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

Ротацию можно производить по соображениям экономии не реже чем через 5000 км, либо при появлении признаков неравномерного износа протекторов. Однако помните, что в случае успешной ротации всех четырех колес Вам, в конце концов, придется заменять все шины одновременно.

Хотя в интересах сохранения оптимальных ходовых качеств, проводить ротацию не рекомендуется.
Поскольку проведение данной процедуры требует поднятия автомобиля над землей и снятия колес, проверьте заодно и работу тормозных механизмов (обратитесь к Разделу Проверка тормозной системы).

Обратитесь к информации в Разделе “Поддомкрачивание и буксировка” Введения для правильного поднятия автомобиля и смены колеса.

Автомобиль следует поднять лебедкой или установить его на опоры, чтобы все четыре колеса были подняты над землей. Удостоверьтесь в том, что автомобиль надежно закреплен!

После окончания процедуры ротации проверьте и отрегулируйте давление в шинах и не забудьте проверить надежность затяжки болтов крепления колес.

Замена и балансировка колес

При замене колес рекомендуется сохранить направление их вращения, так как изменение направления приводит в повышенному износу шин. Не рекомендуется также переставлять передние колеса назад и наоборот.
При затяжке болтов крепления колес необходимо обязательно применять динамометрический ключ. Это гарантирует равномерную затяжку всех болтов.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ

1. Ослабьте болты крепления колеса на автомобиле, стоящем на земле. Для этого затяните стояночный тормоз или включите первую передачу, так чтобы автомобиль не откатился. 2. Снимите отверткой колпачок с запорных болтов крепления колеса. Вставьте до упора ключ в замок. При этом шлиц стоит параллельно к овальному пазу. Поверните ключ на 90° и снимите с крышкой. Установка выполняется в обратной последовательности. При вынимании ключа втулка должна прижиматься к болту крепления колеса. Наденьте колпачок. a/b - болт крепления колеса, оцинкован/хромирован, с - запорный болт, хромирован. Обратитесь к сопроводительной иллюстрации. 3. Если имеется предохранение болтов крепления колеса, колесо снимается следующим образом: крышку (1) слегка поверните влево ключом и снимите. Затем вставьте переходник (3) в болт (2) и отверните его. Обратитесь к сопроводительной иллюстрации. 4. Поднимите и установите автомобиль на подставки. 5. Поверните колесо так, чтобы вентиль (нижняя стрелка на сопроводительной иллюстрации) находился внизу. 6. Перед снятием колеса пометьте фломастером положение диска относительно ступицы, чтобы отбалансированное колесо заняло свое прежнее положение. Обратитесь к сопроводительной иллюстрации. 7. При установке не оригинальных дисков из легких металлов необходимо применять также соответствующие им болты крепления вместо оригинальных. Рекомендуется для запасного колеса BMW, применявшегося ранее, иметь с собой соответствующие болты крепления 8. Диски из легких металлов имеют покрытие бесцветным лаком для защиты от коррозии. При замене колеса следите за тем, чтобы не повредить покрытия. При повреждении исправьте дефект лаком. 9. Перед установкой колеса очистите центрирующий поясок на ступице и прилегающую поверхность колеса от грязи и остатков смазки и слегка смажьте центрирующий поясок подшипниковой смазкой. 10. Очистите болты крепления от грязи. При повреждении или коррозии болты замените. Резьбу болтов не следует смазывать маслом или пластичной смазкой. Обратитесь к сопроводительной иллюстрации. 11. Перед установкой колеса на место вставьте в верхнее резьбовое отверстие монтажную оправку. Такая оправка имеется в комплекте бортового инструмента. После установки нескольких болтов оправку снимите. 12. Затяните болты крепления колеса крест-накрест в несколько приемов. Момент затяжки для всех болтов составляет 100 Нм. Обратитесь к сопроводительной иллюстрации.

Балансировка колес

Серийные колеса проходят балансировку на заводе-изготовителе. Балансировка необходима для устранения неравномерного распределения масс и неточностей изготовления деталей.

При движении автомобиля неотбалансированные колеса приводят к тряске. При высокой скорости начинает дрожать рулевое колесо.

Как правило, дрожание проявляется в определенном диапазоне скоростей и исчезает при уменьшении и увеличении скорости.

Подобные явления со временем приводят к повреждениям шарниров подвески, рулевого механизма и амортизаторов.

Колеса необходимо балансировать каждые 20 000 км пробега и после каждого ремонта, которые приводят к перераспределению масс на колесах.

Шины имеют “память”. Это означает, что неправильное обращение с ними, в частности, частый наезд на бордюр дороги или переезд через рельсы, приводит спустя некоторое время к их повреждению.

Очистка шин

Не рекомендуется очищать шины струей пара. Если сопло аппарата находится слишком близко к шине, то это приводит к разрушению резинового слоя в течение нескольких секунд, даже если применяется холодная вода. Шина, прошедшая такую очистку, должна быть заменена с целью обеспечения безопасности эксплуатации автомобиля.

Замене подлежит также шина, длительное время находившаяся в контакте с маслом или смазкой. При этом шина в данных местах вспучивается, затем принимает обычную форму и внешне не выглядит поврежденной. Однако после этого нагрузочная способность шины снижается.

Хранение шин

Хранить шины необходимо в темном, сухом и прохладном месте. Не рекомендуется контакт шин с маслом или смазкой.

