Балансировка деталей и сборочных единиц

 

 

Неуравновешенность (дисбаланс) вращающихся частей является одним из факторов, лимитирующих надежность автомобилей в эксплуатации. Неуравновешенность — состояние, характеризующееся таким распределением масс, которое вызывает переменные нагрузки на опоры, повышенные износ и вибрацию, способствует быстрой утомляемости водителя. Дисбаланс изделия — векторная величина, равная произведению локальной неуравновешенной массы т На расстояние до оси изделия г или произведению веса изделия расстояние от оси изделия до центра масс е, т.е. D = mr = Ge.

Дисбаланс возникает в процессе изготовления (восстановления) деталей, сборки узлов и агрегатов и изменяет свое количественное значение в процессе эксплуатации и текущего ремонта.

В зависимости от взаимного расположения оси изделия и его главной центральной оси инерции различают три вида неуравновешенности: статическую, моментную и динамическую.

При статической неуравновешенности ось 0В вращения детали смещена на эксцентриситет е и параллельна главной центральной оси инерции ОИ (рис. 7.4, а). Данная неуравновешенность присуща дискообразным деталям (маховики, диски сцепления, шкивы, крыльчатки, сцепления в сборе и др.) и проявляется как в статическом, так и в динамическом состоянии. Статическая неуравновешенность определяется главным вектором дисбалансов Д, (статический дисбаланс).

 

 

При моментной неуравновешенности ось изделия и его главная центральная ось инерции пересекаются в центре масс. Данная неуравновешенность определяется главным моментом дисбалансов М или двумя равными по значению антипараллельными векторами дисбалансов в двух произвольных плоскостях (рис. 7.4, б).

Моментная неуравновешенность является частным случаем более общей — динамической неуравновешенности, при которой ось изделия и его главная центральная ось пересекаются не в центре масс или перекрещиваются (рис. 7.4, в). Присуща она деталям и узлам типа валов, состоит из статической и моментной неуравно-вешенностей и определяется главным вектором дисбалансов Дт и главным моментом дисбалансов М или двумя приведенными векторами дисбалансов (в общем случае разных по значению и непараллельных), лежащих в двух выбранных плоскостях.

Дисбаланс изделия характеризуется числовым значением (в г • мм, г.см, кг-см) и углом дисбаланса (в град.) в системе координат, связанных с осью изделия.

Главный вектор дисбалансов Дт может быть разложен на два параллельных Дт1 и Дт2, приложенных в выбранных плоскостях, а главный момент дисбалансов М может быть заменен моментом пары равных антипараллельных дисбалансов Д^ и Д^в тех же плоскостях. Геометрические суммы Дт] + Д, -_Д и Дт2 + Дз = Д образуют два приведенных дисбаланса Д. и Д в выбранных плоскостях, которые полностью определяют динамическую неуравновешенность изделия.

При вращении неуравновешенного изделия возникает переменная по величине и направлению центробежная сила инерции Р = mra2 = Geco2, где со — угловая скорость вращения.

Приведение изделий, обладающих неуравновешенностью, в уравновешенное состояние осуществляется их балансировкой, т. е. определением дисбаланса изделия и устранением (уменьшением) его путем удаления или добавления корректирующих в определенных точках масс. В зависимости от вида неуравновешенности тела различают два вида балансировки: статическую и динамическую.

Статическая балансировка. При такой балансировке определяется и уменьшается (до остаточного допустимого значения дисбаланса) главный вектор дисбалансов Дт путем удаления или добавления корректирующей массы тк (обычно в одной плоскости корректировки) так, чтобы»VK = тг (см. рис. 7.4, о). Статическая балансировка производится на стендах с призмами или роликами либо на специальных станках для статической балансировки в динамическом режиме (при вращении тела). Такая балансировка повышает точность балансировки и открывает возможность автоматизации процесса.

Динамическая балансировка. При такой балансировке определяются и устраняются (уменьшаются) два приведенных дисбаланса Д и Д в выбранных плоскостях коррекции путем удаления или Добавления двух приведенных корректирующих масс, в общем случае разных по значению и расположенных под разными углами коррекции, в системе координат, связанной с осью детали. При Динамической балансировке устраняется (уменьшается) как статическая, так и моментная неуравновешенность, и изделие становится полностью сбалансированным, при этом Дт ~ 0 и М ~ О и главная центральная ось инерции совпадает с осью изделия.

Величины допустимых при ремонте дисбалансов деталей и сборочных единиц приведены в табл. 7.1.

Таблица 7.1

Допустимый дисбаланс деталей и сборочных единиц, г∙см

 

 

Сборочные единицы	Автомобили
легковые	грузовые
Коленчатый вал	10...15	20...30
Коленчатый вал в сборе с маховиком и	20...50	50... 70
сцеплением
Маховик	30...40	35... 60
Ведомый диск сцепления, кожух сцепления в сборе с нажимным диском	10...25	30...50
Карданный вал	15...25	50...70

 

Для балансировки коленчатых валов отдельно и в сборе с маховиком и сцеплением, карданных валов в числе прочих используют балансировочный станок ЦКБ-2468 (рис. 7.5). Принцип работы станка состоит в том, что неуравновешенная масса 6 вызывает колебание маятниковой рамы 1, имеющей пружинную подвеску 5, в горизонтальной плоскости.

 

 

При балансировке левого конца правый конец запирают фиксатором 4. Чем больше неуравновешенная масса, тем больше амплитуда колебаний рамы и тем больше индуктируется ток в катушке 3 индукционного датчика (имеющего линейную характеристику). Катушка, жестко связанная с рамой станка, колеблется в поле неподвижного постоянного магнита 2. Ток через полукольца о выпрямительного устройства и щетки 10 подается на милливольтметр 12. Для исключения влияния привода на балансируемое изделие применяют шарнирное соединение 7. Чем больше дисбаланс, тем больше показание милливольтметра. С помощью лимба П вала выпрямительного устройства и лимба 8 вала привода определяют положение неуравновешенной массы.