Балансировка роторов на месте эксплуатации. Профессиональная балансировка колес

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

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

Размещено на http://www.allbest.ru/

Статическая балансировка рабоч их колес вращающихся механизмов

Каусов М.А.

Аннотация

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

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

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

Дисбаланс

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

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

Статическая балансировка

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

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

Чтобы сбалансировать колесо нужно решить три задачи:

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

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

уравновесить дисбаланс корректировкой массы рабочего колеса.

Приспособления для статической балансировки

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

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

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

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

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

Балансировочные весы.

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

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

Методы балансировки

Величину дисбаланса или количество граммов корректирующей массы определяют следующими способами:

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

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

Мк = Мп ctg j

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

В качестве пробной массы можно использовать магниты или пластилин.

Метод кругового обхода

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

Мк = (Мп max + Мп min)/2.

Способы устранения дисбаланса

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

Остаточный дисбаланс

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

Сравнение методов балансировки на различных устройствах

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

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

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

Применение статической балансировки

балансировка вибрация подшипник электродвигатель

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

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

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

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

    лабораторная работа , добавлен 12.12.2013

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

    дипломная работа , добавлен 18.07.2011

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

    дипломная работа , добавлен 14.06.2011

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

    реферат , добавлен 17.01.2012

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

    курсовая работа , добавлен 23.02.2009

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

    курсовая работа , добавлен 07.05.2014

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

    курсовая работа , добавлен 17.11.2010

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

    курсовая работа , добавлен 31.01.2011

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

    курсовая работа , добавлен 10.01.2016

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

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.

Благодаря профессионально произведенной балансировке колес автомобиль становится более послушным в управлении, а езда на нем оптимально комфортной и безопасной.

Балансировкой колес называется рабочий процесс, направленный на уменьшение до необходимого уровня дисбаланса диска, элементов подвески, колеса, ступицы и колесного крепления. Дисбаланс бывает динамический и статический и выражается в несовпадении осей инерции и вращения. Другими словами, своевременно выполненная балансировка позволяет защитить от износа рулевое управление, снизить повреждение шин и подвижных элементов колесной подвески.

Когда необходимо проводить балансировку колес

Опытные автовладельцы и автоэксперты рекомендуют следить за величиной биения колеса не реже одного раза в год . Это позволит избежать преждевременного износа основных деталей рулевого управления и подвески. Столь частое посещение профильного технического центра требуется выполнять не только при возникновении очевидных признаков колесного дисбаланса, но и в профилактических целях.

К первым тревожным признакам, требующим срочного посещения шиномонтажной мастерской, относятся следующие:

· вынужденная покраска колесных дисков;
· нарушение геометрии колеса;
· сборка колеса, притирка новых покрышек (500 км);
· на низких скоростях вибрация рулевой колонки;
· неравномерное прилипание грязи, разный уровень износа покрышек;
· разбиты отверстия ступицы, элементы подвески, крепежные элементы;
· после ДТП и наезда в глубокие дорожные ямы.

При этом классическая балансировка колес позволяет автовладельцу повысить уровень управляемости своей машины, что сказывается на безопасности вождения, увеличить комфортабельность эксплуатации, снизить эксплуатационные затраты (за счет отсутствия необходимости в замене или ремонте шин, рулевых тяг, дисков, подвески), продлить рабочую активность автомобиля и эффективность его использования.

Процесс выполнения балансировки колес

Технологически, процесс балансировки колес работа несложная, требующая от автослесаря точности. Впрочем, современная балансировка проводится на компьютерных стендах, где работа автомеханика сводится только к вводу требуемых параметров.

При устранении дисбаланса чистое, полностью собранное колесо закрепляют на балансировочном стенде и при помощи специального конуса вращают и центруют. На станке определяются параметры колеса, после ввода которых компьютер выдает автослесарю информацию о том, в каком месте и какого веса груз необходимо довесить.

Тип груза используют от вида установленного на автомобиле диска. Различают несколько типов груза, это: набивные навесы для колес с литыми дисками и штампованными и универсальные клеящиеся груза . Универсальные применяются для сохранения эстетической привлекательности стального диска и клеятся с его внутренней стороны.

Специалисты отмечают, что наиболее эффективен набивной груз, так как он способен легко выдержать перепады температур, особенно в зимнее время. Клеящиеся грузы часто отваливаются при мытье колес под высоким давлением.

Используемое для устранения колесного дисбаланса оборудование

Наиболее эффективным оборудованием, используемым специалистами при проведении качественного шиномонтажа , являются балансировочные станки , способные определить дисбаланс как цельного колесного блока, так и его отдельных элементов, например, величину дисковой несоосности.

