Статическая балансировка рабочих колес вращающихся механизмов. Сравнение методов балансировки на различных устройствах

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I» Агроинженерный факультет Кафедра эксплуатации машинно-тракторного парка ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ШИНОМОНТАЖА И БАЛАНСИРОВКИ КОЛЕС Методические указания для выполнения лабораторной работы по дисциплине «Типаж и эксплуатация технологического оборудования» студентами агроинженерного факультета направление 190600 – «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» профиль подготовки бакалавра 190601.62 Автомобили и автомобильное хозяйство) Воронеж 2013 1 Составители доценты Ю.Н. Баранов, А.И. Королев Рецензент - кандидат технических наук, доцент кафедры «Ремонта машин» Воронежского госагроуниверситета имени императора Петра I И.М. Петрищев Методические указания рекомендованы к изданию кафедрой эксплуатации МТП (протокол № 5 от 11. 11. 2013 г.) и методической комиссией агроинженерного факультета (протокол № 2 от 10.12.2013 г.). 2 Задание. Изучить устройство станков для балансировки и шиномонтажа колес автомобилей и приобрести навыки работы с ними. Содержание работы 1. Изучить устройство и правила эксплуатации станка балансировочного ЛС-11. 2. Изучить устройство станка и правила эксплуатации шиномонтажного станка ТС-322. 1. Станок балансировочный ЛС-11 1.1. Общие сведения Станок балансировочный (далее СБ) является прецизионным устройством с микропроцессорным управлением и обработкой информации и предназначен для балансировки колес легковых автомобилей, микроавтобусов и легких грузовиков. СБ обеспечивает измерения статического и динамического дебаланса колеса и вычисление масс корректирующих грузов и их положения в двух плоскостях коррекции (на наружной и внутренней сторонах обода колеса) за один цикл измерения. Основные технические данные станка приведены в табл. 1.1. 1.2. Подготовка СБ к запуску При подготовке станка к работе необходимо: 1. Установить на шпиндель СБ резьбовой вал (рис 1.1), очистив сопрягаемые поверхности чистой ветошью, смоченной бензином или уайтспиритом. Резьбовой вал затянуть с моментом 35 Нм. Наличие загрязнений на сопрягаемых поверхностях шпинделя и резьбового вала может привести к недопустимо большим погрешностям измерений. Для обеспечения легкого демонтажа резьбового вала в случае его замены рекомендуется после очистки на его сопрягаемые поверхности нанести небольшое количество консистентной смазки. 2. Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала перед включением СБ необходимо убедиться в правильности подключения кабеля питания и наличии защитного заземления. 3 Таблица 1.1 - Техническая характеристика балансировочного станка Параметр Величина 1. Дискретность отсчета, г 1 2. Предел допускаемой погрешности СБ при наличии дебаланса в одной плоскости коррекции, г, не более (где М - измеряемая масса груза) ±(3+0,1М) 3. Предел допускаемой погрешности измерения углового положения массы дебаланса, град, не более 6 4. Параметры балансируемых колес: диаметр обода 9(229)-22(559) дюйм(мм) ширина обода 3(76)-20(508) дюйм(мм) максимальный вес колеса, кг 65 5. Питание 3-х или 2-х фазное 6. Потребляемая мощность Вт, не более 250 7. Габаритные размеры, мм 1100×1380×1650 8. Масса, кг, не более 80 Рис.1.1 Установка резьбового вала на шпиндель: 1 – шпиндель; 2 – резьбовой вал 3. Установить защитный кожух, соединив тремя болтами каркас кожуха с кронштейном на оси вращения кожуха в задней части СБ. 1.3. Описание лицевой панели Общий вид панели показан на рис. 1.2. 4 Рис. 1.2. Лицевая панель: 1 – индикаторы, показывающие массу корректирующего груза на внутренней плоскости колеса; 2, 3 – линейки светодиодов, показывающие места установки корректирующих грузов по внутренней и наружной сторонам колеса соответственно; 4 – индикаторы, показывающие массу корректирующего груза на наружной плоскости колеса; 5 – клавиатура; 6 – индикатор, показывающий, что включен режим SPLIT (СПЛИТ) разделения массы корректирующих грузов для установки их за спицами обода; 8, 9, 10, 11 и 12 – индикаторы, указывающие места установки корректирующих грузов на ободе (индикаторы 8 и 12 отмечают места, использующиеся при стандартной балансировке с помощью корректирующих грузов с пружинками, а индикаторы 9, 10 и 11 отмечают места установки липких грузиков при использовании различных схем ALU и статической балансировке); 13 – индикаторы, показывающие диаметр обода, в данный момент введенный в компьютер СБ; 14 – индикаторы, показывающие ширину обода, в данный момент введенную в компьютер СБ 5 Назначение кнопок: Кнопки «-» и «+» - кнопки для ввода ширины обода, а также диаметр обода и дистанции от корпуса СБ до колеса при ручном вводе этих параметров. Кроме того, эти кнопки используются для коррекции различных параметров, что отражено в соответствующих разделах настоящего руководства. Кнопка «A, d, b» (геометрические параметры). При однократном нажатии переводит кнопки «-» и «+» в режим ввода диаметра обода, при двукратном нажатии переводит кнопки «-» и «+» в режим ввода дистанции до установленного на вал колеса. Примечание: диаметр обода и дистанция вводятся в компьютер СБ автоматически при выдвижении штанги. Перевод кнопок «-» и «+» в режимы ввода диаметра и дистанции используется в случаях, когда та или иная неисправность не позволяет ввести диаметр и (или) дистанцию автоматически (ручной ввод). После ручного введения диаметра и (или) дистанции кнопки «-» и «+» автоматически возвращаются в режим ввода ширины обода. Кнопка «ALU». Последовательное нажатие этой кнопки переключает программы: «стандартная», ALU1, ALU2, ALU3, ALU4, AUL5 и St (статическая балансировка). Схема установки грузиков показывается загоранием соответствующих светодиодов 8-12. Кнопка «РЕЖ». Последовательное нажатие этой кнопки включает программы SPLIT (СПЛИТ) для установки корректирующих грузов за спицами обода (невидимых снаружи). Кнопка «С» служит для включения различных режимов калибровки и настройки СБ. Кнопка «<» – для считывания неокругленного значения масс корректирующих грузов. Кнопка «1-2» – для переключения установленных геометрических размеров колеса при пользовании СБ двумя операторами. Кнопка «Т» – для включения тормозного устройства. Кроме того, кнопка «Т» используется для переключения различных режимов настройки СБ. Кнопка «Пуск». Запуск СБ осуществляется двойным нажатием кнопки. Кнопка «Стоп» – для экстренной остановки СБ. 6 1.4. Установка колеса на шпиндель МБ Предварительно очищенное от грязи балансируемое колесо закрепляется на валу СБ за центральное отверстие обода с помощью конусов и быстросъемной гайки с раздвижными резьбовыми сухарями. В зависимости от конфигурации обода конус может быть установлен как с внешней стороны обода (вариант «а»), так и с внутренней (вариант «б») (рис. 1.3). При установке конусов с внутренней стороны обода сначала на вал должна быть установлена коническая пружина 8, создающая усилие центровки, а на гайке 6 втулка 5 должна быть заменена на фланец 7. Рис. 1.3. Схема установки колеса: 1 – рабочая часть вала СБ; 2,3,4 – конус малый, конус большой и конус для колес автомобиля типа «Газель» соответственно (нужный конус выбирается в зависимости от диаметра центрального отверстия обода); 5 – втулка гайки; 6 – быстросъемная гайка; 7 – фланец (чашка) гайки с резиновым кольцом; 8 – коническая пружина Для установки гайки необходимо нажать кнопку на ее корпусе, надеть гайку на вал СБ, продвинуть ее до упора и отпустить кнопку. При этом раздвижные резьбовые сухари выдвигаются из тела гайки и входят в зацепление с резьбой вала, после чего гайку довернуть по резьбе до затяжки колеса с необходимым усилием. 7 Для снятия гайки необходимо сначала отвернуть ее для уменьшения осевого усилия, затем нажать кнопку и снять гайку. Внимание! Не допускается управлять положением резьбовых сухарей, т.е. нажимать и отпускать кнопку гайки, при наличии осевого усилия, например, при сжатии пружины 8. В этом случае из-за сил трения резьбовые сухари не полностью входят в витки резьбы вала, что приводит к ускоренному их износу и выходу из строя. С целью продления срока службы сухарей и резьбового вала не рекомендуется затягивать гайку с излишним усилием. Точность балансировки колес в значительной степени определяется точностью их центровки на валу СБ. Поэтому тщательно производите закрепление колеса на валу СБ, следя за тем, чтобы торцевая поверхность обода была чистой и плотно прилегала к фланцу вала. Конуса и вал СБ должны быть чистыми и не иметь забоин. Затяжку гайки производите постепенно, поворачивая ее на небольшой угол, одновременно поворачивая вал с колесом с тем, чтобы усреднить действие сил, вызывающих отклонение колеса от правильного положения относительно вала СБ. Рабочую часть вала СБ, фланец, комплект конусов и гайку содержите в чистоте, своевременно протирайте их ветошью смоченной минеральным маслом для очистки и создания на их поверхности пленки масла. Оберегайте их от ударов, могущих привести к деформации и появлению забоин, нарушающих центровку колеса на валу СБ. 1.5. Ввод геометрических параметров колеса Для правильного вычисления масс корректирующих грузов на внутренней и внешней сторонах колеса необходимо точно задать его геометрические параметры: диаметр и ширину обода (параметры d и b), а также дистанцию от корпуса до внутренней стороны обода (параметр А). При включении питания СБ автоматически устанавливаются исходные параметры «d» и «b», записанные в памяти компьютера СБ, которые отображаются на индикаторах 13 и 14 (рис. 1.2) соответственно. Исходные параметры «d» и «b» по желанию потребителя могут быть изменены, о чем будет сказано ниже. Параметр А после выключения СБ обнуляется, а после включения и установки колеса требуется его введение. Данная модель СБ снабжена устройством, позволяющим автоматически вводить диаметр «d» колеса и дистанцию «А».Для этого необходи8 мо, взяв за рукоятку, вытянуть из корпуса СБ штангу ввода параметров, подвести палец на конце рукоятки к месту установки корректирующих грузов на внутренней стороне обода (рис. 1.4, а) и удерживать штангу в этом положении до появления звукового сигнала, после чего возвратить штангу в исходное положение. При выдвижении штанги на индикаторах 1 (рис. 1.2) отображается символ «А», а на индикаторах 4 значение параметра «А». Значение параметра «d» отображается на индикаторах 13. После возвращения штанги в исходное состояние на индикаторах 1 и 4 некоторое время сохраняется значение параметра А, затем показания на них возвращаются к отображению текущих значений масс корректирующих грузов. На индикаторах 13 сохраняется вновь установленное значение параметра «d». Рис. 1.4. Определение параметров колеса: а – диаметра колеса; б – ширины обода Ширина обода обычно отмечена на его маркировке. При отсутствии маркировки или невозможности ее прочтения ширину следует измерить специальным инструментом - кронциркулем (рис. 1.4, б). Ширина обода отображается на индикаторах 14 (рис. 1.2). Если считанная с обода или измеренная ширина отличается от показаний на индикаторах 14, то кнопками «-» и «+» установить на индикаторах 14 требуемое значение ширины. В случае, если при выдвижении штанги ввода параметров «d» и «А» один или оба параметра вводятся неверно, предусмотрена возможность их ручного введения. 9 Для ручного ввода диаметра обода нажать однократно кнопку «A, d, b», после чего кнопки «-» и «+» переводятся в режим ввода диаметра. Нажимая кнопки «-» и «+» установить требуемое значение диаметра. Через 2-3 сек после установки диаметра кнопки «-» и «+» возвращаются в режим ввода ширины. Для ввода дистанции необходимо измерить линейкой расстояние Ал, на которое выдвинулась штанга при выполнении п. 5.2 и вычислить величину дистанции, которую нужно ввести в компьютер СБ по формуле: А - Ал/25,4 Дважды нажать кнопку «A, d, b», после чего на индикаторах 1 (рис. 1.2) загорается символ «А», а на индикаторах 4 исходная величина дистанции. Нажимая кнопки «-» и «+» установить на индикаторах 4 требуемую величину дистанции. Через 2-3 сек после установки дистанции показания на индикаторах 1 и 4 возвращаются к отображению текущего дебаланса, а кнопки «-» и «+» возвращаются в режим ввода ширины обода. Следует иметь в виду, что ошибки введения параметров А и b приводят к ошибке разделения машиной суммарной величины дебаланса на дебаланс по внутренней и внешней сторонам колеса. В этом случае установка корректирующих грузов на одной стороне будет изменять величину дебаланса на другой, причем проекция величины дебаланса с одной стороны на другую будет вызывать и ошибку определения места дебаланса. Взаимное влияние плоскостей корреции будет тем больше, чем больше дебаланс колеса. Указанные ошибки разделения приводят к тому, что после проведения первого цикла балансировки колеса могут наблюдаться остаточные значения несбалансированности, устраняемые в последующих циклах. Учитывая сказанное, следует внимательно производить определение и ввод параметров А и b. При этом параметр А определяется до линии положения центра масс грузов на внутренней плоскости, а параметр b - от линии положения центра масс грузов на внутренней плоскости до линии положения центра масс грузов на наружной плоскости. Допустимая погрешность устройства автоматического ввода диаметра составляет 1 дюйм. Поэтому после автоматического ввода диаметра (п. 5.2.) проконтролируйте введенную величину в окне 13 и в случае необходимости откорректируйте ее по п. 5.4. 10 1.6. Функция «Два оператора» Часто на шиномонтажном участке работают два оператора, одновременно обслуживающие два автомобиля с разными типоразмерами колес. Было бы удобно, чтобы при поочередной работе на СБ каждому оператору не приходилось заново вводить геометрические параметры колес с которыми он работает, а переход от одного типоразмера колес к другому осуществлялся бы нажатием одной кнопки. Такую возможность предоставляет функция «Два оператора». Эта функция обеспечивается тем, что каждый раз при вводе новых геометрических параметров и установке требуемой программы ALU, предыдущее состояние запоминается. Для перехода от одного набора параметров к другому необходимо нажать кнопку «1-2». Визуальный контроль того, какие параметры установлены в данный момент, осуществляется по индикаторам 13 и 14 (рис. 1.2), отображающие установленные в данный момент диаметр и ширину обода. 1.7. Режим ALU, St При балансировке колес с ободами из легких сплавов обычно применяются самоклеющиеся корректирующие грузы, устанавливаемые в места, отличные от принятых при стандартной балансировке грузиками с пружинками. В этих случаях используются программы ALU1-ALU5. Эти программы позволяют получить правильные результаты измерения масс корректирующих грузов для нестандартных мест их установки, хотя геометрические параметры колеса вводятся как при стандартной балансировке (раздел. 5). Переключение схем ALU1-ALU5 осуществляется последовательным нажатием кнопки «ALU» при этом схема установки грузов отображается загоранием соответствующих светодиодов 8-12 (рис. 1.2), кроме того, на индикаторах 1 отображаются символы ALU, а на индикаторах 4 номер 1-5. Через 2-3 сек. после установки требуемой программы ALU индикаторы 14 переходят в режим отображения дебаланса. В некоторых случаях особенно при балансировке узких колес требуется статическая балансировка. Режим статической балансировки включается нажатием кнопки ALU после установки программы ALU5. При этом загорается светодиод 10, а на индикаторах 1 отображаются символы «St». В режиме статической балансировки необходимо установить только пара11 метр «d», остальные параметры не важны. Выход из программ ALU осуществляется последовательным нажатием кнопки ALU до загорания светодиодов 8 и 12 или нажатием кнопки «СТОП». 1.8. Программа СПЛИТ (SPLIT) Программа Split используется при балансировке колес с высококачественными ободами из легких сплавов с целью сохранения внешнего вида колеса за счет установки невидимых снаружи корректирующих грузов за спицами обода. Программа Split может быть использована только для тех схем установки грузов, когда внешняя плоскость коррекции дебаланса расположена за спицами, т.