Poznejte Vibromera.com — náš nový mezinárodní web. Navštivte Vibromera.com →

Vyvažování hnací hřídele: Komplexní průvodce

Vyvažte hnací hřídele sami — přímo ve vozidle, bez demontáže

Balanset-1A je přenosný dvourovinný vyvažovací přístroj: snímače vibrací, laserový tachometr a software v jedné sadě. Vyvažuje hnací hřídele na automobilu, dále ventilátory, setrvačníky, drtiče a jakýkoli jiný rotor ve vlastních ložiskách. Dvouletá záruka, celosvětové doručení DHL, žádná předplatná.

Představte si, že řídíte nákladní auto a při akceleraci nebo řazení najednou ucítíte silné vibrace nebo slyšíte hlasité klepání. To je víc než jen nepříjemnost – může to být známka nevyváženého hnací hřídele. Pro inženýry a techniky takové vibrace a zvuky naznačují ztrátu účinnosti, zrychlené opotřebení součástí a potenciálně nákladné prostoje, pokud se jim nevěnuje pozornost.

Pracujete na vozidle? Podívejte se na vyvažování hnacího hřídele ve vozidle bez demontáže.

Vyvažování hnacího hřídele ve vozidle: skutečná práce krok za krokem

Fotografie níže pocházejí ze skutečné vyvažovací zakázky provedené s vozidlem na zvedáku. Hnací hřídel nebyl nikdy odstraněn: senzory jsou připevněny přímo k vozidlu, hřídel je roztáčen motorem přes hnací ústrojí a korekční závaží se montuje zespodu. Tím hřídel zůstává ve vlastních ložiskách a ve vlastních pracovních úhlech, takže výsledek odráží, jak sestava skutečně funguje — což stolní vyvažovací stroj nedokáže plně napodobit.

Balanset vibration sensor clamped to the rear final drive housing next to the driveshaft flange, measuring vibration on the car without removing the driveshaft

Obrázek 24. Vibrační senzor namontovaný na skříni koncového převodu, co nejblíže k opěrnému ložisku hnacího hřídele.

DIGT laser tachometer aimed at a reflective tape mark on the driveshaft to measure rotation speed and phase angle during in-vehicle balancing

Obrázek 25. Laserový tachometr namířený na pruh reflexní pásky na hřídeli — poskytuje jak otáčky, tak fázový úhel nevyváženosti.

Correction weight secured to the driveshaft tube with a stainless hose clamp after in-vehicle balancing, with the vibration sensor cable running along the shaft

Obrázek 26. Korekční závaží upevněné k trubce hřídele nerezovou hadicovou sponou v úhlu a hmotnosti vypočtených softwarem.

Celý postup — umístění senzorů, bezpečná zkušební měření, zkušební závaží a kontrola zbytkových vibrací — je popsán v vyvažování hnacího hřídele ve vozidle bez demontáže.

V této komplexní příručce nabízíme praktická řešení problémů s vyvážením hnací hřídele. Dozvíte se, co je hnací hřídel a proč je potřeba jej vyvažovat, rozpoznáte běžné poruchy, které způsobují vibrace nebo hluk, a budete se řídit jasným a podrobným postupem dynamického vyvažování hnací hřídele. Uplatňováním těchto osvědčených postupů můžete ušetřit peníze za opravy, zkrátit dobu řešení problémů a zajistit, aby váš stroj nebo vozidlo fungovalo spolehlivě s minimálními vibracemi.

Obsah

1. Typy hnacích hřídelí

Pohon univerzálního kloubu (hnací hřídel) je mechanismus, který přenáší točivý moment mezi hřídelemi, které se protínají ve středu univerzálního kloubu a mohou se vůči sobě pohybovat pod úhlem. Ve vozidle přenáší hnací hřídel točivý moment z převodovky (nebo převodové skříně) na hnané nápravy v případě klasické konfigurace nebo konfigurace s pohonem všech kol. U vozidel s pohonem všech kol univerzální kloub obvykle spojuje hnací hřídel převodovky s hnacím hřídelem převodové skříně a hnací hřídele převodové skříně s hnacími hřídeli hlavních pohonů poháněných náprav.

Jednotky namontované na rámu (například převodovka a rozdělovací převodovka) se mohou vůči sobě navzájem pohybovat v důsledku deformace svých podpěr a samotného rámu. Hnací nápravy jsou k rámu připevněny prostřednictvím zavěšení a mohou se pohybovat vzhledem k rámu a jednotkám na něm namontovaným v důsledku deformace pružných prvků zavěšení. Tento pohyb může měnit nejen úhly hnacích hřídelí spojujících jednotky, ale také vzdálenost mezi jednotkami.