Колеса должны храниться в горизонтальном положении или подвешиваться за диски в гараже или подвале.

Перед снятием колем необходимо поднять в них давление воздуха (на 0.3 - 0.5 бар).

Зимние шины следует устанавливать на свои диски.

Обкатка шин

Шины имеют очень гладкую наружную поверхность. Поэтому новые шины должны быть обкатаны (это относится и к запасному колесу). После обкатки поверхность шины становится шероховатой.

Первые 300 км необходимо двигаться с новыми шинами особенно осторожно по мокрым дорогам.

Снежные цепи

Устанавливать снежные цепи можно только на ведущих колесах (на задней оси). При применении колес размером 17 дюймов установка снежных цепей невозможна.

При установке снежных цепей скорость движения автомобиля не должна превышать 50 км/час. На дорогах, на имеющих снежного и ледяного покрытия, снежные цепи необходимо снимать.

Следует применять только допущенные фирмой BMW цепи.

Дополнительная установка “секреток” колес

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ

Устранение дрожания руля автомобиля

Дрожание рулевого колеса при достижении автомобилем определенной скорости, как правило, является следствием разбалансировки колес.

Проверка

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ

1. Проверьте давление воздуха в шинах. При необходимости накачайте их. 2. Сделайте контрольную поездку. Как можно точнее установите причину неисправности: достижение определенной скорости, качество дороги, момент входа и выхода из поворота. 3. Поднимите и установите автомобиль на подставки. 4. Проверьте центрирование дисков колес. При этом ступица или тормозной барабан должны выступать над бортами дисков колес или, как минимум, быть заподлицо. В противном случае диск подлежит замене. 5. Проверьте подвеску. Для этого необходимо проверить резинометаллические опоры, шарниры, амортизаторы и диски. 6. Снимите колеса и очистите их. Если необходимо, удалите из профиля шины мелкие камни. 7. Проверьте глубину профиля шин и сравните между собой. При неправильном износе шин спереди и/или сзади необходимо проверить установку колес и отрегулировать. При этом отклонения схождения не должны выходить за верхнюю границу допуска. 8.Сделайте пробную поездку и проверьте, устранены ли неисправности.

Проверка радиального и осевого биения колес

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ

Устранение радиального биения

Проверка радиального и осевого биения дисков

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОВЕРКА СНЯТИЕ УСТАНОВКА

Установка колес на автомобиле

2. Сделайте пробную поездку. Если по-прежнему передняя часть автомобиля имеет колебания и рулевое колесо дрожит, то причиной является остаточный дисбаланс, который необходимо устранить путем дополнительной балансировки.

Балансировка колес на автомобиле

Если неисправности полностью не устранены, то это указывает на наличие радиального биения или заводского брака одной или нескольких шин. Техническими средствами СТО они не определяются. Устранить их можно только заменой передних и/или задних шин. Шины должны заменяться только парно на одной оси.

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.

Виды балансировочных грузиков

Балансировка колеса в сборе - это процесс равномерного распределения массы колеса по окружности качения.

Дисбаланс - неравномерное распределение массы по траектории вращения колеса. маркировка колесо шина балансировка

Причины дисбаланса:

Неравномерное распределение масс в покрышке, налипание грязи.

Нарушение геометрии колеса, разбито центральное и крепежные отверстия, состояние элементов подвески.

Признаки дисбаланса:

Вибрация руля: низкий диапазон скоростей.

Покрышку выедает пятнами.

Существует два вида дисбаланса: статический и динамический.

Статический дисбаланс (а) -это неравномерное распределение масс по оси вращения. При статическом дисбалансе колесо бьет в вертикальной плоскости.

При вращении колеса неуравновешенная масса создает свою центробежную силу F.

Именно эта сила и будет при вращении колеса создавать переменный по направлению вращающий момент на оси, что ведет к разбиванию подвески.

Для устранения этого явления нужно приложить к колесу некоторую силу Fy равной силе F по величине и противоположной по направлению. Это достигается прикреплением дополнительного грузика в точке противоположной точке нахождения неуравновешенной массы. Это и называется статической балансировкой.

Динамический дисбаланс (б) - это неравномерное распределение масс, в плоскостях колеса. При динамическом дисбалансе на колесо действует пара противоположно направленных сил F, действующих на определенном плече относительно плоскости вращения колеса. Динамическая балансировка проводится на специальных балансировочных стендах.

В основном при балансировке колеса мы сталкиваемся с комбинированным дисбалансом (в) ("комбинация" статического и динамического дисбалансов).

Статический режим балансировки используется в случае необычной конструкции колесного диска, где поверхность пригодная для установки груза условна одна. Чаще всего такие колёса имеют отрицательный вылет. В остальных случаях статический дисбаланс может совпадать с динамическим.

Для точной балансировки необходимо не только надежно зафиксировать колесо на балансировочном стенде, но и точно его центрировать, то есть совместить реальную ось вращения колеса (ось, относительно которой колесо вращается на ступице автомобиля) и ось вращения вала стенда.

Существует несколько способов центрирования колеса на оси стенда.

Рис.7.