Использование стендов позволяет автомеханику более точно выполнять сборку вращающихся узлов колесной пары. Высокая цена профильных станков для профессиональной балансировки колес, предполагает их использование только в крупных специализированных технических центрах.

Наиболее распространенным оборудованием, активно используемым в большинстве автосервисов, является станок с механическим или электрическим приводом. Главное рабочее назначение такого стенда, это оптимально точное определение параметров статического дисбаланса, видимые проявления которого заключены в биении колеса строго в вертикальной плоскости. Распределение в неравной мере колесной массы по оси является причиной появления крутящего момента, который сильно противодействует движению машины и приводит к разрушению подвески. Именно на таких стендах определяется сектор несоосности, напротив которого устанавливаются противовесы.

Итоговое понятие профессиональной балансировки колес

Несмотря на простоту технологического процесса, ни каждый автомеханик способен выполнить балансировку колес на оптимально высоком уровне. Поэтому специализированные технические центры проводят итоговую балансировку, заключающуюся в ликвидации допущенных ранее огрехов и погрешностей. В отличие от классической, финишная балансировка колес производится не на стенде, а на специальном станке, обеспечивающим оптимальную точность показаний. Другой особенностью заключительного устранения колесного дисбаланса является уравновешивание в процессе работы не одного колесного элемента, а проведение сборки всех ходовых агрегатов: тормозных дисков, подвески, колеса, ступицы. При этом для выявления статического дисбаланса как эффективный противовес применяется контргруз в 15g.

Стоит подчеркнуть, что итоговая балансировка колес представляет собой следующий по очередности этап корректирования ходовой части автомобиля и не отменяет классический процесс проверки с помощью стенда. Финальная балансировка позволяет:

· - провести фильтрацию результатов;
· - определить дисбаланс, проявляющийся при езде только на высокой скорости;
· - установить оптимальную точность коэффициентов уравновешивания;
· - разделить параметры ведомых и ведущих колес.

Последней особенностью проведения финального дисбаланса является исключение колебательных движений, передаваемых агрегатами, задействованными при колесном вращении (двигатель, карданный вал), что сказывается на чистоте получаемых параметров. Результаты заключительной балансировки максимально увеличивают преимущества обычной балансировки колес.

Балансировочный стенд
ST-200A(M)

Инструкция по эксплуатации

СТАНОК ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ ШИН

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ


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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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


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

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

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

  • Просьба обращаться к Техническому Сервису при необходимости в ремонте.

  • Не используйте мощные устройства со сжатым воздухом для очистки.

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

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

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

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

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

СТАНДАРТНЫЕ УСТРОЙСТВА БЕЗОПАСНОСТИ


  • Кнопка аварийной остановки для остановки колеса в экстренной ситуации.

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

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

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


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

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

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

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

5-ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ



  1. Кнопка START: пуск рабочего хода.

  2. +=Первоначальный вид панели.

  3. Кнопка установки ширины.

  4. Кнопка установки диаметра.

  5. Кнопка установки дистанции.

  6. Кнопка отображения остаточного дисбаланса.

  7. Кнопка + =специальная функция.

  8. Кнопка перехода в статический режим.

  9. Кнопка ALU 4.

  10. Кнопка ALU 1.

  11. Кнопка ALU 2.

  12. Кнопка ALU 3.

  13. Кнопка перехода в динамический режим.

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

  1. Индикатор внутреннего дисбаланса.

  2. Индикатор внешнего дисбаланса.

  3. Индикатор расположения внутреннего дисбаланса.

  4. Индикатор расположения внешнего дисбаланса.

  5. Индикатор выбранной программы балансирования.

7-ОПИСАНИЕ КНОПОК


  • Окошки измерений:
: Выбирает балансировочную программу ALU1

: Выбирает балансировочную программу ALU2

: Выбирает балансировочную программу ALU3

: Выбирает балансировочную программу ALU4

: Отображает статический дисбаланс

[←]: Отображает динамический дисбаланс

[ Отображает значения ниже порога

+ : Автоматическая балансировка

+ : Пересчет значений дисбаланса

[a] : Значение дистанции

[b] : Значение ширины

: Пуск двигателя

: Двигатель остановится только если обод находится в движении


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

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

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

+ : возврат первоначального вида экрана.

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

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

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


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

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

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

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

9-ЗАМЕТКИ ПО ДИНАМИЧЕСКОЙ БАЛАНСИРОВКЕ КОЛЕС МОТОЦИКЛОВ



  • Вставьте расширение для калибра расстояния.