е. для ALU2 и ALU3. Программа позволяет так разбить величину корректирующего груза на две части, чтобы обе эти части оказались за спицами. Для работы в программе Split нужно установить на вал СБ балансируемое колесо и задать его геометрические параметры (раздел 5). Для входа в программу Split следует нажмать кнопку РЕЖ, после чего загорается светодиод 6 (рис. 1.2) и на индикаторах 1 загораются символы «SPn», означающие, что необходимо ввести число спиц обода колеса, подлежащего балансировке. При этом на индикаторах 4 загорается цифра 5. Если число спиц колеса отличается от 5, кнопками «-» и «+» установить на индикаторах 4 фактическое число спиц колеса. Далее запускается СБ. После остановки вала необходимо установить любую спицу обода колеса вертикально вверх (на 12 часов) и нажмите кнопку С. После чего, на индикаторе 1 и линейке 2 (рис. 1,2) будут указаны величина и место установки корректирующего груза на внутренней плоскости. Показания на индикаторах 4 и линейке 3 будут разбиты на две составляющих корректирующего груза, устанавливаемых за двумя соседними спицами. Для установки первой составляющей вручную поворачивают колесо до загорания всех светодиодов линейки 3 зеленым цветом. После этого устанавливают корректирующий груз равный показаниям на индикаторах 4 в верхней точке обода за спицами на вертикали, проходящей через центр вала (на 12 часов). Для установки второй составляющей вручную поворачивают колесо до повторного загорания всех светодиодов на линейке 3 зеленым цветом. В этот момент показания на индикаторах 4 должны измениться. Далее ус12 танавливают корректирующий груз, равный показаниям на индикаторах 4 в верхней точке обода колеса за спицами на вертикали, проходящей через центр вала. Оба установленных груза должны оказаться за двумя соседними спицами. Для проверки результатов балансировки запусткают СБ и, в случае ненулевых показаний, производят необходимую коррекцию. Если до входа в программу Split уже был произведен запуск для измерения дебаланса колеса и Вы решили устанавливать корректирующие грузы по программе Split, выберите одну из схем установки грузов ALU2 или ALU3. Войдите в программу Split нажав кнопку «РЕЖ», установите число спиц колеса аналогично и одну из спиц обода колеса вертикально вверх и нажмите кнопку «С». Результаты ранее произведенного запуска будут пересчитаны с учетом программы Split. При дальнейшей балансировке однотипных колес в программе Split после запуска СБ с каждым новым колесом необходимо установить любую спицу обода колеса вертикально вверх и нажать кнопку «С». Далее установить грузы в соответствии с описанным ранее. Выход из программы Split осуществляется нажатием кнопки «СТОП» или при новом вводе любого из геометрических параметров A, b или d. 1.9. Балансировка колеса При включении тумблера питания СБ на индикаторах 1 (рис. 1.2) высвечивается трехзначное число - номер версии программного обеспечения. Через 2-3 сек на индикатоpax 1 и 4 должны загореться нули, на индикаторах 13 - исходное значение диаметра обода, на индикаторах 14 - исходное значение ширины обода, кроме того должны загореться светодиоды 8 и 12, что свидетельствует о включении режима стандартной балансировки с установкой на обеих плоскостях коррекции грузиков на пружинках. На линейках 2 и 3 (рис. 1.2) должны загореться центральные светодиоды. При включении СБ программа измерения дебаланса настраивается таким образом, что дебаланс менее 8 г (заводская установка) на любой плоскости коррекции не показывается, в этом случае на индикаторах 1 и 4 (рис. 1.2) высвечиваются «О». Минимальный дебаланс, отображающийся на индикаторах 1 и 4, равен 8 г. Дебаланс, превышающий 8 г, округляется до величины кратной 5, т. е. дебаланс 9, 10, 11 и 12 г отображается цифрой 10, дебаланс 13, 14, 15, 16 и 17 г - цифрой 15 и т. д. Для просмотра неокругленного значения дебаланса или дебаланса 13 менее 8 г необходимо нажать кнопку «<», при этом на индикаторах 1 и 4 на 2-3 сек высвечиваются фактические значения дебаланса, определенные в данном запуске. Исходные значения диаметра и ширины обода, отображаемые на индикаторах 13 и 14 (рис. 1.2) после включения СБ, а также значение минимального дебаланса, который показывается на индикаторах 1 и 4, по желанию потребителя могут быть изменены. Процедура их изменения описана ниже в разделе 1.10. «Установка рабочих параметров». Измерение дебаланса производится в следующей последовательности. Включите питание СБ. Подготовьте колесо для установки на СБ, для чего: - очистите колесо от грязи, - удалите с колеса ранее установленные грузы, а также крупные камешки и другие инородные предметы из протектора. Установите на вал СБ балансируемое колесо в соответствии с разделом 1.4. Установите геометрические параметры колеса в соответствии с разделом 1.5. Если необходимо, выберите программу балансировки в соответствии с разделом 1.7. Опустите защитный кожух. Запустите СБ. Запуск может осуществляться либо двойным нажатием кнопки «ПУСК», либо автоматически, при закрывании защитного кожуха. Функция автоматического запуска СБ может быть отключена (см. раздел 1.10). После окончания цикла измерения автоматически включится тормозное устройство и вал СБ остановится. На индикаторах 1 и 4 появятся значения масс корректирующих грузов в граммах, а на линейках 2 и 3 загораются по одному светодиоду в произвольных местах. Если после запуска СБ Вы обнаружите, что неправильно введены геометрические параметры или неправильно выбрана программа балансировки (ALU, St), установите их правильно, при этом результаты измерения будут автоматически пересчитаны без проведения нового запуска СБ. Для установки корректирующих грузов поднимите защитный кожух. Вручную поворачивайте колесо, при этом свечение светодио14 дов на линейках 2 и 3 (рис. 1.2) будет перемещаться, и в какой-то момент на одной из линеек загорятся все светодиоды и цвет их свечения сменится на зеленый. Допустим, загорелись зеленым цветом все светодиоды на линейке 2, это означает, что на внутренней плоскости колеса тяжелое место находится внизу на вертикали, проходящей через ось вала СБ. Подберите корректирующий груз, масса которого равна показанию на индикаторах 1 и установите его на внутренней плоскости в верхней точке обода колеса строго на вертикали, проходящей через ось вала СБ. Аналогично, по моменту свечения всех светодиодов на линейке 3 зеленым цветом установите корректирующий груз, масса которого равна показанию на индикаторах 4, на наружную плоскость колеса. Для проверки результатов балансировки снова запустите СБ. Если колесо отбалансировано правильно, на индикаторах 1 и 4 (рис. 1.2) отображаются «О». Если на индикаторах 1 и (или) 4 высветились показания не равные « О», это означает, что масса корректирующего груза подобрана не точно или груз установлен с ошибкой по углу. В этом случае повторно произведите балансировку, при этом следует учитывать положение первоначально установленного груза в соответствии с диаграммой (рис. 1.5). . Рис. 1.5. Схема размещения грузов Если после поворота колеса так, чтобы на линейке 2 или 3 (рис. 1.2) все светодиоды загорелись зеленым цветом, первоначально уста15 новленный груз находится в зоне А, вместо него следует поставить более тяжелый груз. Если в зоне Б, вместо него следует установить более легкий груз. Если груз находится в одной из зон В, его следует сместить в направлении, указанном стрелками. После этого снова запустите СБ и проверьте правильность балансировки. По окончании балансировки снимите колесо с вала СБ. Конструкция СБ рассчитана на установку корректирующих грузов непосредственно на валу машины, однако, для продления срока службы СБ, избегайте приложения слишком больших ударных нагрузок при установке грузов. Рекомендуется окончательное заколачивание корректирующих грузов производить после снятия колеса с вала СБ. При дебалансе более 100 г по обеим сторонам колеса возможно насыщение измерительного тракта СБ и появление дополнительных ошибок. Поэтому при показаниях более 100 г по любой из плоскостей, рекомендуется сначала компенсировать большой дебаланс грузом, составляющим 70-80% от показаний СБ, и затем в следующем цикле приступить к окончательной балансировке колеса. Иногда после проворота отбалансированного колеса относительно вала СБ или при установке на СБ ранее отбалансированного колеса при измерении его дебаланса оказывается, что он не равен «О». Это обусловлено не погрешностью показаний СБ, а вследствие того, что положения фактической (мгновенной) оси вращения колеса в предыдущем и новом измерениях не совпадают, т. е. во время этих двух установок колесо занимало разные положения относительно вала СБ. Погрешности установки колеса могут быть обусловлены наличием грязи и посторонних частиц на опорных поверхностях фланца вала и обода колеса, овальностью и другими дефектами центрального отверстия обода, износом и наличием дефектов на рабочих поверхностях вала и конусов, повышенным и торцевым биением поверхностей фланца и вала вследствие деформации изза приложения чрезмерных нагрузок. Следует иметь в виду, что разница измеренных значений дебаланса при смене положения колеса относительно вала, обусловленная перечисленными причинами, примерно в 2 раза больше фактической величины остаточного дебаланса, т. к. часть дебаланса, обусловленная неточностью установки колеса, скомпенсированная до смены положения колеса, складывается с остаточным дебалансом после смены положения. 16 Таким образом, при легких колесах небольшие расхождения показаний до 15 г, а при тяжелых колесах до 20 г, следует считать вполне допустимыми. Если после балансировки и установки колеса обратно на автомобиль при езде ощущается вибрация на рулевом колесе, то причина, скорее всего, в дебалансе тормозных дисков, барабанов и других деталей, вращающихся вместе с колесом, или часто в большом износе ступицы, центрального отверстия и крепежных отверстий обода. Причиной появления вибраций могут быть дефекты обода и шины (восьмерка, овальность), наличие люфтов в подвеске и рулевом механизме. Остаточный дебаланс, возникающий после установки колеса на автомобиль может быть устранен с помощью финишных балансировочных машин, позволяющих скомпенсировать остаточный дебаланс всех вращающихся частей непосредственно на оси автомобиля. 1.10. Установка рабочих параметров Программное обеспечение СБ содержит целый ряд параметров, позволяющих максимально приспособить СБ к потребностям любого потребителя (это параметры Р10-Р19), и параметров, обеспечивающих настройку и проверку СБ (параметры Р20-Р24). Кроме того программное обеспечение позволяет протестировать все измерительные тракты СБ, провести учет остаточного дебаланса вала, а также контролировать количество отбалансированных колес. Для установки рабочих параметров необходимо: 1. Установить значение минимального дебаланса, выводимого на индикаторы (см. раздел 1.9). 2. Войти в программу калибровки СБ, для чего нажать и удерживать кнопку «С». На индикаторах 1 и 4 (рис. 1.2), появятся мигающие символы «CAL». После звукового сигнала символы «CAL» загораются постоянно. 3. Войти в параметры Р10-Р19 еще раз нажав кнопку «С». На индикаторах 1 загораются символы Р10. 4. Выбрать параметр Р10, для чего нажать кнопку «Т». На индикаторах 14 загораются символы Р10, на индикаторах 1 - символы «-0-», а на индикаторах 4 - величина, начиная с которой измеренное значение дебаланса выводится на индикаторы СБ. Если измеренное значение дебаланса меньше этой величины то на индикаторы выводятся «О». Изменение величины минимального дебаланса осуществляется кнопками 17 «+» и «-». При установке исходных значений диаметра и ширины обода устанавливаемых при включении СБ (см. раздел 1.5) cледует: 1. Войти в параметры Р10-Р19 в соответствии с п.10.2.1 и 10.2.2. 2. Выбрать параметр Р11 или Р12 для установки исходного значения диаметра или ширины обода соответственно, нажимая кнопку «Т». Номер параметра загорается на индикаторах 14. На индикаторах 1 загораются символы «dO» или «ЬО» соответственно. Изменение исходных значений осуществляется кнопкам«+» и «-». При установке единиц измерения диаметра и ширины обода (дюймы или мм) необходимо: 1. Войти в параметры Р10-Р19. 2. Выбрать параметр Р13 или Р14, нажимая кнопку «Т». Номер параметра загорается на индикаторах 14. При этом на индикаторах 1 загораются символы «<ш» или «bu» соответственно, а на индикаторах 4 состояние этих параметров: 0 - единицы измерения дюймы, 1 - миллиметры. Переключение состояния параметров кнопками «+» и «-». Каждый раз, когда после установки корректирующих грузов и окончания контрольного запуска СБ на индикаторах 1 и 4 загораются «О», звуковой тракт СБ воспроизводит одну из семи мелодий. Выбор варианта звукового сопровождения или его отключение осуществляется параметром Р16. Для этого нужно: 1. Войти в параметры Р10-Р19. .2. Выбрать параметр Р16, нажимая кнопку «Т». Номер параметра отображается на индикаторах 14. На индикаторах 1 отображается параметр «PIC», а на индикаторах 4 его состояние: 1 - 7 - варианты звукового сопровождения, «Off» - звуковое сопровождение отключено. Изменение состояния производится кнопками «+» и «-». Для кратковременного включение тормоза при повороте колеса в положение установки корректирующего груза по внутренней или наружной сторонам колеса необходимо: 1. Войти в параметры Р10-Р19. 2. Выбрать параметр Р17, нажимая кнопку «Т». Номер параметра отображается на индикаторах 14. На индикаторах 1 отображается параметр «SHL» на индикаторах 4 его состояние: «On» - включено, «Off» - выключено. Изменение состояния производится кнопкам «+» и «-». Для запуска СБ опусканием защитного кожуха следует: 1. Войти в параметры Р10-Р19. 18 2. Выбрать параметр Р18, нажимая кнопку «Т». Номер параметра отображается на индикаторах 14. На индикаторах 1 отображается название параметра «ASt», а на индикаторах 4 его состояние: «On» - включено, «Off» - выключено. Изменение состояния кнопками «+» и «». Выход из параметров Р10-Р19 осуществляется кнопками «СТАРТ» или «СТОП». При нажатии кнопки «СТАРТ» - выход с записью вновь установленных состояний параметров Р10-Р19. При нажатии кнопки «СТОП» - выход с сохранением ранее установленных параметров Р10-Р19. Сброс параметров Р10-Р19 в исходное состояние осуществляется в следующем порядке: 1. Войти в параметры Р10-Р19. 2. Выбрать параметр «Р~», нажимая кнопку «Т». Номер параметра отображается на индикаторах 14. На индикаторах 1 и 4 - названия параметра «rES» «Ef». 3. Нажать кнопку «СТОП». При этом все параметры Р10-Р19 возвращаются в исходное состояние: Р10-8, Р11-13", Р12-5", Р13 и Р14дюймы, Р16 - «Off», P17-P18 - «On». Примечание: Параметр Р15 в данной модели станка не выставляется. 1.11. Калибровка СБ Если в процессе эксплуатации возникли сомнения в правильности показаний СБ, то необходимо произвести его калибровку. Для оценки погрешности устройства ввода дистанции выдвиньте штангу ввода параметров и уприте ее палец в задний торец фланца вала, как показано на рис. 1.6,а. При этом на индикаторах 1 отображается символ А, а на индикаторах 4 величина введенной дистанции. Если величина дистанции на индикаторах 4 не равна 4,6±0,2, то устройство ввода дистанции требует калибровки. Калибровка устройства измерения дистанции производится в следующей последовательности: 19 Рис. 1.6. Калибровка СБ 1. Войти в программу калибровки СБ. 2. Войти в параметры Р20-Р24, нажав два раза кнопку «С», на индикаторах 1 отобразится символ Р20. .3. Выбрать параметр Р20, нажав кнопку «Т». Номер параметра отобразится на индикаторах 14. На индикаторах 1 отобразится название параметра «dF», на индикаторах 4 его величина - уставка дистанции. 4. Выдвинуть штангу установки параметров и упереть ее палец в задний торец фланца вала, как показано на рис. 6,а, и нажать кнопку «С». На индикаторах 4 отобразится величина уставки дистанции, необходимая для правильной работы устройства ввода дистанции. Диаметр обода обычно указан на его маркировке. Если в процессе эксплуатации Вы обнаружите, что при введении геометрических параметров диаметр обода вводится с ошибкой, то необходимо выполнить калибровку устройства ввода диаметра. При калибровке устройства измерения диаметра обода необходимо: 1. Войти в параметры Р20-Р24. 