• 1- колесо; 2-зажимное устройство; 3- вал балансировочного стенда;
• 4- конический адаптер; 5-фланцевый адаптер; 6- фланцевый адаптер для колес без центрального отверстия; 7- цанговый адаптер.По центральному отверстию (а) колеса центрирование осуществляется конусным адаптером (4) с внешней или внутренней стороны диска (1). Конусный адаптер применяется в основном для стальных штампованных колес и в случае, когда поверхность центрального отверстия не имеет следов коррозии и износа. Этот способ может не обеспечить хорошего центрирования из-за невысокой точности изготовления центрального отверстия. Однако он получил широкое распространение благодаря тому, что один и тот же конус позволяет устанавливать колеса с различными размерами центрального отверстия (уменьшает время установки колеса).

По крепежным отверстиям (б и в) центрирование осуществляется фланцевым адаптером (5). В большинстве случаев для облегчения попадания фланцевого адаптера в крепежные отверстия применяется конический адаптер, который при закручивании зажимного устройства (2) утапливается во фланец вала стенда. Этот способ обеспечивает высокую точность, так как колесо центрируется так же, как и на ступице автомобиля. Необходимость перенастройки адаптера для центрирования колеса с другими размерами несколько увеличивает время работы. Если колесо не имеет центрального отверстия или его диаметр меньше диаметра резьбовой части вала стенда (3), используются специальные фланцевые адаптеры (6), позволяющие, закреплять колесо с внутренней стороны.

По центральному и крепежным отверстиям (г) центрирование производится одновременно фланцевым и цанговым (7) (само разжимающимся) адаптерами. Этот способ обеспечивает наибольшую точность центрирования на легкосплавных колесах, имеющих точную механическую обработку центрального отверстия.

Виды балансировочных грузиков

Грузики с крепежной скобой устанавливаются на закраину обода. На легкосплавных колесах желательно применять грузики со специальным покрытием, предотвращающим возникновение коррозии в месте контакта двух разных металлов. Неаккуратная установка грузиков с крепежной скобой может привести к повреждению лакокрасочного покрытия колеса.

Помимо "универсальных" грузиков со скобой, показанных на рисунках, выпускаются грузики, предназначенные для колес автомобилей конкретных автопроизводителей. Они отличаются от "универсальных", в первую очередь, формой и размером крепежной скобы. Например, существуют грузики для колес фирм-производителей Японии (Toyota, Honda и т.д.), Франции (Renault, Peugeot и т.д.), фирм BMW, Opel и т.д. Такие грузики рекомендуется применять для соответствующих марок автомобилей в первую очередь.

Поэтому для устранения одной и той же величины дисбаланса требуется меньший вес грузиков с крепежной скобой по сравнению с самоклеющимися грузиками.

Грузик с крепежной скобой для штампованных колес.

Грузик с крепежной скобой для легкосплавных колес.

Самоклеющиеся грузики.

Самоклеящиеся грузики наклеиваются на внутреннюю поверхность обода, расположенную горизонтально. Установка на вертикальную или расположенную под углом к горизонту поверхность может привести к их отрыву во время движения.

Эти грузики применяются в основном для легкосплавных колес, когда конструкция обода не позволяет разместить грузик с крепежной скобой на закраине, при установке грузиков за спицами и т.д. Поверхность колеса, на которую устанавливаются самоклеющиеся грузики, должна быть тщательно очищена и обезжирена. После наклейки грузиков и установки колес на автомобиль, в течение суток не рекомендуется развивать скорость более 60 км/ч.

Кроме стандартных самоклеющихся грузиков существуют тонкие самоклеющиеся грузики. Тонкие грузики используются при балансировке колес, которые невозможно отбалансировать стандартными самоклеющимися грузиками из-за небольшого расстояния между тормозными механизмами автомобиля и местом установки грузика на колесе (стандартные грузики задевают за тормозные механизмы автомобиля при вращении колеса).

Как правило балансировочные грузики выпускаются весом кратным 5 граммам.

Балансировку колес желательно проводить через каждые 10-15 тыс. км пробега и обязательно после ремонта колес или демонтажа шины. Перед демонтажем желательно помечать положение шины на колесе.

Балансировка колес сразу после монтажа новых шин поможет косвенно оценить качество последних по величине дисбаланса. Если для его устранения требуется корректирующая масса больше установленной ГОСТом 4754-97 (см. таблицу), значит шина имеет низкое качество.

Величины корректирующих масс грузиков на каждую сторону колеса по ГОСТу4754-97

Балансировка роторов агрегатов на месте их эксплуатации - одна из основных составляющих технологии виброналадки, использующая специализированные технические средства и программное обеспечение для балансировки на месте и требующая дополнительной подготовки специалистов по виброналадке.

Колебательные силы, действующие в агрегатах на частоте вращения ротора

У каждого вращающегося в подшипниках узла (вала, ротора) можно выделить три оси, от взаимного расположения которых зависят параметры вибрации агрегата, возбуждаемые его ротором. К ним относятся ось вращения, ось инерции и геометрическая ось. Минимальной вибрация оказывается в том случае, если все три оси совпадают, рис. 12.1.

Рис.12.1. Основные оси ротора в составе агрегата: а) оси совпадают - норма, б) ось инерции смещена - необходима балансировка ротора, в) геометрическая ось смещена - необходим ремонт агрегата.

При механической связи двух и более роторов в одном агрегате процесс формирования вибрации агрегата на частоте вращения определяется еще двумя факторами. Это точность совмещения осей вращения этих роторов с расчетными (обычно в линию или параллельно), и точность совмещения осей передачи крутящего момента. Дополнительных колебательных сил на частоте вращения каждого из роторов не возникает, если оси полностью совмещены.