Pohon univerzálním kloubem má výraznou nevýhodu: nerovnoměrné otáčení hřídelí. Pokud se jeden hřídel otáčí rovnoměrně, druhý se neotáčí, a tato nerovnoměrnost roste s úhlem mezi hřídeli. Toto omezení brání použití pohonu univerzálním kloubem v mnoha aplikacích, například v převodovém ústrojí vozidel s pohonem předních kol, kde je hlavním problémem přenos točivého momentu na řízená kola. Tuto nevýhodu lze částečně kompenzovat použitím dvou univerzálních kloubů na jednom hřídeli, nastavených na stejné úhly kloubů (γ1 = γ2), přičemž třmeny na obou koncích mezihřídele leží ve stejné rovině (ve fázi). Třmeny posunuté o 90° kolísání neruší — naopak jej sčítají. Nicméně v aplikacích vyžadujících rovnoměrné otáčení se místo toho obvykle používají homokinetické klouby (CV klouby). Homokinetické klouby jsou pokročilejší, ale zároveň složitější konstrukce sloužící stejnému účelu.

Univerzální kloubové pohony se mohou skládat z jednoho nebo více univerzálních kloubů spojených hnacími hřídeli a mezikusy.

Schéma univerzálního kloubu pohonu

Obrázek 1. Schéma pohonu univerzálního kloubu: 1, 4, 6 - hnací hřídele; 2, 5 - univerzální klouby; 3 - kompenzační spojení; u1, u2 - úhly mezi hřídeli.

Pohon univerzálním kloubem se obecně skládá z univerzálních kloubů 2 a 5, hnacích hřídelí 1, 4 a 6 a kompenzačního spojení 3. Někdy je hnací hřídel instalován na mezilehlé podpěře připevněné k příčníku rámu vozidla. Univerzální klouby zajišťují přenos točivého momentu mezi hřídeli, jejichž osy se protínají pod úhlem. Univerzální klouby se dělí na klouby s nerovnoměrnou a konstantní rychlostí. Klouby s nerovnoměrnou rychlostí se dále dělí na elastické a tuhé. Klouby s konstantní rychlostí mohou být kulové s dělicími drážkami, kulové s dělicí pákou a vačkové. Obvykle se instalují v pohonu předních řízených kol, kde úhel mezi hřídeli může dosáhnout 45° a střed univerzálního kloubu se musí shodovat s průsečíkem os otáčení kola a jeho osy otáčení.

Elastické univerzální klouby přenášejí krouticí moment mezi hřídeli s protínajícími se osami pod úhlem 2...3° v důsledku pružné deformace spojovacích prvků. Tuhý kloub s nerovnoměrnou rychlostí přenáší krouticí moment z jednoho hřídele na druhý prostřednictvím pohyblivého spojení tuhých částí. Skládá se ze dvou třmenů – 3 a 5 –, do jejichž válcových otvorů jsou na ložiskách uloženy konce A, B, C a D spojovacího prvku – kříže 4. Třmeny jsou pevně spojeny s hřídeli 1 a 2. Třmen 5 se může otáčet kolem osy B–D kříže a zároveň se spolu s křížem otáčet kolem osy A–C, čímž umožňuje přenos otáčení z jednoho hřídele na druhý s proměnlivým úhlem mezi nimi.

Schéma tuhého univerzálního kloubu s nerovnoměrnou rychlostí

Obrázek 2. Schéma tuhého univerzálního kloubu s nerovnoměrnou rychlostí

Pokud se hřídel 1 otočí kolem své osy o úhel α, hřídel 2 se za stejnou dobu otočí o úhel β. Vztah mezi úhly otočení hřídelí 1 a 2 je dán výrazem tanα = tanβ * cosγ, kde γ je úhel, pod kterým jsou umístěny osy hřídelů. Tento výraz naznačuje, že úhel β je někdy menší, roven nebo větší než úhel α. Shoda těchto úhlů nastává každých 90° otáčení hřídele 1. Proto při rovnoměrném otáčení hřídele 1 je úhlová rychlost hřídele 2 nerovnoměrná a mění se podle sinusového zákona. Nerovnoměrnost otáčení hřídele 2 se stává výraznější s rostoucím úhlem γ mezi osami hřídelí.

Pokud se nerovnoměrné otáčení hřídele 2 přenáší na hřídele jednotek, dochází v převodu k dodatečnému pulzujícímu zatížení, které se zvětšuje s úhlem γ. Aby se zabránilo přenosu nerovnoměrného otáčení hřídele 2 na hřídele jednotek, jsou v pohonu s univerzálním kloubem použity dva univerzální klouby. Instalují se tak, aby úhly γ1 a γ2 byly stejné; vidlice univerzálních kloubů, upevněné na nestejnoměrně se otáčejícím hřídeli 4, by měly být umístěny ve stejné rovině.