2. Выбрать параметр Р21 нажимая кнопку «Т». Номер параметра отображается на индикаторах 14, а на индикаторах 1 наименование параметра «Pd». 3. Установить на вал СБ стандартный штампованный обод колеса диаметром 13 дюймов, причем радиальное биение обода не должно превышать 2,5 мм. 4. Выдвинуть штангу установки геометрических параметров и подвести ее палец к внутренней поверхности закраины обода в место ус20 тановки грузов, рис. 1.6,а и нажать кнопку «С». По окончании калибровки устройств измерения дистанции и (или) диаметра, нажмите кнопку «СТАРТ», при этом результаты калибровки будут записаны в память, и программа СБ вернется в основной режим. Если необходимо выйти в основной режим без записи результатов калибровки, нажмите кнопку «СТОП». В составе параметров Р20-Р24 имеются параметры Р22 - «А», Р23 - «Fb» и Р24 -«РН». Эти параметры устанавливаются на предприятии изготовителе и изменение их категорически запрещено. Если в процессе эксплуатации у Вас появились сомнения в правильности измерения масс корректирующих грузов, произведите калибровку тракта измерения дебаланса СБ. Для калибровки тракта измерения дебаланса необходимо: 1. Войти в программу калибровки. 2. Установить на вал СБ обод колеса или собранное колесо с дебалансом по каждой стороне не более 25 г. 3. Ввести геометрические параметры. Внимание: Если геометрические параметры будут введены неверно, результаты калибровки СБ будут также не верны, и все последующие измерения будут выполняться с ошибкой. 4. Запустить СБ. После первого цикла калибровки на индикаторах 1 отобразятся символы «Add», а на индикаторах 4 «75». 5. Установить на внешнюю сторону колеса груз, вес которого заранее проверен и равен 75±0,5 г. Запустите СБ. По окончании второго цикла калибровки на индикаторах 1 и 4 должны появиться символы «CAL» «End» . На этом калибровка закончена. 1.12. Включение тестового режима Войдите в режим калибровки. Нажмите кнопку «С» три раза. На индикаторах 1 и 4 появятся символы «fES» «f». Нажмите кнопку «Т». На индикаторах 1 и 4 будут отображаться уровни сигналов с датчиков дебаланса, вертикального и горизонтального соответственно. На индикаторах 14 - число от 0 до 143, изменяющееся за 1 оборот вала. На индикаторах 13 - число от -5 до 50, изменяющееся при выдвижении штанги установки параметров. 21 Светодиоды 8 и 9 должны поочередно равномерно мигать при равномерном выдвижении штанги. Светодиоды 10, 11 и 12 характеризуют работу устройства отсчета угла поворота вала. Светодиод 10 должен давать одну вспышку за 1 оборот вала. Светодиоды 11 и 12 должны равномерно мигать при равномерном вращении вала. Для выхода из тест-режима нажмите кнопку «СТОП». 1.13. Учет остаточного дебаланса вала Для определения необходимости проведения процедуры учета остаточного дебаланса вала, установите средние геометрические параметры: диаметр 13 дюймов дистанцию в пределах 3,5-3,7 ширину 5,0. Не устанавливая на вал СБ никаких деталей и колеса, запустите СБ. Если после остановки СБ показания на индикаторах 1 и 4 будут превышать две единицы, то необходимо провести учет остаточного дебаланса вала. Войдите в режим калибровки. Войдите в режим измерения остаточного дебаланса вала, для чего нажмите 4 раза кнопку «С». На индикаторах 1 и 4 должны появиться символы «bAL» , «bAL». Запустите СБ. По окончании измерительного цикла на индикаторах 1 и 4 должны появиться символы «bAL», «End», после чего СБ перейдет в основной режим. 1.14. Просмотр числа отбалансированных колес Каждый раз, когда после запуска, в котором зафиксирован дебаланс по любой из плоскостей коррекции, следует запуск, в котором получены нулевые значения дебаланса, состояние счетчика отбалансированных колес увеличивается на единицу. Таким образом, можно контролировать количество отбалансированных колес. Для просмотра состояния счетчика войдите в программу калибровки. Нажмите пять раз кнопку «С», после чего на индикаторах 1 и 4 должны появиться символы «пХХ», «XXX», где: п - символ числа, «ХХХХХ» - пятизначное число - количество отбалансированных колес. Для выхода в основной режим, нажмите кнопку «СТОП». 22 1.15. Техническое обслуживание СБ Техническое обслуживание производится с целью обеспечения нормальной работы СБ в течение срока эксплуатации. Периодичность обслуживания зависит от условий окружающей среды и интенсивности эксплуатации СБ. Рекомендуемые виды и сроки проведения работ по техническому обслуживанию: - ежедневное обслуживание - чистка СБ каждые 3 месяца - регулировка натяжения ремня и проверка зазора тормозного устройства по меренеобходимости. При вскрытии СБ для проведения технического обслуживания необходимо отсоединить ее от питающей сети. Ежедневно по окончании работы необходимо очистить от грязи и пыли корпус СБ, а рабочую часть шпинделя, фланец, шпильку и комплект зажимных приспособлений протереть ветошью, смоченной минеральным маслом. Внимание! Ежедневно в процессе работы необходимо следить за чистотой посадочных мест шпинделя, шпильки и конусов и при необходимости протирать их ветошью, смоченной минеральным маслом, воизбежании их преждевременного износа и выхода из строя. Каждые три месяца следует удалять пыль и продукты износа трансмиссии и тормозного устройства во внутренней полости СБ. Чистку следует производить с помощью пылесоса или путем продувки сухим воздухом. При продувке следует надежно прикрыть узлы датчиков во избежание попадания в них грязи и посторонних предметов. При проведении чистки особое внимание следует уделить оптоэлектронным датчикам на устройствах ввода дистанции и отсчета угла поворота шпинделя. Следует тщательно продуть элементы оптоэлектронных датчиков сухим воздухом (не допускается наличие в потоке воздуха капель масла и воды, а также других посторонних частиц) после чего, элементы следует прочистить чистой мягкой кисточкой. В случае подозрения на сбои отсчета дистанции и угла аккуратно демонтируйте оптоэлектронные датчики и тщательно протрите рабочие поверхности свето- и фотодиодов мягкой тряпочкой, смоченной спиртом, после чего установите их на место. 23 Внимание! 1) При обратной установке оптоэлектронных датчиков необходимо обеспечить зазор в пределах 1-1,5 мм между светоотражающей поверхностью с темными и светлыми полосками и торцами фотоэлементов на плате оптодатчика. Особенно это касается датчиков ввода дистанции, т. к. при зазоре менее 1 мм из-за наличия люфта в направляющих линейки возможно задирание светоотражающей полосы. 2) Запрещается протирать светоотражающие поверхности датчиков с темными и светлыми полосками спиртом и другими растворителями. При скоплении на них пыли следует пользоваться сухой мягкой тканью. По мере необходимости регулируйте натяжение ремня путем перемещения кронштейна с двигателем. При нормальном натяжении ремня прогиб его ветви должен составлять 15 - 20 мм при приложении усилия 0,8 - 1,0 кг. Примечание: при появлении скрипа допускается рабочую поверхность ремня смазывать небольшим количеством консистентной смазки, либо специальной смазкой, предотвращающей скрип ремня привода генератора в автомобиле, продающейся в магазинах автозапчастей. Для регулировки зазора между электромагнитом и тормозным диском ослабьте два болта крепления кронштейна электромагнита. Отодвигая кронштейн, выставьте зазор в пределах 0,5 - 1,5 мм и затяните болты крепления кронштейна. 2. Шиномонтажный станок ТС-322 2.1. Общие сведения ТС - 322 – это полуавтоматический шиномонтажный станок, предназначенный для монтажа и демонтажа колес автомобилей и мотоциклов. Основные технические данные станка приведены в табл. 2.1. 2.2. Описание станка Основными узлами станка (рис. 2.1) являются узел педалей управления 1, механизм отжатия края покрышки 2, колона станка 3, самоцентрирующий механизм 4. Узел педалей управления включает: педаль управления вращением стола (1-А), которая является самой крайней в правой стороне станка, и управляет вращением станка 24 в обе стороны; педаль управления отжатием борта покрышки от диска (1-В), которой активируется лапа (2-F) для отжатия краев покрышки; Таблица 2.1. - Техническая характеристика шиномонтажного станка Параметр Величина 1. Параметры колес: диаметр диска (фиксация внутри), дюйм(мм) 12(305)-23(584) диаметр диска (фиксация снаружи), дюйм(мм) 10(254)-20(508) ширина обода, дюйм(мм) 3(76)-15(381) максимальный наружный диаметр покрышки, мм 1120 2. Рабочее давление воздуха, МПа 0,8 – 1,2 5. Питание 3-х фазное 6. Потребляемая мощность Вт, не более 500 7. Габаритные размеры, мм 900×8600×11895 8. Масса, кг, не более 200 педаль управления захватами стола (1-С), которой открываются и закрываются захваты стола (4-Р). Механизм отжатия 2 края покрышки, предназначен для отжатия края покрышки от диска и состоит из: лапы отжатия (2-F), ходом которой управляет пневматический цилиндр двойного действия; опорной пластины (2-Е), которая отжимает край покрышки от диска; антиабразивных держателей(2-G), которые поддерживают колесо во время отжима края покрышки. Колона станка 3 состоит из неподвижной колоны с отводимой в сторону рукой, на которой находятся следующие части, необходимые для демонтажа покрышки с диска (и соответственно для её монтажа): рука (З-Н), которая позиционирует монтажную головку в горизонтальном направлении; ручной винт (3-М), который фиксирует монтажную головку в горизонтальном направлении; рычаг фиксации (3- L), которым монтажная головка выставляется и фиксируется в вертикальном направлении; монтажная головка (3-I), предназначенная для демонтажа (и мон25 тажа) покрышек с дисков при помощи вспомогательной монтировки; скользящее колесико (3-N), находящееся в монтажной головке, которое убирает трение между диском и монтажной головкой во время монтажа и демонтажа покрышек. Дополнительный специальный «язычок» спроектированный для легко сплавных дисков. Рис.2.1. Шиномонтажный станок ТС – 322: 1- узел педалей управления; 2- механизм отжатия; 3 - колона станка; 4 - механизм фиксации диска. Самоцентрирующийся механизм фиксации диска 4 предназначен для фиксации и поворота диска. Самоцентрирующимися зажимами 26 управляют два пневматических цилиндра, а весь механизм фиксации и вращения состоит из: четырёх скользящих рельс (4-Р) с 4 фиксирующими захватами (40), которые могут фиксировать диск изнутри и снаружи; самоцентрирующего стола, (4-Q) предназначенного для вращения диска в оба направления. 2.3. Порядок демонтажа покрышки Перед началом демонтажа покрышки необходимо очистить ее от грязи, снять балансировочные грузики и выпустить весь воздух из колеса. После чего осуществляют отжим края покрышки от диска. Поставьте колесо на землю рядом с устройством отжатия (рис. 2.2). Установите отжимающую опору (Е) в край покрышки и ногой нажмите вниз педаль управления отжатием (В) (рис. 2.1). Эту операцию надо повторить для разных положений покрышки, пока полностью вся сторона покрышки отойдёт от диска. Рис.2.2. Отжатие края покрышки от диска Повторите эту операцию для другой стороны покрышки. Внимание! Во время отжатия покрышки будьте осторожны, чтобы никакая часть вашего тела не попала между покрышкой и лапой отжатия. Выполнив эти операции, поверните рычаг фиксации (L) (Рис. 2.1) против часовой стрелки, чтобы освободилась монтажная головка. Нажмите на педаль (С), чтобы открылись захваты стола (О), которые 27 будут фиксировать диск снаружи (если вы будете фиксировать диск изнутри, тогда эта операция не выполняется). Поставьте колесо на стол, в это же время слегка нажимая на диск вниз; а ногой нажмите (и тут же отпустите) педаль (С), чтобы захваты зафиксировали диск. Щёткой нанесите на край покрышки специальную консистентную смазку. Придвиньте монтажную головку (I) к краю диска, чтобы её колесико (N) касалось диска. Поверните ручной винт М по часовой стрелке, чтобы между колесиком и диском возник 3 мм зазор. Вставьте монтировку между диском и покрышкой (рис. 2.3) и установите край покрышки на язычок монтажной головки. Держите ногой нажатую педаль (А), пока вся сторона покрышки полностью не сойдёт с диска. Рис. 2.3. Демонтаж покрышки Внимание!Во время вращения стола будьте осторожны и смотрите, чтобы пальцы не попали в зазор между покрышкой и диском. Толкните руку монтажной головки (Н) вправо и выньте из покрышки камеру (если такая есть). Повторите такую же операцию для снятия другой стороны покрышки. 28 2.4. Порядок монтажа покрышки Специальной консистентной смазкой смажте обе стороны покрышки и наденьте покрышку на диск и установите монтажную головку в рабочее положение (рис. 2.4). Установите край покрышки под монтажной головкой (I), чтобы он оказался бы под язычком головки. Ногой нажмите на педаль (А), чтобы вращался стол станка, а край покрышки лёг бы в центральный канал диска, тем самым, избегая слишком большого напряжения края покрышки (во время этого процесса рекомендуется нажать на край покрышки руками). Подвиньте руку монтажной головки вправо, чтобы над колесом было свободное пространство. Поверните диск в такое положение, чтобы отверстие вентиля было бы на 90° от монтажной головки. В покрышку поместите камеру (если такая есть). Повторите все раннее изложенные операции для монтажа второй стороны покрышки. Если во время монтажа покрышки возникают сложности, ногой поднимите педаль (А), чтобы стол вращался против часовой стрелки. Рукой подвиньте руку монтажной головки вправо и нажмите на педаль (С), чтобы захваты стола освободили бы диск. 2.5. Процесс надува покрышек Для надува покрышек необходимо включить компрессор и по достижению требуемого давления присоединить пистолет накачки воздуха к ниппелю. Накачать колесо с давлением воздуха рекомендованным заводом изготовителем. Рис. 2.4. Монтаж покрышки 29 При накачивании безкамерного колеса станком ТС – 322 IT, педаль управления устройством ударного надува, находится слева, отмеченная специальным символом. Для того, чтобы предохранить оператора от возможной опасности взрыва во время надува колеса на столе станка, установлен клапан давления, настроенный на рабочее давление 0,35 МПа (3,5 атм). Внимание! Процесс надува покрышек является опасным. Оператор обязан соблюдать все меры для гарантии безопасной работы оператора 30 Контрольные вопросы 1. Какие виды балансировки вы знаете? 2. В чем отличие динамической и статической балансировки? 3. Какие геометрические параметры колес учитываются при определении масс корректирующих грузов? 4. Какая величина дебаланса не показывается на индикаторах? 5. До какой величины округляются значения показываемого на индикаторах дебаланса? 6. Можно ли точно узнать значение дебаланса при его величине менее 8 г? 7. Какие виды корректирующих грузов используются для устранения дебаланса? 8. Как определить место установки корректирующих грузов? 9. Какие действия нужно предпринять, если при проверке результатов балансировки после установки корректирующих грузов показания индикаторов отличаются от «0»? 10. Что нужно предпринять при дебалансе более 100 г? 11. Область применения шиномонтажного станка. 12. Перечислите назначение педалей станка. 13.Зачем при демонтаже колеса необходимо снимать балансировочные грузики? 14. Какое максимальное давление воздуха в ресивере станка? 15. Объясните необходимость смазывания краёв покрышки консистентной смазкой. 16. Назовите дополнительные аксессуары, которые могут применяться при работе со станком. 17. Какой максимальный размер диаметра крепления колеса? 18. Зачем нужна монтировочная лопатка? 19. Что делать, если захваты стола не фиксируют диск? 20. Перечислите основные средства безопасности при работе на шиномонтажном станке. 31 Издается в авторской редакции. Подписано в печать 19.12.2013 г. Формат 60х841/16 Бумага кн.-журн. П.л.1,5. Гарнитура Таймс. Тираж 50 экз. Заказ № 9031 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I» Типография ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ 394087, Воронеж, ул. Мичурина, 1 Информационная поддержка: http://tipograf.vsau.ru Отпечатано с оригинал-макета заказчика. Ответственность за содержание предоставленного оригинал-макета типография не несет. Требования и пожелания направлять авторам данного издания. 32