Смещение оси инерции относительно оси вращения приводит к появлению во вращающемся роторе центробежных сил с частотой вращения, действующих на ротор, которые уменьшают путем балансировки ротора с установкой (снятием) балансировочных масс в плоскости коррекции ротора. Результатом балансировки является снижение величины смещения этих осей друг относительно друга, которое в пределе стремится к нулю.

Смещение геометрической оси ротора относительно оси вращения приводит к дополнительному изменению сил взаимодействия ротора с другими подвижными или неподвижными элементами агрегата либо при механическом контакте (элементов механических передач или колес с дорогой), либо через рабочую среду (газ, жидкость, магнитное поле). Это динамическое взаимодействие приводит, как правило, к появлению двух радиальных сил, в том числе и с частотой вращения ротора, приложенных к ротору и другим частям агрегата встречно в радиальном к осям вращения направлении, и/или пульсирующих моментов, приложенных к ним по касательной. Для уменьшения указанных сил необходимо обнаруживать и устранять смещение геометрической оси ротора, преимущественно путем ремонта узлов агрегата. Кроме этого следует производить балансировку элементов механических передач и колес до их установки в агрегат.

Смещение осей вращения двух (и более) механически связанных роторов в агрегате относительно единой линии вала (или относительно их расчетного положения) также приводит к появлению колебательных сил на частоте вращения ротора и ее гармониках. Для снижения этих сил производят центровку и выверку роторов (осей их вращения). Задачи технологии центровки и выверки рассматриваются в следующем разделе настоящего обзора.

Смещение оси передачи крутящего момента (при совпадении оси вращения и геометрической оси полумуфт) часто происходит из-за дефектов упругих элементов или их посадочных мест в муфте и приводит к появлению действующей на ротор радиальной силы с частотой его вращения, зависящей от величины передаваемого крутящего момента. Компенсировать эту силу можно в процессе балансировки ротора, но только на одной выбранной для балансировки нагрузке на агрегат.

Таким образом, в агрегате на частоте вращения ротора могут появляться как центробежные или нецентробежные вращающиеся силы, действующие на ротор, так и пары колебательных сил и пульсирующих моментов разной природы, действующие встречно на ротор и неподвижные узлы агрегата. В этих парах встречных колебательных сил и пульсирующих моментов на частоте вращения ротора при его балансировке на месте путем установки балансировочных масс в плоскости коррекции может быть снижена только одна из составляющих - радиально направленная к ротору и вращающаяся в том же направлении.

Особо следует выделить нецентробежные силы, действующие на частоте вращения коленчатого вала поршневой машины. Это, прежде всего, пульсирующие моменты, прикладываемые к коленчатому валу и корпусу, появляющиеся из-за разброса величины сил, действующих на разные поршни машины, и создающие встречные моментные колебания коленчатого вала и корпуса. Балансировать вращающиеся узлы поршневых машин, в том числе коленчатый вал, следует до сборки машины.

Основные положения балансировки роторов

Балансировка ротора на станке - это операции совмещения осей вращения и инерции ротора, определяемых и контролируемых при вращении ротора, установленного на балансировочный станок.

Балансировка ротора на месте эксплуатации агрегата (балансировка на месте) - это операции снижения вибрации агрегата на частоте вращения ротора путем установки балансировочных масс на вращающиеся части в доступные плоскости коррекции. Балансировка на месте может выполняться с целью обеспечения требуемой вибрации либо для одного (типового) режима работы агрегата (по частоте вращения, нагрузке и т.п.), либо для нескольких, предварительно определяемых режимов его работы.

В идеальном случае - при вращении неуравновешенного ротора на балансировочном станке - на него действуют только центробежные силы с частотой его вращения из-за смещения оси инерции относительно оси вращения. Характеризуется неуравновешенность ротора величинами эксцентриситета е или дисбаланса me , где m - масса ротора. Поскольку неуравновешенность ротора может представлять собой сумму статической и моментной составляющей, см. рис. 12.2. количественные характеристики неуравновешенности могут делить на две составляющие с привязкой к каждой плоскости коррекции или опоре вращения ротора.

Рис.12.2. Виды неуравновешенности ротора - статическая, моментная, динамическая. Тяжелые точки ротора затемнены, легкие точки ротора (места установки балансировочных масс) указаны кружками с цифрами.

Жесткость ротора (или его вала, или подшипников) конечна, и при вращении центробежная сила деформирует его, создавая дополнительный дисбаланс, который суммируется с начальным дисбалансом и растет с ростом частоты вращения ротора. Существует, однако, скорость вращения ротора, называемая критической, после которой направление дополнительного дисбаланса ротора меняется на противоположное. В этом случае суммарный дисбаланс ротора резко уменьшается, ротор начинает вращаться вокруг оси инерции, но геометрическая ось сохраняет деформацию, т.е. вал «бьет» в подшипниках на величину начального эксцентриситета. Этот эффект называется автобалансировкой ротора и используется при проектировании высокооборотных машин для снижения вибрации на рабочей частоте вращения. При этом необходимость балансировки гибкого ротора сохраняется, а ее задачей становится снижение боя вала в подшипниках Ротор таких машин называется гибким, причем ротор всегда относится к гибким, если его критическая частота вращения ниже, чем 1,25 от рабочей частоты его вращения.