Konstrukce hlavních částí pohonů univerzálních kloubů je znázorněna na obrázku 3. Univerzální kloub s nerovnoměrnou rychlostí se skládá ze dvou třmenů (1) spojených křížem (3). Jeden z třmenů má někdy přírubu, zatímco druhý je přivařen k trubce hnací hřídele nebo má drážkovaný konec (6) (nebo pouzdro) pro spojení s hnací hřídelí. Čepy kříže jsou instalovány v okech obou třmenů na jehlových ložiscích (7). Každé ložisko je uloženo v pouzdře (2) a drženo v oku třmenu pomocí víčka, které je k třmenu připevněno dvěma šrouby zajištěnými jazýčky na podložce. V některých případech jsou ložiska v třmech zajištěna pojistnými kroužky. Pro udržení maziva v ložisku a jeho ochranu před vodou a nečistotami je zde pryžové samoutahovací těsnění. Vnitřní dutina kříže je naplněna mazivem přes maznici, která dosahuje k ložiskům. Kříž má obvykle pojistný ventil, který chrání těsnění před poškozením v důsledku tlaku maziva čerpaného do kříže. Drážkovaný spoj (6) se maže mazací hlavicí (5).

Detailní pohled na tuhý univerzální kloub s nerovnoměrnou rychlostí (označené komponenty)

Obrázek 3. Detaily tuhého univerzálního kloubu s nerovnoměrnou rychlostí

Maximální úhel mezi osami hřídelí spojených tuhými kardanovými klouby s nerovnoměrnou rychlostí obvykle nepřesahuje 20°, protože při větších úhlech účinnost výrazně klesá. Pokud se úhel mezi osami hřídelí mění v rozmezí 0...2°, čepy křížového kloubu jsou deformovány jehlovými ložisky, což způsobuje rychlé selhání kardanového kloubu.

V převodovkách vysokorychlostních pásových vozidel se často používají univerzální klouby s ozubenými spojkami, které umožňují přenos točivého momentu mezi hřídeli s osami protínajícími se v úhlech až 1,5...2°.

Hnací hřídele se obvykle vyrábějí jako trubkové, ze speciálních ocelových bezešvých nebo svařovaných trubek. K trubkám jsou přivařeny třmeny univerzálních kloubů, drážkovaná pouzdra nebo hroty. Pro snížení příčných zatížení působících na hnací hřídel se provádí dynamické vyvažování se smontovanými univerzálními klouby. Nevyváženost se koriguje přivařením vyvažovacích desek k hnacímu hřídeli nebo někdy instalací vyvažovacích desek pod ložiskové čepičky univerzálních kloubů. Vzájemná poloha dílů drážkového spojení po montáži a vyvážení pohonu univerzálního kloubu ve výrobním závodě je obvykle označena speciálními štítky.

Kompenzační spojení pohonu univerzálního kloubu je obvykle provedeno ve formě drážkového spojení, které umožňuje axiální pohyb částí pohonu univerzálního kloubu. Skládá se z drážkovaného hrotu, který zapadá do drážkovaného pouzdra pohonu univerzálního kloubu. Mazivo se do drážkového spoje zavádí přes mazací šroubení nebo se aplikuje při montáži a po delším používání vozidla se vymění. Obvykle se instaluje těsnění a kryt, aby se zabránilo úniku maziva a jeho znečištění.

U dlouhých hnacích hřídelí se u kloubových pohonů obvykle používají mezikusy. Mezipodpěra se obvykle skládá z držáku přišroubovaného k příčníku rámu vozidla, v němž je v pryžovém pružném kroužku uloženo kuličkové ložisko. Ložisko je na obou stranách utěsněno krytkami a má mazací zařízení. Pružný pryžový kroužek pomáhá vyrovnávat nepřesnosti montáže a nesouosost ložisek, k nimž může dojít v důsledku deformací rámu.

Univerzální kloub s jehlovými ložisky (obrázek 4a) se skládá z třmenů, kříže, jehlových ložisek a těsnění. Na čepy kříže se nasadí misky s jehlovými ložisky a utěsní se těsněním. Kelímky jsou v třmenech zajištěny pojistnými kroužky nebo krytkami upevněnými šrouby. Univerzální klouby jsou mazány přes mazací šroubení prostřednictvím vnitřních vrtů v kříži. K eliminaci nadměrného tlaku oleje v kloubu se používá pojistný ventil. Při rovnoměrném otáčení hnacího třmenu se hnaný třmen otáčí nerovnoměrně: dvakrát za otáčku postupuje a dvakrát zaostává za hnacím třmenem. K odstranění nerovnoměrného otáčení a snížení setrvačných zatížení se používají dva univerzální klouby.