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

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

10-БАЛАНСИРОВКА


  • Выключите основной переключатель.

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

  • Выберите защиту.

  • Нажмите кнопку |START| .

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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


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

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

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

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

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

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


ОПТИМИЗАЦИЯ БАЛАНСИРОВКИ

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

2_Вытащите колесо из балансировочного устройства.

3_Поверните шину на ободе на 180 градусов.

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

5_Нажмите START, второй оборот.

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

В процессе производства турбоустановок практически невозможно выполнить рабочее колесо так, чтобы центр тяжести его совпадал с осью вращения. Несовпадение центра тяжести турбинного диска с его осью вращения приводит при работе турбины к появлению неуравновешенной центробежной силы. С целью ликвидации такого рода неуравновешенности колеса производят его статическую балансировку на балансировочном стенде (рис. I). Этот стенд состоит из двух жестких стоек 2 с закрепленными на них призмами 3 и оправки 4 с насаженным на нее рабочим колесом I. Колеса с помощью конических втулок 5 насаживают на оправку, причем посадка должна обеспечить строгую концентричность расточки втулки турбинного диска относительно шеек оправки. Последние должны быть одинакового диаметра, а также иметь точную геометрическую форму. Отклонение по форме и по величине допускается не более 0,01-0,02 мм. Оправку устанавливают шейками на призмах станка.

Рис.1. Схема станка для статической балансировки диска и рабочих колес турбомашин.

1 – рабочее колесо; 2 – стойка; 3 – призма; 4 – оправка; 5 – коническая втулка; 6 – гайка.

Призмы изготовляются из стали с последующей закалкой. Длину призм выбирают из расчета, чтобы вал оправки мог сделать 1,5-2 оборота. Ширину рабочей поверхности призмы определяют из условия контактной прочности на смятие. Практически при балансировке деталей весом менее 1000 кг ширину призм выбирают от 3 до 6 мм.

Рабочие плоскости призм должны быть тщательно отшлифованы, края призм слегка закруглены. Призмы должны быть выверены так, чтобы их рабочие поверхности располагались в одной горизонтальной плоскости.

Оправка после изготовления тщательно балансируется вместе с коническими втулками и прижимной гайкой 6. Как оправка, так и конические втулки калятся и шлифуются.

Статическая балансировка в процессе изготовления рабочих колес турбомашин производится обычно дважды. Первый раз - предварительная, после окончательной механической обработки турбинного диска перед его облопачиванием. Второй раз - после наборки лопаток перед посадкой облопачиваемого диска, то есть рабочего колеса, на вал ротора турбомашины. В первом случае неуравновешенность диска только определяется, но лишняя масса металла с диска не снимается. Место, с которого требуется снять лишний металл, в этом случае отмечается с обозначением веса.

В процессе статической балансировки допускается минимальный остаточный небаланс, не превышающий определенной величины, указываемой в чертеже рабочего колеса. Обычно на практике принимают, что центробежная сила, возникающая из-за остаточного небаланса диска, при рабочем числе оборотов ротора не должна превышать 3-5 % от веса балансируемого колеса.

Такая балансировка обеспечивает спокойную эксплуатацию турбоустановки.

Допускаемая неуравновешенность
(в кг), отнесенная к радиусу R (в м), определяется из уравнения:

Отсюда
,

где n - рабочее число оборотов ротора турбомашин в минуту;

к - коэффициент, принимаемый в пределах от 0,03 до 0,05.

Таким образом, прежде, чем выполнить практическую часть работы, следует вычислить допустимую величину остаточного небаланса рабочего колеса с тем, чтобы выполнить статическую балансировку колеса с необходимой точностью.

Предварительно следует выбрать окружность на колесе и замерить ее радиус R.

Вес балансируемого рабочего колеса G следует вычислить на основании обмеров, приняв удельный вес материала 7,8 г/см3 (или определить путем взвешивания), различают явный
и неявный
небалансы. При явном небалансе после установки колеса с оправкой на параллелях колесо покатится по ним и через некоторое время остановится в положении, когда его тяжелая сторона окажется внизу. Подвешивая различные по величине грузы на окружности выбранного радиуса R с противоположной стороны, можно добиться безразличного состояния колеса в любом его положении. Величину найденного таким образом уравновешивающего груза
определяют с помощью весов, а сам груз опять прикрепляют к диску на то же место и не снимают до конца балансировки.

Однако безразличное положение колеса на параллелях еще не указывает на полное отсутствие у последнего небаланса. Объясняется это тем, что при качении оправки по параллелям возникает сила трения качения, причем величина ее зависит от размеров и качества поверхностей контакта и материалов пары. Небаланс, связанный с нечувствительностью, вызванной наличием момента трения, называют неявным.