От состояния колес автомобиля зависит не только комфорт водителя и пассажиров, но и их безопасность, а также исправность других узлов и механизмов машины. Кроме этого, оно существенно влияет на расход топлива.

Одним из видов технического обслуживания ходовой части автомобиля является балансировка колес. Для чего нужна эта процедура, как она выполняется и с какой периодичностью, мы и расскажем в этой статье. Также мы рассмотрим возможность ее осуществления собственными силами в условиях гаража.

Балансировка колес: для чего нужна

Со времен изобретения колеса прошло несколько тысячелетий, но и сегодня, в век высоких технологий, сделать его идеальным не представляется возможным. Кроме того, в процессе движения на него постоянно действует множество факторов, приводящих к механической деформации.

Это касается и диска, и шины. Малейшие изъяны, связанные с неравномерным распределением их массы по окружности, приводят к нарушению баланса. Это, в свою очередь, ведет к вибрации, которая разрушительно действует на ступичный подшипник и другие элементы ходовой части.

Но нужна ли балансировка колес, если автомобиль достаточно надежен? Вот простой пример: 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. Теперь представьте, что так вы проедете километров 100. Как вы думаете, что будет с ходовой вашей самой надежной машины?

Чтобы не допустить подобных ситуаций, и производится балансировка колес. Для чего нужна она, мы разобрались. Теперь рассмотрим, что же такое дисбаланс и какие виды его бывают.

Понятие дисбаланса и его виды

Дисбаланс – это нарушение нормального баланса колеса, вызванное износом шин или деформацией колесного диска. Различают два вида этого явления: статический и динамический.

В первом случае ось вращения принимает параллельное положение в отношении оси инерции, смещая центр тяжести в определенную сторону. Визуально статический дисбаланс можно определить, если приподнять одну сторону автомобиля, прокрутить свободно вращающееся колесо и понаблюдать за ним. Прежде чем прекратить вращаться, оно сделает несколько маятниковых движений в разные стороны и остановится, когда его центр тяжести окажется в самой нижней точке. Подобные симптомы не критичны для автомобиля, но чреваты неравномерным износом шин и увеличенным расходом топлива. Нужно ли делать балансировку колес в этом случае – решать, конечно, вам, но со временем статический дисбаланс может перерасти в динамический, и тогда уже одним топливом и резиной дело не обойдется.

Динамический дисбаланс характеризируется пересечением осей вращения и инерции. Иными словами, вес колеса распределяется неравномерно не по высоте, а по ширине. В этом случае вибрация приводит к тому, что колесо начинает «выписывать» восьмерку. Динамический дисбаланс также определяется визуально, однако исправить его гораздо труднее статического.

Чем опасен дисбаланс

Нарушение баланса колеса очень часто становится причиной:


В чем заключается суть балансировки

Суть балансировки состоит в том, чтобы максимально распределить массу всех составных элементов колеса относительно оси его вращения. В идеале центр его тяжести должен находиться именно на оси. Добиться этого можно только одним способом – проверяя баланс и увеличивая массу колеса на нужном участке до тех пор, пока оно не станет близким к идеалу.

Проще говоря, специалист с помощью специального оборудования вращает колесо, определяя «легкие» места, и утяжеляет их специальными свинцовыми грузиками. При статическом дисбалансе грузы фиксируются с одной стороны колеса, при динамическом – с обеих.

Оборудование для проведения балансировки

На обычных шиномонтажных станциях используют балансировочные станки. Колесо в сборе устанавливается на специальный конус и раскручивается. Станок для балансировки колес самостоятельно выравнивает его в нужную сторону, а мастеру в это время остается лишь смещать туда груз до тех пор, пока колесо не станет останавливаться в максимально случайном положении.

Существуют также компьютерные балансировочные стенды. Они позволяют производить наиболее точное выравнивание центра тяжести благодаря современным лазерным технологиям. На стенде, задав параметры колеса, можно определить все возможные причины дисбаланса, невидимые для человеческого глаза. Это могут быть мелкие дефекты диска или резины, неправильно посаженная шина и др. Компьютер с математической точностью определит их, выведет всю информацию на экран, а также укажет, где именно нужно разместить огрузку.

Разновидности балансировочных грузов

Различают два типа балансировочных грузов: набивные и клеящиеся. Использование того или иного вида зависит от колесного диска. Для литых легкосплавных дисков чаще всего применяют набивные грузики с кронштейном. Клеящиеся грузы являются универсальными и крепятся к поверхности посредством клейкой ленты. Они могут использоваться с любыми дисками, однако имеют один недостаток: в зимнее время из-за перепадов температур клеящиеся грузы могут попросту отклеиваться, чего не скажешь о набивных.

Периодичность балансировки

Но как часто нужна балансировка колес? Четко определенной периодичности здесь нет, но проходить эту процедуру рекомендуется в следующих случаях:

  • если вы используете «всесезонку», то хотя бы один раз в год;
  • при планировании дальней поездки;
  • при смене летней резины на зимнюю;
  • при любой другой сборке колеса (после ремонта, вызванного проколом шины, деформацией диска и др.);
  • при возникновении вибрации в области колес.

Понять, когда нужно делать балансировку колес, поможет и неравномерный износ шин. При статическом дисбалансе поверхность покрышки будет быстро стираться в одном месте, указывая тем самым направление смещения центра тяжести колеса. При динамическом – шина может иметь несколько «съеденных» мест по всей окружности.

Как быть с новыми колесами

Нужна ли балансировка новых колес? На этот вопрос однозначно ответить нельзя. Если вы приобрели новый автомобиль в салоне с нулевым пробегом, то балансировка может и не потребоваться, так как любой завод-изготовитель обязан сделать это перед выпуском машины. А вот если вы купили новые колеса в сборе или отдельно диски и шины, то вы просто обязаны пройти эту процедуру, так как никто, кроме вас, не будет нести ответственность за возможные последствия.

Нужно ли балансировать задние колеса

Автовладельцы часто задаются вопросом о том, нужно ли балансировать задние колеса, ведь они не принимают участия в управлении автомобилем. Здесь ответ однозначный – нужно! Ведь они так же, как и передние, подвержены механическому воздействию, а дисбаланс приведет все к тем же последствиям.

Да, вибрация задней подвески вследствие дисбаланса колес ощущается не так явно, но это совсем не значит, что она не несет никакой опасности.

Можно ли самостоятельно отбалансировать колеса

Теперь, когда мы с вами разобрались с тем, что такое балансировка колес, для чего нужна эта процедура и как она выполняется в условиях специальных сервисов, самое время поговорить о том, можно ли ее осуществить самостоятельно.

Ничего невозможного нет, особенно если ситуация не позволяет обратиться в шиномонтаж. Добиться высоких показателей баланса без специального оборудования, конечно, не получится, однако произвести грубую его настройку вполне возможно.

Балансировка колес своими руками осуществляется с использованием таких же грузов, какие используют в сервисе. И предпочтение тут следует отдать набивным. Они свободно продаются в любом автомагазине или на авторынке.

Из инструментов понадобятся только домкрат, гаечный ключ для откручивания гайки ступицы и небольшой молоток. Балансировка колес своими руками подразумевает осуществление всех мероприятий без съема колеса со ступицы.