V pohonu předních hnacích kol jsou instalovány klouby s konstantní rychlostí. Pohon kloubů s konstantní rychlostí u vozidel GAZ-66 a ZIL-131 se skládá z třmenů 2, 5 (obrázek 4b), čtyř koulí 7 a centrální koule 8. Hnací třmen 2 je integrálně spojen s vnitřním hřídelem nápravy, zatímco hnací třmen je kován společně s vnějším hřídelem nápravy, na jehož konci je upevněn náboj kola. Hnací moment se z třmenu 2 na třmen 5 přenáší prostřednictvím kuliček 7, které se pohybují po kruhových drážkách v třmenech. Středová kulička 8 slouží k vystředění třmenů a je držena na místě čepy 3, 4. Frekvence otáčení třmenů 2, 5 je díky symetrii mechanismu vůči třmenům stejná. Změna délky hřídele je zajištěna volnými drážkovými spoji třmenů s hřídelí.

Porovnání standardního univerzálního kloubu (a) a homokinetického kloubu (b)

Obrázek 4. Univerzální klouby: a - univerzální kloub: 1 - víčko; 2 - kalíšek; 3 - jehlové ložisko; 4 - těsnění; 5, 9 - třmeny; 6 - pojistný ventil; 7 - kříž; 8 - maznice; 10 - šroub; b - univerzální kloub s konstantní rychlostí: 1 - vnitřní hřídel nápravy; 2 - hnací třmen; 3, 4 - čepy; 5 - hnaný třmen; 6 - vnější hřídel nápravy; 7 - kuličky; 8 - centrální kulička.

2. Poruchy univerzálního hnacího kloubu

Poruchy univerzálních kloubů se obvykle projevují jako prudké rázy v univerzálních kloubech, které se objevují za jízdy, zejména při řazení mezi rychlostními stupni a při náhlém zvýšení otáček klikového hřídele motoru (například při přechodu z brzdění motorem na zrychlování). Příznakem poruchy univerzálního kloubu může být jeho zahřátí na vysokou teplotu (nad 100 °C). K tomu dochází v důsledku značného opotřebení pouzder a čepů univerzálního kloubu, jehlových ložisek, křížů a drážkových spojů, což má za následek nesouosost univerzálního kloubu a značné rázové axiální zatížení jehlových ložisek. Poškození korkových těsnění kříže univerzálního kloubu vede k rychlému opotřebení čepu a jeho ložiska.

Při údržbě se pohon kloubu kontroluje prudkým ručním otáčením hnacího hřídele v obou směrech. Stupeň volného otáčení hřídele určuje opotřebení univerzálních kloubů a drážkových spojů. Každých 8-10 tisíc kilometrů se kontroluje stav šroubových spojů přírub hnacího hřídele převodovky a hnacího hřídele hlavního převodového ústrojí s přírubami koncových kloubů a upevnění mezikusu hnacího hřídele. Kontroluje se také stav pryžových botek na drážkových spojích a korkových těsnění křížového kloubu. Všechny upevňovací šrouby musí být plně dotaženy (utahovací moment 8-10 kgf-m).

Jehlová ložiska univerzálních kloubů se mažou tekutým olejem používaným pro převodovky; drážkové spoje ve většině vozidel se mažou plastickými mazivy (US-1, US-2, 1-13 atd.); použití plastického maziva k mazání jehlových ložisek je přísně zakázáno. V některých vozidlech jsou drážkové spoje mazány převodovým olejem. Mezilehlé opěrné ložisko, uložené v pryžovém pouzdře, prakticky nevyžaduje mazání, protože je mazáno při montáži ve výrobě. U vozidla ZIL-130 se nosné ložisko maže tukem přes tlakovou armaturu při pravidelné údržbě (každých 1100-1700 km).

Popisovaná ilustrace sestavy pohonu univerzálního kloubu

Obrázek 5. Pohon univerzálního kloubu: 1 - příruba pro upevnění hnacího hřídele; 2 - kříž univerzálního kloubu; 3 - třmen univerzálního kloubu; 4 - posuvný třmen; 5 - trubka hnacího hřídele; 6 - jehlové ložisko s uzavřeným koncem.

Kloubový pohon se skládá ze dvou kloubů s jehlovými ložisky, spojených dutým hřídelem, a posuvného třmenu s evolventním drážkováním. Aby byla zajištěna spolehlivá ochrana před znečištěním a dobré mazání drážkového spoje, je kluzný třmen (6), připojený k sekundárnímu hřídeli (2) převodovky, umístěn v nástavci (1) připevněném ke skříni převodovky. Toto umístění drážkového spoje (mimo zónu mezi klouby) navíc výrazně zvyšuje tuhost pohonu univerzálního kloubu a snižuje pravděpodobnost vibrací hřídele při opotřebení kluzného drážkového spoje.