Эффект автобалансировки ротора используется и в наиболее распространенных зарезонансных балансировочных станках в которых устанавливаются опоры вращения низкой жесткости. В таких станках задачей балансировки на закритических частотах вращения является снижение «боя» вала в каждой из опор. Однако при такой балансировке гибкого ротора, как жесткого, не решается ряд вопросов его балансировки на скоростях вращения, близких к критическим.

Если начальный дисбаланс статический, то и дополнительный из-за прогиба вала - также статический (рис 12.3.), и он начнет компенсироваться после первой критической скорости, при моментном дисбалансе автобалансировка начнется после второй критической скорости, которая выше первой приблизительно в 4 раза. Проектируют же роторы высокооборотных машин обычно так, чтобы первая критическая скорость была ниже частоты вращения ротора, а вторая - находилась посередине между первой и второй гармониками частоты вращения. Таким образом, соотношение между статическим и моментным дисбалансом начинает зависеть от частоты вращения ротора. Соответственно, даже на балансировочных станках при динамической балансировке таких роторов возникают трудности, которые при балансировке на месте достаточно просто преодолеваются только при использовании многоканальных виброизмерительных систем, специальных алгоритмов диагностики и программ балансировки роторов многорежимных механизмов.

Рис.12.3. Форма прогиба ротора на первой и второй критических скоростях вращения

Требования к проведению работ по балансировке роторов

Для балансировки роторов, как на балансировочном станке, так и в составе агрегата на месте его эксплуатации, кроме подготовленного специалиста по балансировке, необходимы:

• устройство, обеспечивающее вращение ротора - либо балансировочный станок, либо собственный или внешний привод балансируемого агрегата.
• доступные в процессе балансировки места крепления компенсирующих и пробных масс на роторе в выделенных плоскостях коррекции,
• средство измерения на частоте вращения ротора амплитуд и фаз либо центробежной силы, в каждой опоре вращения, либо вибрации вала в плоскости опор вращения, либо радиальной вибрации неподвижных частей опор вращения (можно в других контрольных точках) балансируемого агрегата.
• программное обеспечение для расчета величин и координат установки компенсирующих масс по результатам начальных измерений и измерений на пробных пусках (программа балансировки).

Это основные требования, без которых проводить балансировку невозможно. Но эти требования не учитывают того, что у каждого ротора кроме оси вращения и оси инерции есть геометрическая ось, а у связанных между собой роторов еще и общая ось вращения (линия вала), и ось передачи крутящего момента. Любое их смещение относительно оси вращения одного из роторов приводит к появлению дополнительных сил на частоте вращения, которые могут ограничить возможности балансировки. Поэтому необходимы еще и средства диагностики источников оборотной вибрации, и диагностическая подготовка специалиста по балансировке.

Операции балансировки роторов на месте эксплуатации

Простейшая балансировка жесткого ротора агрегата обычно проводится по вибрации неподвижных частей опор вращения ротора, измеряемой в радиальном к оси вращения направлении на выбранной оператором скорости вращения ротора. Как правило, она проводится на минимальной (но не менее 40-50 об/мин) из возможных скоростей вращения ротора, которую можно стабилизировать на время проведения измерений вибрации. Измеряться могут как параметры нормируемых виброперемещения или виброскорости, так и параметры виброускорения, величина которого обычно не нормируется. Но во всех случаях до начала балансировки ротора на месте эксплуатации и после ее окончания проводятся контрольные измерения величины виброскорости или виброперемещения в стандартных точках контроля вибрации агрегата в номинальном режиме (режимах) работы агрегате и в предписанной для измерений вибрации на этом режиме полосе частот.

Количество точек контроля вибрации при проведении операций балансировки теоретически может быть сведено к одной на каждой опоре вращения, но на практике, с использованием балансировочных программ, не ограничивающих количество точек контроля вибрации, их используется существенно больше. Обычно рекомендуется использовать две точки контроля радиальной к оси вращения вибрации на каждой опоре вращения, с направлениями, отличающимися в плоскости сечения ротора на угол, близкий к 90 угловым градусам. Чаще всего в машинах горизонтального исполнения вибрация измеряется в вертикальном и горизонтальном направлениях. Это позволяет вводить в программы алгоритмы поиска ошибок, совершаемых оператором при последовательном измерении вибрации в точках контроля, не прибегая к повторным пускам агрегата после их обнаружения.

Количество плоскостей коррекции, используемых для балансировки жестких роторов на месте, обычно не превышает количества опор вращения, но часть плоскостей коррекции может оказаться недоступной и их приходится заменять, используя в качестве такой плоскости, например, полумуфту. В этом случае плоскостей коррекции может быть и меньше, и больше количества опор вращения.

Первая операция - измерение начальной вибрации агрегата при выбранной для балансировки скорости вращения. В обязательном порядке измеряются амплитуды и фазы (относительно устанавливаемой на ротор метки) вибрации на частоте вращения ротора. Однако дополнительно рекомендуется измерить и спектр вибрации в каждой точке контроля, чтобы убедиться в том, что выполняемая работа может привести к снижению уровня вибрации до предъявляемых к ней требований. А такой результат возможен, если максимальный (по всем точкам контроля) уровень вибрации на частоте вращения агрегата (по виброскорости) больше уровня других составляющих вибрации в контролируемой полосе частот хотя бы в 2,5-3 раза, а уровни остальных составляющих ниже требований, как минимум в 1,5 раза.