Домкратом приподнимаем одну сторону автомобиля, где расположено колесо с подозрением на дисбаланс. Выключаем передачу, если это колесо – одно из ведущих. Расшплинтовываем и немного отпускаем гайку крепления ступицы.

Далее внимательно осматриваем покрышку на наличие прилипшей грязи или застрявших в протекторе камней. Все это необходимо удалить. Если на диске есть старые грузы, их также нужно снять. Желательно, чтобы давление в шине соответствовало рекомендованному показателю.

Раскручиваем колесо против часовой стрелки и ждем, пока оно остановится. Помечаем его верхнюю точку мелом. Теперь вращаем колесо вправо, и снова отмечаем верхнюю позицию. Между этими отметинами находится самое легкое место колеса. Напротив каждой метки с помощью молотка устанавливаем грузы весом по 30 г.

Далее крутим колесо в любую сторону. После остановки грузики должны будут оказаться внизу. Это нижняя точка балансировки. Теперь крутим колесо и смещаем грузы, разводя их друг от друга до тех пор, пока колесо не станет останавливаться в разных положениях. Такую же процедуру производим и с другими колесами.

Всякий автолюбитель, побывавший в шиномонтажной мастерской, имеет понятие о балансировочной процедуре. Но далеко не каждый уверен в необходимости данной операции либо выполняет ее один раз – при покупке новой резины некоторые фирмы оказывают услугу бесплатно. Поэтому водителям, беспокоящимся о техническом состоянии собственного авто, следует знать, что такое балансировка колес и как часто она производится.

В идеально уравновешенном колесе расположение центра тяжести совпадает с точкой крепления к ступице. Тогда вращение с любой скоростью не вызовет радиального биения шины. Добиться идеала на практике невозможно, поэтому дисбаланс присутствует всегда. Вопрос заключается в его величине – насколько центр тяжести отклоняется от указанной точки.

Существует 3 разновидности дисбаланса:

  1. Статический . Центр тяжести не совпадает с осью вращения ската, потому что одна сторона тяжелее. При сильном отклонении биение заметно невооруженным глазом – колесо вращается «яйцом».
  2. Динамический . Центр тяжести смещен в сторону от продольной оси. Визуально это выглядит, как будто вращающееся на неподвижном валу колесо виляет в стороны.
  3. Комбинированный . Здесь присутствуют оба вида дисбаланса одновременно.

Значительный перевес в какую-либо сторону возникает по многим причинам: низкое качество резины, повышенный износ одного края, погнутый диск и так далее. Большинство подобных неполадок успешно устраняется персоналом шиномонтажных мастерских.

Биение колес автомобиля вследствие разбалансировки проявляется следующим образом:

  • вибрация на руле при движении по прямой гладкой дороге;
  • баранка слегка подергивается в стороны;
  • в особо запущенных случаях вибрация передается кузову машины;
  • гул либо рокот на большой скорости.

Важный момент! Если дисбаланс не выходит за пределы 20 грамм, а колесо установлено на старом или бюджетном автомобиле, вы не ощутите никаких признаков проблемы. Она проявится позже – в виде стертой кромки шины, «залысины» или разбитой ходовой части. Неполадка четко диагностируется только на стенде.

Балансировка, выполняемая мастерами автосервиса, позволяет свести разновес к минимуму, поскольку идеала добиться невозможно. Благодаря данной процедуре минимизируется продольное и поперечное биение скатов. Если пренебрегать этим явлением и ездить на несбалансированных колесах, то нужно готовиться к таким последствиям:

  1. Проблемы с безопасностью движения. В аварийной ситуации, когда исход решается за доли секунды, дисбаланс может помешать обогнуть препятствие либо вовремя затормозить.
  2. Биение дает ускоренный износ резины. Скаты истираются в самых неожиданных местах – «залысина» в виде пятна образуется посередине рабочей части либо на кромке. Автолюбителю вдвойне обидно, когда на противоположной стороне высота протектора остается в пределах нормы.
  3. Вибрация становится главным разрушителем подвески и трансмиссии. Колебания шины передаются на пальцы шаровых опор, тяг и рулевую рейку. Быстрее изнашиваются «гранаты» ШРУСов и подшипники ступиц.

Во времена СССР, когда балансировочные станки считались диковинкой, водители довольно часто выбрасывали автомобильные шины с одинаковым дефектом – стертым в одном месте протектором. Это подтверждает необходимость балансировки.

Вибрация, длящаяся годами, снижает ресурс кузова и ослабляет все резьбовые соединения. Когда, забравшись под машину, вы обнаруживаете открученные болты и потерянные гайки, есть повод задуматься о техническом состоянии колес. Вот зачем нужна балансировка, избавляющая узлы и агрегаты вашего автомобиля от преждевременного износа.

Некоторые водители переднеприводных машин принимают половинчатое решение – балансируют лишь колеса передней оси. Мол, задние скаты не влияют на управление и «бегут» подобно прицепу. Когда на протекторе образуются «лысины», достающие до металлического корда, они грешат на производителей шин либо жалуются, что купили подделку. Эти водители не учитывают важный нюанс: дисбаланс всегда порождает биение и вибрацию, чьи последствия описаны выше. Чем больше разновес в пределах одного ската, тем шире амплитуда вибрационных колебаний и интенсивнее износ ходовой части.

Экономить на балансировке – непозволительная роскошь . Одна работающая вразнос шина быстро сотрется сама и нанесет вред другим деталям, заставляя вас чаще тратить деньги на ремонты. Кстати, небольшой дисбаланс могут вызвать даже пластиковые декоративные колпаки сомнительного качества.

Процедуру проверки и уравновешивания проходят все 4 ската, установленные на автомобиле, плюс запаска. Единственная операция, которую вы можете выполнить самостоятельно – снятие колес с машины, остальные работы выполняет специально обученный мастер на станке с электронным управлением и дисплеем.

Теперь несколько слов о том, как делается балансировка колес.

  1. Мастер снимает с обода все старые грузы, прикручивает проверяемый скат к валу стенда и запускает вращение.
  2. После остановки дисплей показывает разницу масс на обеих сторонах колеса.
  3. Вращая шину рукой и контролируя цифры на экране, специалист определяет положение точки, куда необходимо установить груз.
  4. Из числа новых грузиков подбирается соответствующий по массе и крепится к ободу. Проверка повторяется.

В распоряжении мастера имеются грузы весом от 5 до 200 грамм, предназначенные для автомобилей разного класса. Чем больше размер скатов, тем сильнее бывает разновес. Техническое состояние колеса легковой машины считается отличным, когда для уравновешивания потребовались грузики общей массой до 60 грамм. Если шину удалось сбалансировать, но вес превысил данную величину, то нужно искать проблему в диске либо самой резине.

Примечание. Нередки случаи, когда скаты вовсе не поддаются балансированию. К таковым относятся неоднократно битые стальные диски и бракованная резина китайского производства. К сожалению, проблема решается одним путем – покупкой новых запчастей.

При балансировании колес соблюдаются определенные правила:

  • после закрепления грузов повторная проверка должна показать дисбаланс не более 5 грамм;
  • учитывая, что идеала добиться нереально, допускается максимальный разновес 10 грамм на 1 сторону;
  • шина и диск не должны быть грязными, оптимальный вариант – полностью вымытое колесо;
  • резина должна быть надета на обод правильно и накачана до требуемого давления.

Для работы со штампованными дисками используются грузила с механическим креплением в виде скобы, цепляющейся за край обода. К литым и кованым дискам грузики приклеиваются, что иногда приводит к их потере в процессе движения по неровным дорогам.

Чтобы шины отработали полный ресурс и не доставляли проблем с вибрацией, делать балансировку колес необходимо в таких случаях:

  • сразу при установке новой резины;
  • после ремонта либо прокатки дисков;
  • с интервалом 5–7 тыс. км пробега, если не возникло других ситуаций, требующих проверки скатов;
  • при выявлении любого из вышеперечисленных симптомов – биение, шум, вибрация, передающаяся баранке;
  • после сильного удара по колесу вследствие попадания в яму или на бугор.

Неважно, какая резина ставится на диск – новая или бывшая в употреблении. Если эта шина впервые совмещается с конкретным ободом, нужно выполнять балансировку. Другой вопрос – разборка ската и заклеивание прокола.

В идеале после ремонта проколов тоже необходимо уравновесить колесо, но мастера обычно поступают проще: перед разборкой ставят мелом риску на боковине шины и ободе. Затем скат собирают в первоначальном положении. Если надо заклеить порез либо крупный прокол большой латкой, увеличивающей разницу масс с обеих сторон, то балансировка обязательна.

  • Автоликбез
  • Диагностика и ремонт
  • Обслуживание
  • Обучение на права
  • Покупка-продажа
  • Соблюдаем ПДД
  • Уход за автомобилем
  • Эксплуатация

На сайте представлены статьи, которые будут полезны как для начинающих автолюбителей, так и для тех, кто только собирается покупать автомобиль. Здесь вы найдёте полезные советы по выбору авто и уходу за ним, практические руководства по самостоятельному ремонту и многое другое.

Некачественное дорожное покрытие и разного рода происшествия ухудшают управляемость транспортным средством и способствуют быстрому износу подвесок, подшипников, рулевых колонок, амортизаторов. Каждый из элементов ходовой части неидеален и имеет ряд допустимых погрешностей. Профессионально выполненная балансировка колес делает автомобиль послушным, а передвижение на нем - безопасным и комфортным.

Отправляться в технический центр необходимо, во-первых, для профилактических замеров, во-вторых, при появлении первых тревожных признаков.

Шиномонтаж необходимо посетить:

  • после покраски дисков;
  • при сборке колеса (монтаже диска и покрышки), а впоследствии - после притирки новой резины (через 500 км);
  • когда вибрирует рулевая колонка на низких скоростях;
  • в случае попадания в глубокие ямы, после ДТП или сложной поездки в условиях бездорожья, когда явственно видны:
  • нарушения геометрии колеса;
  • неравномерное налипание грязи,
  • разная степень износа шин;
  • разбиты элементы подвески, отверстия ступицы, углубления для крепежа.

В этих (и иных случаях) следует сразу обращаться в технический центр за помощью.

В целях получения информации о реальном состоянии дел, профессиональные водители рекомендуют контролировать величину биения колеса не реже одного раза в год (или через каждые 5000 км). Вопросы о том, сколько стоит процедура, зависит от марки автомобиля, используемого для контроля оборудования, сложности поставленной задачи, комплекса мероприятий, в том числе - подготовительных (чистки, мойки).

О том, что предлагается в шиномонтажном центре для исправления дефектов узнавайте из следующих разделов статьи.

Каковы преимущества колес, которые регулярно проходят процесс балансировки?

Классический метод уменьшения уровня дисбаланса дает возможность:

  • увеличить степень безопасности за счет улучшения параметров управляемости;
  • повысить уровень комфорта вождения;
  • снизить эксплуатационные расходы (за счет увеличения срока службы подвески, диска, шины, рулевых тяг и прочих частей ходового узла автомобиля);
  • продлевает период эксплуатации автомобиля.

Лучшими представителями парка механизмов являются станки, определяющие не только дисбаланс целого колесного блока, но и отдельных его частей, например, величину несоосности диска. Это позволяет производить сборку вращающихся частей колесной пары более точно.

Подобные агрегаты стоят недешево, встречаются в наиболее крупных технических центрах. Стоимость контрольных замеров, которые осуществляются с их помощью, ценится высоко.

Стенд с электрическим (или механическим) приводом, предназначенный для балансировки колесных пар, является наиболее распространенным оборудованием большинства шиномонтажных мастерских. Его назначение - определить величину статического дисбаланса, который проявляется биением колеса в вертикальной плоскости.

Неравномерное распределение массы колеса по оси способствует возникновению переменного крутящего момента, противодействующего движению автомобиля. С течением времени он приводит к нарушению целостности подвески. На стенде определяется место несоосности, затем напротив него устанавливаются противовесы.

Как правило, дефект динамического дисбаланса появляется на автомобильных колесах с отрицательным вылетом. При его вращении на проверочном стенде видно, что вес неравномерно распределен по ширине (а не по длине, как при статическом случае). Для устранения дисбаланса предназначены иные станки (или стенды). Устраняется путем компенсационных отвесов, устанавливаемых напротив друг друга.

Какие виды контргрузов применяются для балансировки колесных пар?

Выбор подходящего противовеса зависит от вида диска, его конструкции и производителя.

В качестве балансира используют:

Груз на клею универсален и пригоден для всех изделий. Однако частые мойки под струей воды, которая подается под давлением, а также перепады температур, повышенная влажность, механическое воздействие дорожного покрытия, - способствуют его отклеиванию и утере. После чего процесс балансировки колесных пар приходится повторять.

Тяжеловес с кронштейном - набивного типа - предназначен для тяжелых дисков (кованых, литых, иных видов). Следует предупредить, что не все конструкции ободов подходят для этой цели, многое зависит от производителя. По этой причине набивные грузы не столь распространены.

Общий вес элементов, предназначенный для нового комплекта диска и шины не смеет превышать 60 g. В случаях, если проверка балансировки колесных пар на стенде показывает, что нужно > 60 g, следует проверить правильность сборки.

Для ходовых элементов, бывших в эксплуатации, рекомендуется обязательно контролировать величину округлости диска.

Для установки отвеса предназначены такие плоскости:

  • только внутренняя поверхность обода (около основания спиц);
  • внутренняя сторона диска и его фасад.

Отсутствие балансировочного груза на внешней поверхности может быть вызвано нежеланием владельца или невозможностью установки из-за особенностей конструкции колеса.

При качественно выполненной балансировке группа противовесов расположена рядом друг с другом. Есть примеры установки одного тяжеловеса, однако специальные стенды, предназначенные для определения точки приложения силы, встречаются только в крупных технических центрах.

Хорошо сбалансированное колесо с противовесами, установленное на автомобиль, не цепляется выступающими элементами ни за какие части агрегата, а также не препятствует работе вращающихся узлов.