Hnací hřídel je vyrobena z tenkostěnné elektricky svařované trubky (8), do které jsou na obou koncích nalisovány dva identické třmeny (9) a následně svařeny obloukovým svařováním. Pouzdra jehlových ložisek (18) kříže (25) jsou nalisována do ok třmenů (9) a jsou zajištěna pružnými pojistnými kroužky (20). Každé ložisko univerzálního kloubu obsahuje 22 jehel (21). Na vyčnívající čepy křížů jsou nalisovány lisované krytky (24), do kterých jsou instalovány korkové kroužky (23). Ložiska se mažou pomocí úhlové maznice (17) zašroubované do závitového otvoru ve středu kříže, který je připojen k průchozím kanálům v čepech kříže. Na opačné straně kříže univerzálního kloubu je v jeho středu umístěn pojistný ventil (16), který je určen k uvolnění přebytečného maziva při plnění kříže a ložisek a k zabránění hromadění tlaku uvnitř kříže během provozu (ventil se aktivuje při tlaku asi 3,5 kg/cm²). Nutnost použití pojistného ventilu je dána skutečností, že nadměrný nárůst tlaku uvnitř kříže může vést k poškození (vytlačení) korkových těsnění.

Schéma sestavy hnací hřídele s označenými součástmi

Obrázek 6. Montáž hnacího hřídele: 1 - nástavec převodovky; 2 - sekundární hřídel převodovky; 3 a 5 - deflektory nečistot; 4 - pryžová těsnění; 6 - posuvný třmen; 7 - vyvažovací deska; 8 - trubka hnacího hřídele; 9 - třmen; 10 - přírubový třmen; 11 - šroub; 12 - příruba hnacího kola zadní nápravy; 13 - pružná podložka; 14 - matice; 15 - zadní náprava; 16 - pojistný ventil; 17 - úhlové mazací šroubení; 18 - jehlové ložisko; 19 - oko třmenu; 20 - pojistný kroužek pružiny; 21 - jehla; 22 - podložka s toroidním koncem; 23 - korkový kroužek; 24 - vyražená čepička; 25 - kříž.

Hnací hřídel, smontovaný s oběma univerzálními klouby, je na obou koncích pečlivě dynamicky vyvážen přivařením vyvažovacích desek (7) k trubce. Proto je nutné při demontáži hřídele všechny její části pečlivě označit, aby je bylo možné znovu smontovat do původní polohy. Nedodržení tohoto pokynu naruší vyvážení hřídele a způsobí vibrace, které mohou poškodit převodovku a karoserii vozidla. Pokud se jednotlivé části opotřebují, zejména pokud se trubka ohne v důsledku nárazu a po montáži není možné hřídel dynamicky vyvážit, je nutné vyměnit celou hřídel.

Možné poruchy hnacího hřídele, jejich příčiny a řešení

Příčina poruchy Řešení
Vibrace hnacího hřídele
1. Ohyb hřídele v důsledku překážky 1. Vyrovnejte a dynamicky vyvažte sestavený hřídel nebo vyměňte sestavený hřídel.
2. Opotřebení ložisek a křížů 2. Vyměňte ložiska a kříže a dynamicky vyvažte smontovaný hřídel.
3. Opotřebení výsuvných pouzder a kluzného třmenu 3. Vyměňte nástavec a posuvný třmen a dynamicky vyvažte smontovaný hřídel.
Klepání při rozjezdu a jízdě na volnoběh
1. Opotřebení drážek kluzného třmenu nebo hřídele sekundární převodovky 1. Vyměňte opotřebované díly. Při výměně posuvného třmenu dynamicky vyvážit smontovaný hřídel.
2. Uvolněné šrouby upevňující přírubový třmen k přírubě hnacího ozubeného kola zadní nápravy. 2. Utáhněte šrouby
Vyhazování oleje z těsnění univerzálního kloubu
Opotřebení korkových kroužků v těsnění univerzálního kloubu Vyměňte korkové kroužky a při zpětné montáži zachovejte vzájemnou polohu všech částí hnacího hřídele. Pokud dojde k opotřebení křížů a ložisek, vyměňte ložiska a kříže a sestavený hřídel dynamicky vyvážit.