Вторая операция - установка пробной массы в одну из плоскостей коррекции ротора агрегата. Выбирается одна из ближайших к точке контроля с максимальной величиной вибрации на частоте вращения плоскость коррекции. При этом учитывается и доступность этой плоскости коррекции для установки пробной массы, при существенных ограничениях по доступности ее заменяют на другую (ближайшую) плоскость. Пробная масса, если нет априорных данных о ее величине, выбирается такой, чтобы создаваемая ею центробежная сила (на максимальной рабочей частоте вращения) была близка к четверти силы тяжести ротора. Пробную массу желательно устанавливать поближе к легкой точке ротора, для поиска которой оператор должен иметь определенный опыт измерений вибрации или средства измерения диаграммы Боде (фазо-частотной характеристики ротора) на выбеге агрегата после каждого его пуска.

Третья операция - ввод данных начальных измерений вибрации и измерений после первого пуска в программу балансировки для расчета коэффициентов влияния пробной массы на вибрацию в каждой точке контроля. Обычно профессиональные программы балансировки по всем полученным коэффициентам влияния сразу определяют необходимые параметры балансировочных (компенсирующих) масс и ожидаемые уровни вибрации агрегата на частоте вращения ротора. Если ожидаемый результат удовлетворяет оператора, он может установить рассчитанные балансировочные массы в первую плоскость и переходить к контрольному измерению вибрации на следующем пуске. Если нет - выполняется четвертая операция, аналогичная второй - второй пробный пуск с установкой пробной массы во вторую плоскость, а затем и пятая операция, аналогичная третьей - расчет ожидаемой вибрации с установкой двух компенсирующих масс в двух плоскостях коррекции.

После четвертой и пятой операции, могут выполняться шестая и седьмая, также аналогичные второй и третьей операции - до тех пор, пока ожидаемый результат балансировки не удовлетворит оператора, или пока не закончатся все используемые для установки пробных масс плоскости коррекции.

В любой практической ситуации после выполнения контрольных измерений по результатам балансировки с использованием неполного комплекта плоскостей коррекции в случае неудовлетворительного результата балансировка с использованием современных программ может быть продолжена. Балансировочные массы будут рассчитываться по имеющимся коэффициентам влияния, т.е. без повторных пусков с установкой новых пробных масс в те плоскости коррекции, для которых пробные пуски уже были произведены.

Операции повышенной сложности могут использоваться для балансировки роторов на месте в следующих случаях:

• на первом пуске агрегата после ремонта вращающихся узлов, когда появляется опасность недопустимого роста вибрации в процессе увеличения скорости вращения ротора,
• при балансировке гибкого ротора.
• при действии на частоте вращения ротора нецентробежных сил либо из-за дефектов ротора, либо из-за смещения геометрической оси ротора (роторов) или оси передачи крутящего момента относительно оси вращения,

В первом случае типовыми решениями являются предварительная балансировка ротора на балансировочном станке или предварительная низкоскоростная балансировка ротора, которая часто имеет и технические, и экономические преимущества при использовании методов балансировки на нестабильных частотах вращения (на выбеге после частичного разгона ротора).

Для балансировки гибких роторов рекомендуется использовать многоканальные системы балансировки с онлайн анализом вибрации, а в агрегатах с установленными датчиками относительных перемещений вала (проксиметрами) - использование этих датчиков в операциях балансировки.

Для балансировки агрегатов со значительным вкладом в вибрацию на частоте вращения нецентробежных сил рекомендуется использовать методы и средства диагностики источников этих сил, см. следующий раздел. Такого рода диагностику рекомендуется проводить до решения о проведении балансировки эксплуатируемого агрегата, а для агрегатов после ремонта - в процессе виброналадки, начиная с первого пуска.

Подготовка специалистов по балансировке роторов на месте эксплуатации

Минимальный срок подготовки после освоения основ виброконтроля - 18 часов, 3 уровня подготовки с практическим освоением средств и программ балансировки роторов на месте эксплуатации, методов и средств диагностики источников вибрации, возбуждаемой ротором.

• начальный, с изучением особенностей измерения и анализа вибрации при проведении балансировки и освоением простейших технических средств и программ двухплоскостной однорежимной балансировки роторов,
• расширенный с освоением средств и программ балансировки многорежимных роторов, методов поиска источников вибрации на частоте вращения и кратных частотах, ограничивающих эффективность работ по балансировке,
• полный, с изучением особенностей балансировки на нестабильных частотах вращения ротора, экспертной диагностики и устранения причин ограничений на балансировку жестких и гибких роторов.

Индивидуальные консультации по методам, приборам и программам балансировки роторов, экспертной диагностики причин возникающих ограничений на достигаемую эффективность балансировки, подбор средств балансировки с возможностью виброконтроля и экспертной диагностики.

Диагностика ограничений на эффективность балансировки роторов

Причины возможных ограничений на эффективность балансировки ротора делятся на три основные группы:

• недостатки привода, который обеспечивает вращение ротора при выполнении операций балансировки, включая несоосность передаваемого на ротор крутящего момента,
• ошибки и погрешности измерения неуравновешенности ротора при балансировке на станке или амплитуд и фаз оборотной вибрации при балансировке на месте, в том числе из-за вибрационных помех от других работающих агрегатов,
• появление значительных нецентробежных сил на частоте вращения балансируемого агрегата при балансировке на месте, в том числе от несовпадения оси вращения и геометрической оси ротора, а также от локальных дефектов вращающихся и движущихся узлов (механических передач, рабочих колес, поршней и т.п.).