После проверки соосности на стенде ходовой узел рекомендуется снять и повторить процесс балансировки несколько раз. Погрешность измерений зависит от вида дисков (штампованных, кованых, легкосплавных, сборных).

Пример №1. Для легкосплавных алюминиевых дисков допустимая величина отклонений не должна превышать 3 g (на каждую из сторон).

Пример № 2. Для стальной штамповочной конструкции - 5 g (при таких же условиях).

О том, как довести конструкцию в сборе до совершенства, читайте в следующем разделе.

Как понятно из названия, финальная операция устраняет большую часть допущенных ранее погрешностей. Выполняется не на стенде, как привычная балансировка, а на специальном станке. Еще одним отличием от традиционного процесса контроля, является важная особенность - уравновешивается не один колесный элемент, а сборка ходовых узлов: колеса, ступицы, тормозные диски. Для определения статического дисбаланса в качестве противовеса используется контргруз в 15 g.

Финишный процесс балансировки является следующим этапом корректирования ходовой части. Он ни в коей мере не отменяет традиционный процесс контроля на стенде. Выполняется на передвижном финиш-балансировочном станке. Для его проведения требуется более тщательная очистка поверхности протектора (и остальных частей агрегата) от всего того, что успело закрепиться в укромных местах: мелкие камешки, слои грязи, почвы, конденсат и прочее.

К возможностям процесса финишной балансировки относят следующее:

  • возможность определения дисбаланса, которые проявляются только при езде на высокой скорости (проверка происходит при v=120 km/h);
  • высокая точность параметров уравновешивания;
  • разделение параметров колес, которые являются ведущими и тех, что выполняют роль ведомых;
  • фильтрация результатов.

Последняя особенность выражается в том, что колебательные движения, передаваемые узлами, задействованными при вращении колеса (карданным валом, двигателем и прочими), исключаются.

Результаты финишного балансирования еще больше увеличивают все те преимущества, что получает владелец автомобиля после прохождения классической процедуры.

Оборудование для финишной операции балансировки стоит недешево, имеется в наиболее крупных технических центрах. Стоимость услуг высокая.

Процедуру тонкой настройки рекомендуется проводить водителям, которые пользуются спортивными моделями автомобиля, любителям прокатиться "с ветерком", владельцам престижных иномарок последнего поколения, эксплуатация связана с точным соблюдением заданных параметров.

Будьте аккуратными и внимательными на дороге, вовремя проводите профилактические мероприятия. Только так можно меньше времени и денег тратить на проведение ремонтных работ.

Балансировочный стенд
ST-200A(M)

Инструкция по эксплуатации

СТАНОК ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ ШИН

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ


  1. Общая информация................................................................................................................3

  2. Транспортировка и установка...............................................................................................4

  3. Подключение станка к электросети......................................................................................4

  4. Фланцевое крепление.............................................................................................................4

  5. Панель управления.................................................................................................................5

  6. Экран........................................................................................................................................6

  7. Описание кнопок....................................................................................................................6

  8. Установка панели....................................................................................................................6

  9. Заметки по динамической балансировке колес мотоциклов..............................................8

  10. Балансировка …......................................................................................................................8

  11. Статические функции ALU....................................................................................................9

  12. Автоустановка.......................................................................................................................10

  13. Оптимизация.........................................................................................................................10

  14. Дисплей……….....................................................................................................................12

  15. Решение проблем..................................................................................................................16

  16. Плановое техническое обслуживание................................................................................16

  17. Гарантийное техническое обслуживание...........................................................................17

  18. Подробные чертежи..............................................................................................................20

  19. Список запасных деталей....................................................................................................23

1-ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Электрический станок для балансировки с микропроцессором предназначен для балансировки колес весом до 65 кг. Кнопочная система калибровки предусматривает такой диапазон размеров, при котором возможно обслуживание колес, отличных от обычных (колеса мотоциклов и гоночных автомобилей).

Специальные функции станка способны обслуживать колеса нестандартной формы, также у станка предусмотрены опциональные функции.
РЕКОМЕНДАЦИИ


  • До эксплуатации балансировочного станка внимательно ознакомтесь с руководством к пользованию.

  • Храните руководство в безопасном и доступном месте для последующего обращения к нему.

  • Не снимайте и не изменяйте части и детали станка, что может привести к его некорректной работе.

  • Просьба обращаться к Техническому Сервису при необходимости в ремонте.

  • Не используйте мощные устройства со сжатым воздухом для очистки.

  • Используйте спиртовые растворы для очистки пластиковых панелей и полок (ИЗБЕГАЙТЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ, CОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРИТЕЛИ).

  • До начала балансировки убедитесь, что колесо надежно закреплено в муфте.

  • Оператор станка должен быть одет в одежду со свободными краями; убедитесь, что прочий персонал не будет иметь доступа к станку во время его работы.

  • Избегайте воздействия грузов или других тел на базу станка, это может привести к некорректной работе балансировочного станка.

  • Балансировочный станок не должен быть использован иначе, чем описано в руководстве к пользованию.

СТАНДАРТНЫЕ УСТРОЙСТВА БЕЗОПАСНОСТИ


  • Кнопка аварийной остановки для остановки колеса в экстренной ситуации.

  • Экран из прочного пластика имеет форму и размер, позволяющие предотвратить увеличение противовеса от вылета в любом направлении, кроме как к полу.

  • Микро-переключатель предотвращает пуск станка, если защитный экране не опущен и останавливает рабочий ход станка, если экран поднят по какой-либо причине.

2-ТРАНСПОРТИРОВКА И УСТАНОВКА
Для транспортировки станка поднимайте базу только в трех точках опоры. При надобности сила может быть приложена к другим точкам, таким как вал, верх или к вспомогательный выступ. Проверьте, что балансировочная машина располагается на полу на трех точках опоры. Фиксация станка к полу не обязательна.
3-ПОДКЛЮЧЕНИЕ К ЭЛЕКТРОСЕТИ
ВНИМАНИЕ: Подключение к электросети должно производиться квалифицированным персоналом. Подключение к однофазной сети должно быть произведено между фазой и нейтралью, при необходимости - между фазой и землей. Заземление необходимо для правильной работы станка.


  • Прежде, чем подключить станок к сети с помощью соответствующего кабеля, проверьте, что напряжение сети совпадает с паспортными данными, указанными в таблице на тыльной стороне станка. Категория электрической сети должна удовлетворять базовому энергопотреблению станка (см. паспортные данные в таблице).

  • Питающий кабель магистрали станка должен быть закреплен штекером в соответствии с данными требованиями.

  • Рекомендуется подключить станок по отдельному электрическому соединению с подходящим предохранителем.
Подключение системы автоматической блокировки должно быть произведено напрямую к розетке с использованием штекера, отвечающего параметрам безопасности.
4-ФЛАНЦЕВОЕ КРЕПЛЕНИЕ

Прежде, чем устанавливать муфту на вал балансировочного станка, убедитесь, что зона центровки вала и муфты очищена. Закрепите муфту на вале балансировочного станка со специальным сканером.

5-ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ



  1. Кнопка START: пуск рабочего хода.

  2. +=Первоначальный вид панели.

  3. Кнопка установки ширины.

  4. Кнопка установки диаметра.

  5. Кнопка установки дистанции.

  6. Кнопка отображения остаточного дисбаланса.

  7. Кнопка + =специальная функция.

  8. Кнопка перехода в статический режим.

  9. Кнопка ALU 4.

  10. Кнопка ALU 1.

  11. Кнопка ALU 2.

  12. Кнопка ALU 3.

  13. Кнопка перехода в динамический режим.

  14. Кнопка аварийной остановки.
Важно: Нажимайте кнопки только пальцами, не используйте щипцы или другие общие предметы.
6-ЭКРАН

  1. Индикатор внутреннего дисбаланса.

  2. Индикатор внешнего дисбаланса.

  3. Индикатор расположения внутреннего дисбаланса.

  4. Индикатор расположения внешнего дисбаланса.

  5. Индикатор выбранной программы балансирования.

7-ОПИСАНИЕ КНОПОК


  • Окошки измерений:
: Выбирает балансировочную программу ALU1

: Выбирает балансировочную программу ALU2

: Выбирает балансировочную программу ALU3

: Выбирает балансировочную программу ALU4

: Отображает статический дисбаланс

[←]: Отображает динамический дисбаланс

[ Отображает значения ниже порога

+ : Автоматическая балансировка

+ : Пересчет значений дисбаланса

[a] : Значение дистанции

[b] : Значение ширины

: Пуск двигателя

: Двигатель остановится только если обод находится в движении


  • Окошко размеров:
～ : циферные коды для установки значений различных размеров.

+ [b] : Выбор единиц измерения для ширины (мм или дюймы).

+ [d] : Выбор единиц измерения для диаметра (мм или дюймы).

+ : возврат первоначального вида экрана.

6-УСТАНОВКА ПАНЕЛИ
Рис.3 – Установка дистанции: Нажмите кнопку(a) и выберите требуемое значение с помощью циферной панели ввода. При ошибке нажмите кнопку (а) для сброса введенных данных. Прочие кнопки вводят числовые значения.

ВНИМАНИЕ: Диапазон значений дистанции: 0-25 см. Любое другое значение будет определено как ошибка (на дисплей выведется «Err»).Во избежание ошибок вводите значения в пределах указанного диапазона.

Если с помощью калибровочной линейки Вы определили, что введеные данные верны и не требуют повторного ввода, нажмите “a” или “d” и еще раз измерьте размеры калибровочной линейкой.


– Установка ширины: Нажмите кнопку(b) и выберите требуемое значение с помощью циферной панели ввода. При ошибке нажмите кнопку (b) для сброса введенных данных. Прочие кнопки вводят числовые значения.

ВНИМАНИЕ: Диапазон значений ширины: 1,5~25 дюймов или 40~510 мм. Любое другое значение будет определено как ошибка (на правый дисплей выведется «Err»).Во избежание ошибок вводите значения в пределах указанного диапазона. Для изменения единиц измерений нажмите [F]+[b].
-Установки диаметра:

Нажмите кнопку(d) и выберите требуемое значение с помощью циферной панели ввода. При ошибке нажмите кнопку (d) для сброса введенных данных. Прочие кнопки вводят числовые значения.

ВНИМАНИЕ: Диапазон значений диаметра: 10~24 дюймов или 265~615 мм. Любое другое значение будет определено как ошибка (на правый дисплей выведется «Err»).Во избежание ошибок вводите значения в пределах указанного диапазона.Для изменения единиц измерений нажмите [F]+[d].

9-ЗАМЕТКИ ПО ДИНАМИЧЕСКОЙ БАЛАНСИРОВКЕ КОЛЕС МОТОЦИКЛОВ



  • Вставьте расширение для калибра расстояния.

  • Потяните калибр на себя до тех пор, пока расширение не упрется во внутреннюю сторону обода.

  • Измерьте замер «а» по индексу и введите значение а+10" (максимум 25 см) вручную с помощью кнопки (6).

10-БАЛАНСИРОВКА


  • Выключите основной переключатель.

  • Зафиксируйте обод станка и подготовьте заранее значения панели так, как это указано в инструкция на странице 3. Установки могут быть введены или изменены даже есть функция запущена.

  • Выберите защиту.

  • Нажмите кнопку |START| .

  • На несколько секунд обод автоматически придет в движение и опять остановится. Индикаторы покажут значения дисбаланса.

  • Правильное положение будет показано на дисплее красными маркерами. Красные маркеры показывают, что коррекция должна быть произведена сверху по вертикали. (см рис. снизу).

ВАЖНО: Для правильной балансировки обычно допустимо, чтобы показания дисбаланса была ниже 10-12 грамм (0.4 - 0.5 унций).С данным балансирующим устройством возможно устранение дисбаланса даже в 5 грамм или меньше (0.3 унций).
СЧИТЫВАНИЕ ДИСБАЛАНСА МЕНЕЕ 5 ГРАММ (0.3 УНЦИЙ)

В случае необходимости (для колесных дисков с определенными характеристиками), с помощью кнопки [ вне рабочего хода машины, возможно считывание коррекции остаточного дисбаланса менее 5 грамм (0.3 унций). При обычных установкахдля малых значений дисбаланса индикатор выведет 0.
11-СТАТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ALU

(Балансировка колесных дисков мотоциклов, литых либо специфических форм) Введите следующие показания.

Доступные функции ALU могут быть выбраны в любой момент, функция отобразит требуемые положения для балансировочных грузов, подходящий под данную программу. Желаемая функция выбирается нажатием кнопки. Для каждой функции микропроцессор очень быстро считывает и выдает индикаторами действительные значения корректировочных весов, измененных с учетом позиции балансировочных грузов.

Нормальный режим: Для динамического балансирования стальных или легкосплавных дисков с присоединением грузов на ребро диска.

Статический режим: Статическая балансировка необходима в случаях обслуживания дисков мотоциклов или если невозможно закрепить грузы с обеих сторон диска.

ALU1: Балансировка легкосплавных дисков, грузы крепятся с помощью связывающих веществ на кромки дисков.

ALU2: Балансировка дисков из сплавов со скрытым креплением грузов с помощью связывающих веществ на внешнюю сторону диска.

ALU3: Комбинированная балансировка: пристяжные грузы крепятся на внешнюю сторону диска, грузы со связывающими веществами - на внутреннюю сторону.

ALU4: Комбинированная балансировка: грузы со связывающими веществами крепятся на внешнюю сторону диска, пристяжные грузы - на внутреннюю сторону.
12-АВТОМАТИЧЕСКАЯ КАЛИБРОВКА
Следуйте следующим инструкциям для запуска функции автоматической калибровки:


  1. Закрепите диск на вал, в том числе несбалансированный. Подразумевается диск средних размеров.

  2. Проведите измерения установленного диска. ВНИМАНИЕ!!! При вводе некорректных измерений будет произведена автоматическая калибровка, отличная от предполагающейся.