3. Vyvažování hnacího hřídele

Po opravě a montáži hnacího hřídele se hřídel dynamicky vyvažuje na stroji. Jedna konstrukce vyvažovacího stroje je znázorněna na obrázku 7. Stroj se skládá z desky (18), kyvadlového rámu (8) upevněného na čtyřech svislých pružných tyčích (3), které zajišťují jeho kmitání ve vodorovné rovině. Na podélných trubkách kyvadlového rámu (8) je namontována konzola a přední hlavice (9), upevněná na konzole (4). Zadní vřeteník (6) je na pohyblivé traverze (5), která umožňuje dynamické vyvažování hnacích hřídelí různých délek. Vřetena vřeteníku jsou uložena na přesných kuličkových ložiskách. Vřeteno předního vřeteníku (9) je poháněno elektromotorem instalovaným v základně stroje prostřednictvím pohonu klínovým řemenem a mezilehlého hřídele, na němž je namontován ukazatel (10) (odstupňovaný disk). Kromě toho jsou na desce stroje (18) instalovány dva stojany (15) s výsuvnými zajišťovacími čepy (17), které zajišťují fixaci předního a zadního konce rámu kyvadla v závislosti na vyvážení předního nebo zadního konce hnacího hřídele.

Schéma dynamického vyvažovacího stroje pro hnací hřídel

Obrázek 7. Stroj na dynamické vyvažování hnacích hřídelů

1-svorka; 2-tlumiče; 3-pružná tyč; 4-konzola; 5-pohyblivá traverza; 6-zadní vřeteník; 7-příčník; 8-rám kyvadla; 9-přední hnací vřeteník; 10-ukazatel se stupnicí; 11-milivoltmetr; 12-rameno komutátorového hřídele; 13-magnetoelektrický snímač; 14-pevný stojan; 15-fixační stojan; 16-držák; 17-fixátor; 18-deska podpěry

V zadní části desky stroje jsou namontovány pevné stojany (14) a na nich jsou instalovány magnetoelektrické snímače (13) s táhly připojenými ke koncům rámu kyvadla. Aby se zabránilo rezonančním vibracím rámu, jsou pod držáky (4) instalovány tlumiče (2) naplněné olejem.

Při dynamickém vyvažování se sestava hnacího hřídele s posuvnou vidlicí instaluje a upevní na stroji. Jeden konec hnacího hřídele je spojen přírubovou vidlicí s přírubou předního hnacího vřeteníku a druhý konec pomocí nosného krčku posuvné vidlice s drážkovanou objímkou zadního vřeteníku. Poté se zkontroluje snadnost otáčení hnacího hřídele a jeden konec kyvného rámu stroje se upevní pomocí fixátoru. Po spuštění stroje se limbus usměrňovače otáčí proti směru hodinových ručiček, dokud ručička milivoltmetru nedosáhne maximální výchylky. Údaj milivoltmetru odpovídá velikosti nevyváženosti. Stupnice milivoltmetru je odstupňována v gramcentimetrech nebo gramech protizávaží. Pokračováním v otáčení limbu usměrňovače proti směru hodinových ručiček se údaj milivoltmetru přivede na nulu a stroj se zastaví. Na základě údaje limbu usměrňovače se určí úhlové posunutí (úhel posunutí nevyváženosti) a ručním otočením hnacího hřídele se tato hodnota nastaví na limbu mezihřídele. Místo svaru vyvažovací destičky bude na horní straně hnacího hřídele a zatížená část na spodní straně v korekční rovině. Poté se vyvažovací destička připevní a přiváže tenkým drátem ve vzdálenosti 10 mm od svaru, stroj se spustí a zkontroluje se vyváženost konce hnacího hřídele s destičkou. Nevyváženost by neměla přesáhnout 70 g·cm (700 g·mm). Poté, po uvolnění jednoho konce a upevnění druhého konce kyvného rámu stojanem fixátoru, se provede dynamické vyvažování druhého konce hnacího hřídele podle výše popsaného technologického postupu.

Hnací hřídele mají některé vyvažovací funkce. U většiny dílů jsou základem pro dynamické vyvažování nosná hrdla (např. rotory elektromotorů, turbíny, vřetena, klikové hřídele atd.), ale u hnacích hřídelí jsou to příruby. Při montáži vznikají v různých spojích nevyhnutelné mezery, které vedou k nevyváženosti. Pokud při vyvažování nelze dosáhnout minimální nevyváženosti, hřídel se vyřadí. Přesnost vyvažování je ovlivněna následujícími faktory:

  • Mezera ve spojení mezi dosedacím pásem příruby hnacího hřídele a vnitřním otvorem upínací příruby levého a pravého podpěrného čela;
  • Radiální a čelní házení základních ploch příruby;
  • Mezery v kloubovém a drážkovaném spojení. Přítomnost maziva v dutině drážkovaného spojení může vést k „plovoucí“ nevyváženosti. Pokud brání dosažení požadované přesnosti vyvážení, hnací hřídel se vyvažuje bez maziva.

Některé nerovnováhy mohou být zcela neopravitelné. Pokud je v univerzálních kloubech hnacího hřídele pozorováno zvýšené tření, zvyšuje se vzájemný vliv korekčních rovin. To vede ke snížení výkonu a přesnosti vyvažování.