Недостатки привода, в основном, определяют качество балансировочных станков. Оценить его можно в том случае, если в станке есть возможность на ходу разомкнуть узел передачи крутящего момента и провести расчет коэффициентов влияния и балансировочных масс для двух режимов - принудительного вращения и выбега, но на близких (в пределах 5-10%) частотах вращения. Для этого необходима многоканальная система балансировки, обеспечивающая балансировку роторов в режиме выбега.

Ошибки измерений чаще всего возникают при балансировке роторов на месте в ходе перестановки и крепления датчиков вибрации в точках контроля при последовательном измерении амплитуд и фаз оборотной вибрации. Как правило, это одиночные ошибки, и их можно выявить в автоматическом режиме обработке данных в программе балансировки, если количество точек контроля превышает одну на каждую опру вращения. Типовые погрешности измерения амплитуд и фаз оборотной вибрации для используемых средств балансировки - около 5% для амплитуды и около 10 угловых градусов - для фазы. Абсолютные погрешности влияют на результат балансировки в меньшей степени, так как в расчетах балансировочных масс используются относительные измерения. Важна идентичность измерительных каналов в многоканальных системах балансировки а, при повторных балансировках по коэффициентам влияния, использование того же средства измерения, с которым выполнялась первая.

При балансировке агрегатов на месте эксплуатации влияние на результат измерения амплитуд и фаз оборотной вибрации может оказывать несинхронная вибрация других работающих рядом агрегатов, приводящая к нестабильности получаемых значений. В таком случае следует уменьшать ширину полосы синхронных фильтров в средствах измерения, а, при отсутствии такой возможности (или дополнительно), увеличивать время усреднения получаемых результатов.

Основные ограничения на эффективность балансировки на месте чаще всего определяются дефектами ротора и его связи с другими узлами агрегата.

На первом месте по степени влияния на нецентробежные силы и вибрацию с частотой вращения узла находится несоосность геометрической оси и оси вращения элементов механической передачи («бой» ротора, шестерни, колеса и т.д.). Если передача изменяет частоту вращения ведомого ротора (вала) относительно ведущего (зубчатая, ременная и другие передачи), основным признаком несоосности является амплитудная модуляция оборотной вибрации бездефектного вала частотой вращения дефектного вала, см. рис.12.4. Перед попыткой балансировать ротор на месте дефект следует обнаружить и устранить, так как даже балансировка такого ротора на станке ожидаемого снижения вибрации агрегата на частоте вращения не даст.

Рис. 12.4. В спектре вибрации зубчатой передачи есть признак модуляции оборотной вибрации высокооборотного вала частотой вращения низкооборотного вала. Это указывает на действие двух встречных сил кинематической природы, т.е. возможности балансировки высокооборотного вала составе данной передачи ограничены.

На втором месте по степени влияния на оборотную вибрацию агрегатов находится дефект элемента механической передачи, например, зуба шестерни. В этом случае на агрегат действует ударная сила с частотой вращения ротора (вала) с дефектным элементом передачи, и вибрация агрегата содержит большое число кратных гармоник, см. рис.12.5. Аналогичный результат будет и при дефекте муфты, связывающей два синхронно вращающихся ротора. Перед балансировкой агрегата на месте дефект необходимо обнаружить и устранить.

Рис.12.5. В спектрах вибрации (виброскорости и виброускорения) зубчатой передачи есть признак ударного взаимодействия - большое количество кратных гармоник. Вал (ротор), на который действует удар с частотой вращения, балансировке до устранения дефекта не подлежит

В агрегатах без механической передачи, изменяющей частоту или направления вращения ведомого вала, на первое место по источникам нецентробежных сил на частоте вращения балансируемого ротора выходит несоосность соединяемых муфтой роторов (валов) агрегата. Причиной может быть как несоосность опор вращения (статическая расцентровка валов), см. следующий раздел по центровке валов, так и дефект соединительной муфты со смещением осей вращения валов под нагрузкой (динамическая расцентровка). Перед балансировкой необходимо обнаруживать и устранять причины расцентровки валов. Основным признаком расцентровки роторов является появление импульсной нагрузки один раз за оборот, приводящей к росту вибрации на частотах, кратных частоте вращения ротора.

Следующее место по влиянию нецентробежных сил на оборотную вибрацию агрегата занимает несовпадение геометрической оси ротора с осью вращения в асинхронных электродвигателях. Такое несовпадение принято называть динамическим эксцентриситетом воздушного зазора, а его причиной чаще всего бывают износ подшипника и ошибки восстановления на роторе посадочных мест под подшипники во время ремонта ротора двигателя. В многополюсных синхронных электрических машинах причина повышенной вибрации на частоте вращения - другая, это проблемы с обмоткой возбуждения на роторе, а иногда, в явнополюсных синхронных машинах - перекос полюсных наконечников на роторе.

Основным признаком дефекта является амплитудная модуляция магнитной составляющей вибрации (на двойной частоте питания) частотой вращения ротора. Пример спектра вибрации электродвигателя с таким дефектом приведен на рис.12.6. . Обнаружить данный дефект можно и по появлению признаков модуляции зубовой вибрации электрической машины (см. раздел 15). При обнаружении дефекта перед балансировкой предпочтительным действием является ремонт двигателя с устранением дефекта.