  3. Нажмите кнопку и, не отпуская её, нажмите кнопку CAL/7. Для использования специальных функций введите >>2START<.>

  4. В конце первого оборота балансиров добавьте 100 грамм веса на ВНЕШНЮЮ сторону колеса в любой позиции и нажмите >>START

  5. После остановки колеса уберите 100 грамм веса. Автоматическая калибровка закончена.
Значения, которые станок считает в процессе автоматической калибровки, автоматически записываются в специальную память и они остаются в ней даже станок выключен. Автоматическая калибровка может быть произведена повторна в любое время в случае необходимости или сомнений в корректной работе станка.
13-ОПТИМИЗАЦИЯ

Нажмите кнопки >> >CAL/7>1>Push START, first spin


ОПТИМИЗАЦИЯ БАЛАНСИРОВКИ

1_Наметьте расположение фиксатора диска с помощью отметки для проведения повторного монтажа в такой же позиции.

2_Вытащите колесо из балансировочного устройства.

3_Поверните шину на ободе на 180 градусов.

4_Произведите повторный монтаж колеса на балансировочном устройстве с расположением отметки на диске в соответствии с отметкой на приемнике диска.

5_Нажмите START, второй оборот.

F+R=Конец операции.
После выполнения этих команд на монитор будет выведено сообщение об уменьшении асимметрии колеса.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Статическая балансировка рабоч их колес вращающихся механизмов

Каусов М.А.

Аннотация

Надежная и исправная работа вращающихся механизмов зависит от большого числа факторов, таких как: соосность валов агрегата; состояние подшипников, их смазка, посадка на валу и в корпусе; износ корпусов и уплотнений; зазоры в проточной части; выработка сальниковых втулок; радиальный бой и прогиб вала; дисбаланс рабочего колеса и ротора; подвеска трубопроводов; исправность обратных клапанов; состояние рам, фундаментов, анкерных болтов и многое другое. Очень часто упущенный небольшой дефект, как снежный ком тянет за собой другие, а в результате выход оборудования из строя. Только учитывая все факторы, точно своевременно диагностируя их, и соблюдая требования ТУ на ремонт вращающихся механизмов, можно добиться безотказной работы агрегатов, обеспечить заданные рабочие параметры, увеличить межремонтный ресурс, снизить уровень вибрации и шума. Планируется посвятить теме ремонта вращающихся механизмов ряд статей, в которых будут рассмотрены вопросы диагностики, технологии ремонта, модернизации конструкции, требованиям к отремонтированному оборудованию и рационализаторским предложениям по повышению качества и снижению трудоемкости ремонта.

В ремонте насосов, дымососов и вентиляторов трудно переоценить значение точной балансировки механизма. Как удивительно и радостно видеть некогда грохочущую и трясущуюся машину, которую усмирили и успокоили несколько граммов противовеса, заботливо установленные в "нужное место" умелыми руками и светлой головой. Невольно задумываешься о том, что значат граммы металла на радиусе колеса вентилятора и тысячах оборотов в минуту.

Так в чем же причина такой резкой перемены в поведении агрегата?

Дисбаланс

Попробуем представить себе, что вся масса ротора вместе с рабочим колесом сосредоточена в одной точке - центре масс (центре тяжести), но из-за неточности изготовления и неравномерности плотности материала (особенно для чугунных отливок) эта точка смещена на некоторое расстояние от оси вращения (Рисунок №1).

При работе агрегата возникают силы инерции - F, действующие на смещенный центр масс, пропорциональные массе ротора, смещению и квадрату угловой скорости. Они-то и создают переменные нагрузки на опоры R, прогиб ротора и вибрации, приводящие к преждевременному выходу агрегата из строя. Величина равная произведению расстояния от оси до центра масс на массу самого ротора - называется статическим дисбалансом и имеет размерность [г x см].

Статическая балансировка

Задачей статической балансировки является приведение центра масс ротора на ось вращения путем изменения распределения массы.

Наука о балансировке роторов объемна и разнообразна. Существуют способы статической балансировки, динамической балансировки роторов на станках и в собственных подшипниках. Балансируют самые различные ротора от гироскопов и шлифовальных кругов, до роторов турбин и судовых коленчатых валов. Создано множество приспособлений, станков и приборов с применением новейших разработок в области приборостроения и электроники для балансировки разных агрегатов. Что касается агрегатов, работающих в теплоэнергетике, то нормативной документацией по насосам, дымососам и вентиляторам предъявляются требования по статической балансировке рабочих колес и динамической балансировке роторов. Для рабочих колес применима статическая балансировка, т. к. при превышении диаметром колеса его ширины более чем в пять раз, остальные составляющие (моментная и динамическая) малы, и ими можно пренебречь.

Чтобы сбалансировать колесо нужно решить три задачи:

найти то самое "нужное место" - направление, на ко тором расположен центр тяжести;

определить, сколько "заветных грамм" противовеса необходимо и на каком радиусе их расположить;

уравновесить дисбаланс корректировкой массы рабочего колеса.

Приспособления для статической балансировки

Найти место дисбаланса помогают приспособления для статической балансировки. Их возможно изготовить самостоятельно они просты и недороги. Рассмотрим некоторые конструкции.

Простейшим устройством для статической балансировки являются ножи или призмы (Рисунок №2), установленные строго горизонтально и параллельно. Отклонение от горизонта в плоскостях параллельной и перпендикулярной оси колеса, не должно превышать 0,1 мм на 1 м. Средством проверки может служить уровень "Геологоразведка 0,01" или уровень соответствующей точности. Колесо одевается на оправку, имеющую опорные шлифованные шейки (в качестве оправки, можно использовать вал, заранее проверив его точность). Параметры призм из условий прочности и жесткости для колеса массой 100 кг и диаметром шейки оправки d = 80 мм составят: рабочая длинна L = p X d = 250 мм; ширина около 5 мм; высота 50 - 70 мм.

Шейки оправки и рабочие поверхности призм должны быть шлифованными для снижения трения. Призмы необходимо зафиксировать на жестком основании.

Если дать колесу возможность свободно перекатываться по ножам, то после остановки центр масс колеса займет положение не совпадающее с нижней точкой, из-за трения качения. При вращении колеса в противоположную сторону, после остановки оно займет другое положение. Среднее положение нижней точки соответствует истинному положению центра масс устройства (Рисунок №3) для статической балансировки. Они не требуют точной горизонтальной установки как ножи и на диски (ролики) можно устанавливать ротора с разными диаметрами цапф. Точность определения центра масс меньше из-за дополнительного трения в подшипниках качения роликов.

Применяются устройства для статической балансировки роторов в собственных подшипниках. Для снижения трения в них, которое определяет точность балансировки, применяют вибрацию основания или вращение наружных колец опорных подшипников в разные стороны.

Балансировочные весы.

Самым точным и в то же время сложным устройством статической балансировки являются балансировочные весы (Рисунок №4).

Конструкция весов для рабочих колес приведена на рисунке. Колесо устанавливают на оправку по оси шарнира, который может качаться в одной плоскости. При повороте колеса вокруг оси, в различных положениях его уравновешивают противовесом, по величине которого находят место и дисбаланс колеса.

Методы балансировки

Величину дисбаланса или количество граммов корректирующей массы определяют следующими способами:

методом подбора, когда установкой противовеса в точке противоположной центру масс добиваются равновесия колеса в любых положениях;

методом пробной массы - Мп, которую устанавливают под прямым углом к "тяжелой точке", при этом ротор совершит поворот на угол j. Корректирующую массу вычисляют по формуле

Мк = Мп ctg j

или определят по номограмме (Рисунок №5): через точку, соответствующую пробной массе на шкале Мп, и точку, соответствующую углу отклонения от вертикали j, проводят прямую, пересечение которой с осью Мк дает величину корректирующей массы.

В качестве пробной массы можно использовать магниты или пластилин.

Метод кругового обхода

Самым подробным и наиболее точным, но и наиболее трудоемким является метод кругового обхода. Он применим и для тяжелых колес, где большое трение мешает точно определить место дисбаланса. Поверхность ротора делят на двенадцать или более равных частей и последовательно в каждой точке подбирают пробную массу Мп, которая приводит ротор в движение. По полученным данным строят диаграмму (Рисунок №6) зависимости Мп от положения ротора. Максимум кривой соответствует "легкому" месту, куда необходимо установить корректирующую массу

Мк = (Мп max + Мп min)/2.

Способы устранения дисбаланса

После определения места и величины дисбаланса его необходимо устранить. Для вентиляторов и дымососов дисбаланс компенсируется противовесом, который устанавливается на внешней стороне диска рабочего колеса. Чаще всего для крепления груза используют электросварку. Этот же эффект достигается снятием металла в "тяжелом" месте на рабочих колесах насосов (по требованиям ТУ допускается снятие металла на глубину не более 1 мм в секторе не более 1800). При этом корректировку дисбаланса стараются проводить на максимальном радиусе, т. к. с увеличением расстояния от оси, возрастает влияние массы корректируемого металла на равновесие колеса.

Остаточный дисбаланс

После балансировки рабочего колеса из-за погрешностей измерений и неточности устройств сохраняется смещение центра масс, которое называется остаточным статическим дисбалансом. Для рабочих колес вращающихся механизмов нормативная документация задает допустимый остаточный дисбаланс. Например, для колеса сетевого насоса 1Д 1250 - 125 задается остаточный дисбаланс 175 г х см (ТУ 34 - 38 - 20289 - 85).

Сравнение методов балансировки на различных устройствах

Критерием сравнения точности балансировки может служить удельный остаточный дисбаланс. Он равен отношению остаточного дисбаланса к массе ротора (колеса) и измеряется в [мкм]. Удельные остаточные дисбалансы для различных методов статической и динамической балансировки сведены в таблицу №1.

Из всех устройств статической балансировки, весы дают самый точный результат, однако, это устройство самое сложное. Роликовое устройство, хотя и сложнее параллельных призм в изготовлении, но проще в эксплуатации и дает результат не многим хуже.

Основным недостатком статической балансировки является необходимость получения низкого коэффициента трения при больших нагрузках от веса рабочих колес. Повышение точности и эффективности балансировки насосов, дымососов и вентиляторов можно достичь методами динамической балансировки роторов на станках и в собственных подшипниках.

Применение статической балансировки

балансировка вибрация подшипник электродвигатель

Статическая балансировка рабочих колес эффективное средство снижения вибрации, нагрузки на подшипники и повышения долговечности машины. Но она не панацея от всех бед. В насосах типа "К" можно ограничиться статической балансировкой, а для роторов моноблочных насосов "КМ" требуется динамическая, т. к. там возникает взаимное влияние небалансов колеса и ротора электродвигателя. Необходима динамическая балансировка и для роторов электродвигателей, где масса распределена по длине ротора. Для роторов с двумя и более колесами, имеющих массивную соединительную полумуфту (например СЭ 1250 - 140), колеса и муфта балансируются отдельно, а затем ротор в сборе балансируют динамически. В отдельных случаях для обеспечения нормальной работы механизма необходима динамическая балансировка всего агрегата в собственных подшипниках.

Точная статическая балансировка - это необходимая, но иногда не достаточная основа надежной и долговечной работы агрегата.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

    Причины вибрации центробежных машин. Приспособления для проведения статической балансировки. Устранение неуравновешенности ротора (дисбаланса) относительно оси вращения. Определение и устранение скрытого дисбаланса. Расчет момента силы трения качения.

    лабораторная работа , добавлен 12.12.2013

    Балансировка ротора машин и балансировка гибких роторов как задача оценивания дисбалансов. Условие допустимости одной статической балансировки. Оценивание методом наименьших квадратов. Целевая функция метода наименьших квадратов и численные эксперименты.

    дипломная работа , добавлен 18.07.2011

    Анализ технологического процесса балансировки, обзор применяемого оборудования и выявление недостатков в работе. Разработка технологического процесса и устройства набора грузиков. Построение структурной и силовой схемы системы управления, выбор датчиков.

    дипломная работа , добавлен 14.06.2011

    Виды повреждений зубчатых колес и причины их возникновения. Типы поверхностных макроразрушений материала зубьев. Зависимость между твердостью рабочих поверхностей зубьев и характером их повреждений. Расчет нагрузочной способности зубчатых колес.

    реферат , добавлен 17.01.2012

    Расширение технологических возможностей методов обработки зубчатых колес. Методы обработки лезвийным инструментом. Преимущества зубчатых передач - точность параметров, качество рабочих поверхностей зубьев и механических свойств материала зубчатых колес.

    курсовая работа , добавлен 23.02.2009

    Характеристика и химический состав низколегированных и углеродистых сталей, применяемых для повышения долговечности рабочих органов машин. Свойства электродных материалов для наплавки. Технология электрошлаковой наплавки зубьев ковшей экскаваторов.

    курсовая работа , добавлен 07.05.2014

    Понятие и применение фрикционной передачи, ее конструкция, основные преимущества и недостатки, расчетная схема. Определение максимальной величины механического изнашивания на рабочих поверхностях колес открытой фрикционной цилиндрической передачи.

    курсовая работа , добавлен 17.11.2010

    Сведения о частотных характеристиках деталей. Расчет форм и частот собственных колебаний рабочих лопаток ГТД, методы и средства их измерения. Конструкция и принцип работы устройств для их зажима при контроле ЧСК. Способы снижения вибрационных напряжений.

    курсовая работа , добавлен 31.01.2011

    Требования предъявляемые зубьям шестерен. Термическая обработка заготовок. Контроль качества цементованных деталей. Деформация зубчатых колес при термической обработке. Методы и средства контроля зубчатых колес. Поточная толкательная печь для цементации.

    курсовая работа , добавлен 10.01.2016

    Материал для изготовления зубчатых колес, их конструктивные и технологические особенности. Сущность химико-термической обработки зубчатых колес. Погрешности изготовления зубчатых колес. Технологический маршрут обработки цементируемого зубчатого колеса.

В деятельности бюро диагностирования ремонтных подразделений металлургических предприятий балансировка рабочих колес дымососов и вентиляторов в собственных подшипниках выполняется достаточно часто. Эффективность данной регулировочной операции, значительна в сравнении с малыми изменениями, вносимыми в механизм. Это позволяет определить балансировку как одну из малозатратных технологий при эксплуатации механического оборудования. Целесообразность любой технической операции определяется экономической эффективностью, в основе которой лежит технический эффект от проводимой операции или возможные убытки от несвоевременности проведения данного воздействия.