Podle OST 37.001.053-74 jsou stanoveny následující normy nevyváženosti: hnací hřídele se dvěma klouby (dvouopěrné) se vyvažují dynamicky a se třemi (tříopěrné) se montují s mezilehlou oporou; příruby (třmeny) hnací hřídele a spojky o hmotnosti nad 5 kg se před montáží hřídele nebo spojky staticky vyvažují; normy zbytkové nevyváženosti hnací hřídele na každém konci nebo na mezilehlé oporě tříkloubových hnací hřídelí se hodnotí specifickou nevyvážeností;

Maximální přípustná specifická norma zbytkové nevyváženosti na každém konci hřídele nebo na mezilehlé podpěře, jakož i u tříkloubových hnací hřídele v jakékoli poloze na vyvažovacím stolici, by neměla překročit: u převodovek osobních automobilů a malých nákladních vozidel (do 1 t) a velmi malých autobusů – 6 g-cm/kg, u ostatních – 10 g-cm/kg. Maximální přípustná norma zbytkové nevyváženosti hnací hřídele nebo tříkloubového hnací hřídele by měla být na vyvažovacím stolici zajištěna při frekvenci otáčení odpovídající jejich frekvencím v převodovce při maximální rychlosti vozidla.

Poznámka: OST 37.001.053-74 je sovětská norma automobilového průmyslu z roku 1974 a je zde uvedena jako historická reference. V moderních pojmech odpovídá 6 g·cm/kg při 3000 rpm přibližně stupni G 19 a 10 g·cm/kg přibližně stupni G 31 — požadavek OST se nachází mezi G 16 a G 40, v souladu se stupni ISO 21940-11 (dříve ISO 1940-1) pro hnací hřídele. Nové zakázky specifikujte podle stupňů ISO 21940-11.

U hnacích hřídelí a tříkloubových hnacích hřídelí nákladních vozidel s nosností 4 t a více, malých i velkých autobusů je povoleno snížení frekvence otáčení na vyvažovacím stole na 70% frekvence otáčení převodových hřídelí při maximální rychlosti vozidla. Podle OST 37.001.053-74 by vyvažovací frekvence otáčení hnacích hřídelí měla být rovna:

nb = (0,7 ... 1,0) nr,

kde nb – vyvažovací frekvence otáčení (měla by odpovídat hlavním technickým údajům stolice, n=3000 min-1-1); nr – maximální pracovní frekvence otáčení, min-1.

V praxi nelze hnací hřídel kvůli mezeře v kloubech a drážkovaným spojům vyvážit při doporučené frekvenci otáčení. V takovém případě se zvolí jiná frekvence otáčení, při které se vyvažuje.

4. Moderní vyvažovací stroje pro hnací hřídele

Vyvažovací stroj na hnací hřídele (pro hřídele do 2 metrů, nosnost 500 kg)

Obrázek 8. Vyvažovací stroj pro hnací hřídele o délce až 2 metry a hmotnosti až 500 kg

Model má 2 stojany a umožňuje vyvažování ve 2 korekčních rovinách.

Vyvažovací stroj hnací hřídele (pro hřídele do 4,2 m, nosnost 400 kg)

Obrázek 9. Vyvažovací stroj pro hnací hřídele o délce až 4200 mm a hmotnosti až 400 kg

Model má 4 stojany a umožňuje vyvažování ve 4 korekčních rovinách současně.

Horizontální vyvažovací stroj pro hnací hřídele s tvrdými ložisky

Obrázek 10. Horizontální vyvažovací stroj s tvrdými ložisky pro dynamické vyvažování hnacích hřídelí

1 – Vyvažovaný díl (hnací hřídel); 2 – Základna stroje; 3 – Podpěry stroje; 4 – Pohon stroje; Konstrukční prvky podpěr stroje jsou zobrazeny na obrázku 11.

Součásti podpěry vyvažovacího stroje pro hnací hřídel (označené)

Obrázek 11. Podpěrné prvky stroje pro dynamické vyvažování hnacích hřídelí

1 - Levá nenastavitelná podpěra; 2 - Střední nastavitelná podpěra (2 ks); 3 - Pravá nenastavitelná pevná podpěra; 4 - Rukojeť zámku rámu podpěry; 5 - Pohyblivá podpěrná plošina; 6 - Matice vertikálního nastavení podpěry; 7 - Rukojeti zámku vertikální polohy; 8 - Upínací konzola podpěry; 9 - Pohyblivá upínací konzola střední podpěry; 10 - Rukojeť zámku upínací konzoly; 11 - Zámek upínací konzoly; 12 - Hnací (vodicí) vřeteno pro instalaci položky; 13 - Poháněné vřeteno.

5. Příprava na vyvažování hnacího hřídele

Níže se budeme zabývat nastavením podpěr stroje a instalací vyvažovacího prvku (čtyřpodpěrný hnací hřídel) na podpěry stroje.