Существующие методы статической балансировки предусматривают устранение явного и неявного небалансов либо одновременно, либо в два приема. Последний метод использован в настоящей работе. В этом случае сначала устраняют явный небаланс, добиваясь безразличного положения диска на параллелях, как было показано выше, и лишь после этого неявный небаланс.

Для определения неявного небаланса окружность, которая ранее была принята за исходную при устранении явного небаланса, делят на 8 равных частей (рис.4). Каждую отмеченную точку на этой окружности устанавливают в горизонтальной плоскости и с помощью пластилина прикрепляют в этой точке к диску пробный груз массой Р. Масса груза должна быть такой, чтобы диск сделал поворот на некоторый угол (например, 30°). Угол поворота должен быть одинаковым при подвеске грузов последовательно во всех восьми точках окружности. При точном проведении балансировки, правильно выставленных параллелях и полной их исправности, а также при отсутствии на шейках оправки забоин масса грузов, подобранная таким образом для различных точек должны изменяться по гармоническому закону (рис.3). На основании полученной кривой находят тяжелое место диска, которое будет соответствовать точке, где масса пробного груза будет минимальной Р min .Для устранения неявного небаланса необходимо в диаметрально противоположном месте, т.е. в точке, соответствующей массе пробного груза Р mах, поставить балансирующий груз. Массу балансирующего груза определяют по формуле:

С помощью приведенной кривой (рис.2) можно вычислить величину силы трения качения, отнесенную к радиусу R:

,

а также момент этой силы трения

.

Рис.2. Схема к выводу уравнений равновесия диска.

Выражения для
и к могут быть получены, если соста­вить уравнение моментов для двух положений диска, принимая, что неявный небаланс приложен на радиусе х (рис.2):

Явный и неясный небалансы вызывают при работе турбомашины неуравновешенные центробежные силы, которые в общем случае имеют различные линии действия.

Следовательно, в общем случае для определения величины суммарного небаланса и его положения (при заданном радиусе R) следует исходить из равнодействующей этих центробежных сил. Однако, в том случае, когда для определения явного и неявного небалансов использовали одну и ту же окружность радиуса R, величину суммарного небаланса и его положения на этой окружности находят путем геометрического сложения величины обоих небалансов (рис.4). Если же при определении значений небалансов за исходные были приняты окружности разных радиусов, величины небалансов следует привести к одному радиусу и лишь после этого выполнять геометрическое суммирование небалансов.

Положение суммарного небаланса ∆G на окружности радиуса отвечает "тяжелому" месту диска. На турбостроительных заводах небаланс чаще всего устраняется с "тяжелой" стороны диска, обрабатывая его на карусельном станке (при наклонной установке диска) или вручную шлифовальным кругом с последующими взвешиванием стружки и проверкой балансировки на параллельных призмах.

Если по технологическим или иным соображениям металл снимают на окружности, радиус которой отличен от принятого R , то делают пересчет по формуле:

,

где r - радиус окружности участка диска, откуда снимается небаланс.

После устранения неуравновешенности проводят аналогичным способом контрольную статическую балансировку. Если величина остаточного небаланса ∆G не превышает допустимую
, балансировка считается законченной. В противном случае она повторяется до получения положительного результата.

    Порядок проведения работы

    Обработка результатов измерений

Исходные данные:

ρ = 7,8 г /cм 3 .

Явный небаланс ∆G’ = 65 грамм.

вес ∆G’=0,638 Н.

Допускаемая неуравновешенность:

.

По кривой для определения величины неявного небаланса при статической балансировке диска определяем:

P max = 65 гр.

P min = 32 гр.

Рис.3 . Кривая для определения величины неявного небаланса при статической балансировке диска.

Вес балансирующего груза:

Величина силы трения качения, отнесённая к радиусу R:

Момент этой силы трения:

М тр = k · R =0,476·0,2713=0,129 Н·м.

Рис.4. Схема определения величины и положения суммарного небаланса при статической балансировке диска.

Определяем величины и положения суммарного небаланса при статической балансировке диска:

(см. схему)

∆G = 0,755 H и β = 8,12 о определяем путём решения ∆OFH.

Вывод: в лабораторной работе мы ознакомились с методикой статической балансировки рабочих колёс и расчётным путём определили величину допустимого остаточного небаланса балансируемого рабочего колеса экспериментальной воздушной турбины.

Для балансировки диска необходимо в точке Е добавить металл весом ∆ G = 0,755 Н, т. е. массой m =77 г.



СХОЖИЕ СТАТЬИ