Рис.12.6. В спектре вибрации асинхронного электродвигателя есть признак модуляции магнитной вибрации (на двойной частое питающего напряжения 100Гц) из-за динамического эксцентриситета воздушного зазора. Возможности балансировки ротора на месте ограничены.

В насосах появление сравнимых по величине с центробежными нецентробежных сил, имеющих ту же частоту, определяется взаимодействием потока с рабочим колесом. Основные причины - несовпадение геометрической оси рабочего колеса с его осью вращения (бой рабочего колеса) или локальный дефект одной из лопастей. Это взаимодействие приводит к появлению зависимости производительности насоса от угла поворота рабочего колеса. Большинство центробежных насосов меняет направление потока и потому имеет значительную осевую нагрузку. В таких насосах появление переменной нагрузки приводит к росту осевой вибрации насоса на частоте вращения, которая не может быть снижена путем балансировки рабочего колеса. Повышенная осевая вибрация насоса на частоте вращения, а также на ее гармониках являются признаком дефектов рабочего колеса центробежных насосов, которые устраняются при замене рабочего колеса на бездефектное.

В осевых насосах таких признаков боя рабочего колеса или дефекта одной из лопастей нет, но, как и в центробежных насосах, можно воспользоваться дополнительным признаком - модуляцией лопастной составляющей вибрации насоса частотой его вращения, как это показано на рис. 12.7.

Рис 12.7. В спектре вибрации центробежного насоса с рабочим колесом, одна из шести лопастей которого имеет дефект, есть признаки дефекта лопасти - повышенная вибрация на кратных гармониках частоты вращения kF вр и модуляция лопастной вибрации F л частотой вращения рабочего колеса kF вр . Возможности балансировки насоса на месте ограничены.

Рабочие колеса при вращении в потоке воздуха (газа) также создают нецентробежные силы на частоте его вращения при бое рабочего колеса или при нарушении условий обтекания одной (или группы соседних) лопаток. Эти силы также ограничивают эффективность балансировки рабочего колеса, особенно многорежимных по производительности и/или скорости вращения агрегатов. Для обнаружения такого рода сил используется несколько способов, основным из которых является поиск зависимости величины оборотной вибрации от производительности агрегата, изменяемой скачком. Еще один эффективный способ, работающий в агрегатах преимущественно с одним рабочим колесом - анализ соотношения фаз колебаний на разных опорах вращения агрегата, так как дефектное рабочее колесо, в отличие от бездефектного, возбуждает значительные моментные колебания ротора. Наконец, в центробежных нагнетателях для оценки вклада нецентробежных сил, как и в насосах, можно контролировать осевую вибрацию опоры вращения, к которой приложена основная осевая нагрузка нагнетателя.

Простейшие средства и программы балансировки

Существующие средства и программы балансировки можно разделить на три основные группы:

• простейшие приборы для балансировки однорежимных агрегатов с жесткими роторами, до двух роторов в собственных опорах вращения,
• системы балансировки для многорежимной балансировки жестких роторов, в том числе многоканальные, с экспертной диагностикой дефектов, ограничивающих ее эффективность,
• многоканальные системы виброналадки с многорежимной балансировкой жестких и гибких роторов и экспертной диагностикой дефектов.

Простейший прибор для балансировки жестких роторов представлен на рис. 12.8.

Рис. 12.8. Прибор для балансировки роторов на базе сборщика данных - виброанализатора СД -12.

В состав такого прибора должны входить:

• датчик вибрации,
• датчик угла поворота ротора (датчик оборотов с одним импульсом на оборот),
• синхронный фильтр для измерения амплитуды вибрации на частоте вращения,
• фазометр для измерения разности фаз между выделенной фильтром гармоникой вибрации и меткой на роторе,

Кроме этого необходима программа расчета балансировочных масс по измеренным амплитудам и фазам оборотной вибрации, которая либо встраивается в прибор, либо устанавливается на компьютере.

Прибор в указанной комплектации рассчитан на балансировку «идеального» ротора, на который действуют только центробежные силы, не зависящие от внешних условий, таких как температура, нагрузка на агрегат и другие. Его невозможно использовать для анализа ограничений из-за действия нецентробежных сил на частоте вращения, в частности по приведенным ранее признакам, а, во многих случаях, при замене недоступной плоскости коррекции на доступную или для диагностики дефектов, которые могут появиться при частичной разборке агрегата в процессе установки пробных и корректирующих масс.

Указанные недостатки устраняются, если балансировочный прибор дополнительно может измерять узкополосные спектры вибрации в точках ее контроля, запоминать спектры вибрации одинаковых агрегатов и коэффициенты влияния пробных масс на выбранные точки контроля, а также сравнивать спектры вибрации и коэффициенты влияния нескольких однотипных агрегатов.

Реализовать многие из рассмотренных задач балансировки жестких роторов на месте эксплуатации агрегатов можно, используя виброанализатор серии СД со встроенной программой балансировки (см. рис 12.8), дополненный внешней программой Vibro-12.

Многоканальные системы многорежимной балансировки являются неотъемлемой частью систем виброналадки агрегатов с узлами вращения и рассматриваются в разделе «средства и программы виброналадки» .

Для Вашего удобства все статьи нашего сайта по теме «Балансировка роторов на месте эксплуатации» мы собрали в одном месте.
Вы можете прочитать их в разделе