Изготовление рабочего колеса на машиностроительном предприятии не всегда является гарантией качества уравновешивания. Во многих случаях предприятия-изготовители ограничиваются статическим уравновешиванием. Уравновешивание на балансировочных станках, безусловно, является необходимой технологической операцией при изготовлении и после ремонта рабочего колеса. Однако, невозможно приблизить производственные условия эксплуатации (степень анизотропности опор, демпфирование, влияние технологических параметров, качество сборки и монтажа и ряд других факторов) к условиям балансировки на станках.

Практика показала, что тщательно уравновешенное рабочее колесо на станке необходимо дополнительно уравновешивать в собственных опорах. Очевидно, что неудовлетворительное вибрационное состояние вентиляционных агрегатов при вводе в эксплуатацию после монтажа или ремонта приводит к преждевременному износу оборудования. С другой стороны транспортировка рабочего колеса к балансировочному станку за многие километры от промышленного предприятия не оправдана с точки зрения временных и финансовых затрат. Дополнительная разборка, риск повреждения рабочего колеса при транспортировании, все это доказывает эффективность уравновешивания на месте эксплуатации в собственных опорах.

Появление современной виброизмерительной аппаратуры обеспечивает возможность проведения динамической балансировки на месте эксплуатации и снижения вибрационной нагруженности опор до допустимых пределов.

Одной из аксиом работоспособного состояния оборудования является работа механизмов с низким уровнем вибрации. В этом случае снижается воздействие целого ряда разрушительных факторов, воздействующих на подшипниковые узлы механизма. При этом увеличивается долговечность подшипниковых узлов и механизма в целом, обеспечивается стабильная реализация технологического процесса, в соответствии с заданными параметрами. Относительно вентиляторов и дымососов, низкий уровень вибрации во многом определяется уравновешенностью рабочих колес, своевременно проведенной балансировкой.

Последствия работы механизма с повышенной вибрацией: разрушение подшипниковых узлов, посадочных мест подшипников, фундаментов, повышенный расход электрической энергии для привода установки. В данной работе рассматриваются последствия несвоевременной балансировки рабочих колес дымососов и вентиляторов цехов металлургических предприятий.

Вибрационное обследование вентиляторов доменного цеха показало, что основной причиной повышенной вибрации является динамическая неуравновешенность рабочих колес. Принятое решение – провести уравновешивание рабочих колес в собственных опорах позволило снизить общий уровень вибрации 3…5 раз, до уровня 2,0…3,0 мм/с при работе под нагрузкой (рисунок 1). Это позволило увеличить срок службы подшипников в 5…7 раз. Определено, что для однотипных механизмов наблюдается существенный разброс динамических коэффициентов влияния (более 10 %), что определяет необходимость проведения балансировки в собственных опорах. Основными факторами, влияющими на разброс коэффициентов влияния являются: нестабильность динамических характеристик роторов; отклонение свойств системы от линейности; погрешности при установке пробных грузов.

Рисунок 1 - Максимальные уровни виброскорости (мм/с) подшипниковых опор вентиляторов до и после балансировки



а) б)

в) г)

Рисунок 2 – Неравномерный эрозионный износ лопаток рабочего колеса


Среди причин возникновения дисбаланса рабочих колес дымососов и вентиляторов следует выделить:

1. Неравномерный износ лопаток (рисунок 2), несмотря на симметрию рабочего колеса и значительную частоту вращения. Причина данного явления может заключаться в избирательной случайности процесса износа, обусловленного внешними факторами и внутренними свойствами материала. Необходимо учитывать фактические отклонения геометрии лопаток от проектного профиля.

Рисунок 3 – Налипание пылевидных материалов на лопатки рабочего колеса:

а) дымосос аглофабрики; б) пароотсос МНЛЗ


3. Последствия ремонта лопаток в рабочих условиях на месте установки. Иногда дисбаланс может вызываться проявлением начальных трещин в материале дисков и лопаток рабочих колес. Поэтому, предварять балансировку должен тщательный визуальный осмотр целостности элементов рабочего колеса (рисунок 4). Заварка обнаруженных трещин не может обеспечить длительную безотказную работу механизма. Сварные швы служат концентраторами напряжения и дополнительными источниками зарождения трещин. Рекомендуется использовать данный метод восстановления лишь, в крайнем случае, для обеспечения функционирования на коротком временном промежутке, позволяющем продолжить эксплуатацию до изготовления и замены рабочего колеса.

Рисунок 4 – Трещины элементов рабочих колес:

а) основного диска; б) лопаток в месте крепления


В работе механизмов роторного типа важную роль играют допустимые значения параметров вибрации. Практический опыт показал, что соблюдение рекомендаций стандарта ГОСТ ИСО 10816-1-97 «Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях» относительно машин класса 1, позволяет обеспечить длительную эксплуатацию дымососов. Для оценки технического состояния предлагается использовать следующие значения и правила:
  • значение виброскорости 1,8 мм/с, определяет границу функционирования оборудования без ограничения сроков и желательный уровень окончания балансировки рабочего колеса в собственных опорах;
  • значения виброскорости в диапазоне 1,8…4,5 мм/с допускают работу оборудования в течение длительного периода времени с периодическим контролем параметров вибрации;
  • значения виброскорости свыше 4,5 мм/с наблюдаемые в течение длительного периода времени (1…2 месяца) могут привести к повреждениям элементов оборудования;
  • значения виброскорости в диапазоне 4,5…7,1 мм/с допускают работу оборудования в течение 5…7 дней с последующей остановкой на ремонт;
  • значения виброскорости в диапазоне 7,1…11,2 мм/с допускают работу оборудования в течение 1…2 дней с последующей остановкой на ремонт;
  • значения виброскорости свыше 11,2 мм/с не допускаются и рассматриваются как аварийные.
Аварийное состояние рассматривается как потеря контроля за техническим состоянием оборудования. Для оценки технического состояния приводных электродвигателей используется ГОСТ 20815-93 «Машины электрические вращающиеся. Механическая вибрация некоторых видов машин с высотой оси вращения 56 мм и выше. Измерение, оценка и допустимые значения», определяющий значение виброскорости 2,8 мм/с как допустимое в процессе эксплуатации. Следует отметить, что запас прочности механизма позволяет выдержать и более высокие значения виброскорости, но это приводит к резкому уменьшению долговечности элементов.

К сожалению, установка компенсирующих грузов, во время балансировки, не позволяет оценить снижение долговечности подшипниковых узлов и повышение энергетических затрат при повышенной вибрации дымососов. Теоретические расчеты приводят к заниженным значениям потерь мощности на вибрацию.

Дополнительные силы, действующие на подшипниковые опоры, при неуравновешенном роторе, приводят к повышению момента сопротивления вращению вала вентилятора и к повышению потребляемой электроэнергии. Появляются разрушительные силы, действующие на подшипниковые опоры и элементы механизма.

Оценить эффективность уравновешивания роторов вентиляторов или дополнительных ремонтных воздействий по снижению вибрации, в условиях эксплуатации возможно проанализировав следующие данные.

Установочные параметры : тип механизма; мощность привода; напряжение; частота вращения; масса; основные параметры рабочего процесса.

Начальные параметры : виброскорость в контрольных точках (СКЗ в частотном диапазоне 10…1000 Гц); ток и напряжение по фазам.

Выполненные ремонтные воздействия : значения установленного пробного груза; выполненная затяжка резьбовых соединений; центрирование.

Значения параметров после выполненных воздействий : виброскорость; ток и напряжение по фазам.

В лабораторных условиях проведены исследования по снижению потребляемой мощности двигателем вентилятора Д-3 в результате уравновешивания ротора.

Результаты эксперимента №1.

Начальная вибрация : вертикальная – 9,4 мм/с; осевая – 5,0 мм/с.

Ток по фазам: 3,9 А; 3,9 А; 3,9 А. Среднее значение – 3,9 А.

Вибрация после балансировки : вертикальная – 2,2 мм/с; осевая – 1,8 мм/с.

Ток по фазам: 3,8 А; 3,6 А; 3,8 А. Среднее значение – 3,73 А.

Снижение параметров вибрации: вертикальное направление – в 4,27 раза; осевое направление в 2,78 раза.

Снижение токовых значений: (3,9 – 3,73)×100%3,73 = 4,55 %.

Результаты эксперимента №2.

Начальная вибрация.

Точка 1 – лобовой подшипник электродвигателя: вертикальная – 17,0 мм/с; горизонтальная – 15,3 мм/с; осевая – 2,1 мм/с. Радиус-вектор – 22,9 мм/с.

Точка 2 – свободный подшипник электродвигателя: вертикальная – 10,3 мм/с; горизонтальная – 10,6 мм/с; осевая – 2,2 мм/с.

Радиус-вектор виброскорости – 14,9 мм/с.

Вибрация после балансировки.

Точка 1: вертикальная – 2,8 мм/с; горизонтальная – 2,9 мм/с; осевая – 1,2 мм/с. Радиус-вектор виброскорости – 4,2 мм/с.

Точка 2: вертикальная – 1,4 мм/с; горизонтальная – 2,0 мм/с; осевая – 1,1 мм/с. Радиус-вектор виброскорости – 2,7 мм/с.

Снижение параметров вибрации.

Составляющие по точке 1: вертикальная – в 6 раз; горизонтальная – в 5,3 раза; осевая – в 1,75 раза; радиус-вектор – в 5,4 раза.

Составляющие по точке 2: вертикальная – в 7,4 раза; горизонтальная – в 5,3 раза; осевая – в 2 раза, радиус-вектор – в 6,2 раза.

Энергетические показатели.

До балансировки. Потребленная мощность за 15 минут – 0,69 кВт. Максимальная мощность – 2,96 кВт. Минимальная мощность – 2,49 кВт. Средняя мощность – 2,74 кВт.

После балансировки. Потребленная мощность за 15 минут – 0,65 кВт. Максимальная мощность – 2,82 кВт. Минимальная мощность – 2,43 кВт. Средняя мощность – 2,59 кВт.

Снижение энергетических показателей. Потребленная мощность – (0,69 - 0,65)×100%/0,65 = 6,1 %. Максимальная мощность – (2,96 - 2,82)×100%/2,82 = 4,9 %. Минимальная мощность – (2,49 - 2,43)×100%/2,43 = 2,5 %. Средняя мощность – (2,74 - 2,59)/2,59×100% = 5,8 %.

Аналогичные результаты были получены в производственных условиях при балансировке вентилятора ВДН-12 нагревательной трехзонной методической печи листопрокатного стана. Потребление электроэнергии за 30 минут составило – 33,0 кВт, после балансировки – 30,24 кВт. Снижение потребляемой электроэнергии в данном случае составило (33,0 - 30,24) ×100%/30,24 = 9,1 %.

Виброскорость до балансировки – 10,5 мм/с, после балансировки – 4,5 мм/с. Снижение значений виброскорости – в 2,3 раза.

Снижение потребляемой мощности на 5% для одного 100 кВт двигателя вентилятора приведет к годовой экономии порядка 10 тыс. гривен. Это может быть достигнуто в результате балансировки ротора и снижения вибрационных нагрузок. Одновременно происходит увеличение долговечности подшипников и снижение затрат на остановку производства для проведения ремонтных работ.

Одним из параметров оценки эффективности балансировки является частота вращения вала дымососа. Так, при балансировке дымососа ДН-26 зафиксировано увеличение частоты вращения электродвигателя АОД-630-8У1 после установки корректирующего груза и снижения виброскорости подшипниковых опор. Виброскорость подшипниковой опоры до балансировки: вертикальная – 4,4 мм/с; горизонтальная – 2,9 мм/с. Частота вращения до балансировки – 745 об/мин. Виброскорость подшипниковой опоры после балансировки: вертикальная – 2,1 мм/с; горизонтальная – 1,1 мм/с. Частота вращения после балансировки – 747 об/мин.

Техническая характеристика асинхронного двигателя АОД-630-8У1: число пар полюсов – 8; синхронная частота вращения – 750 об/мин; номинальная мощность – 630 кВт; номинальный момент – 8130 Н/м; номинальная частота вращения -740 об/мин; МПУСК/МНОМ – 1,3; напряжение – 6000 В; кпд – 0,948; cosφ = 0,79; коэффициент перегрузки – 2,3. Исходя из механической характеристики асинхронного двигателя АОД-630-8У1, увеличение частоты вращения на 2 об/мин возможно при снижении крутящего момента на 1626 Н/м, что приводит к снижению потребляемой мощности на 120 кВт. Это почти 20% от номинальной мощности.

Аналогичная зависимость между частотой вращения и виброскоростью зафиксирована по асинхронным двигателям вентиляторов сушильных агрегатов во время проведения работ по балансировке (таблица).

Таблица – Значения виброскорости и частоты вращения двигателей вентиляторов

Амплитуда виброскорости составляющей оборотной частоты, мм/с

Частота вращения, об/мин

2910

2906

2902

10,1

2894

13,1

2894


Зависимость между частотой вращения и значением виброскорости приведена на рисунке 5, там же указано уравнение линии тренда и достоверность аппроксимации. Анализ полученных данных указывает на возможность ступенчатого изменения частоты вращения при различных значениях виброскорости. Так, значениям 10,1 мм/с и 13,1 мм/с соответствует одно значение частоты вращения – 2894 об/мин, а значениям 1,6 мм/с и 2,6 мм/с соответствуют частоты 2906 об/мин и 2910 об/мин. Исходя из полученной зависимости так же можно рекомендовать значения 1,8 мм/с и 4,5 мм/с как границы технических состояний.

Рисунок 5 - Зависимость между частотой вращения и значением виброскорости

В результате проведенных исследований установлено.

1. Уравновешивание рабочих колес в собственных опорах дымососов металлургических агрегатов позволяет обеспечить значительное снижение потребляемой энергии, увеличить срок службы подшипников.