весов колец. Эти формулы применимы к общему классу коленчатых валов V-образных двигателей со смещением поршневого пальца. Также рассматриваются практические аспекты, такие как проектирование и изготовление этих кольцевых гирь, метод испытаний и коррекция.

  • URL-адрес записи:
  • Наличие:
  • Дополнительные примечания:
    • Резюме перепечатано с разрешения SAE International.
  • Авторов:
  • Конференция:
  • Дата публикации: 2005-5-16

Язык

Информация о СМИ

Тематические/указательные термины

Информация о подаче