Instalace přechodových přírub na vřetena vyvažovacích strojů

Obrázek 12. Instalace přechodových přírub na vřetena vyvažovacího stroje

Montáž hnací hřídele na podpěry vyvažovacího stroje

Obrázek 13. Instalace hnacího hřídele na podpěry vyvažovacího stroje

Vyrovnání hnací hřídele na podpěrách vyvažovacího stroje pomocí vodováhy

Obrázek 14. Vodorovné vyrovnání hnacího hřídele na podpěrách vyvažovacího stroje pomocí bublinkové vodováhy

Upevnění mezilehlých podpěr pro zajištění hnací hřídele na stroji

Obrázek 15. Upevnění mezilehlých podpěr vyvažovacího stroje, aby se zabránilo svislému posunu hnacího hřídele

Otáčejte položkou ručně o celou otáčku. Ujistěte se, že se otáčí volně a nezasekává se o podpěry. Poté je mechanická část stroje nastavena a instalace položky je dokončena.

6. Jak vyvážit hnací hřídel: postup krok za krokem

Jakou sadu potřebuji? Dvoupodpěrový stroj korigující ve dvou rovinách (obrázek 8) potřebuje dvoukanálový Balanset-1A. Čtyřpodpěrový stroj korigující ve čtyřech rovinách současně (obrázek 9 a postup níže) potřebuje čtyřkanálový Balanset-4A. Postup měření a výpočtu je identický; liší se pouze počet kanálů. Postup níže je popsán pro čtyřrovinné uspořádání, zatímco snímky obrazovky softwaru ukazují stejný postup na dvourovinném Balanset-1A — na Balanset-4A stejné obrazovky jednoduše přidávají roviny 3 a 4.

Proces vyvažování hnacího hřídele na vyvažovacím stroji bude posuzován na příkladu měřicího systému Balanset-4A. Balanset-4A je přenosná vyvažovací souprava určená k vyvažování v jedné, dvou, třech a čtyřech korekčních rovinách rotorů, ať už se otáčejí ve vlastních ložiskách, nebo jsou namontovány na vyvažovacím stroji. Zařízení zahrnuje až čtyři snímače vibrací, snímač fázového úhlu, čtyřkanálovou měřicí jednotku a přenosný počítač.

Celý proces vyvažování, včetně měření, zpracování a zobrazení informací o velikosti a umístění korekčních závaží, probíhá automaticky a nevyžaduje od uživatele další dovednosti a znalosti nad rámec poskytnutých pokynů. Výsledky všech vyvažovacích operací se ukládají do Archivu vyvažování a v případě potřeby je lze vytisknout jako sestavy. Kromě vyvažování lze Balanset-4A používat také jako běžný vibrotachometr, který umožňuje měřit na čtyřech kanálech střední kvadratickou hodnotu celkových vibrací, střední kvadratickou hodnotu rotační složky vibrací a kontrolovat frekvenci otáčení rotoru.

Zařízení dále umožňuje zobrazovat grafy časové funkce a vibrační spektrum, které mohou být užitečné při posuzování technického stavu vyváženého stroje.

External view of the Balanset-4A balancing device

Obrázek 16. Vnější pohled na přístroj Balanset-4A pro použití jako měřicí a výpočetní systém vyvažovacího stroje hnacích hřídelí

Balanset-4A device in use on a driveshaft balancing machine

Obrázek 17. Příklad použití přístroje Balanset-4A jako měřicího a výpočetního systému vyvažovacího stroje hnacích hřídelí

Main window of the Balanset balancing software

Obrázek 18. Hlavní okno softwaru Balanset: F1 - About, F5 - Vibration Meter, F7 - Balancing, F8 - Charts, F6 - Reports

Přístroj Balanset-4A je dodáván s vibračními senzory. Senzory jsou založeny na akcelerometrech; software integruje jejich signál a zobrazuje rychlost vibrací v mm/s RMS.

Balanset-4A vibration sensors mounted on machine supports

Obrázek 19. Instalace vibračních senzorů Balanset-4A na podpěrách vyvažovacího stroje

Směr osy citlivosti senzorů by měl odpovídat směru vibračního výkyvu podpěry, v tomto případě – horizontálnímu. Další informace o instalaci senzorů viz VYVAŽOVÁNÍ ROTORŮ ZA PROVOZNÍCH PODMÍNEK.

  1. Na podpěry vyvažovacího stroje nainstalujte snímače vibrací 1, 2, 3, 4.
  2. Připojte snímače vibrací ke konektorům X1, X2, X3, X4.
  3. Snímač fázového úhlu (laserový otáčkoměr) 5 nainstalujte tak, aby jmenovitá mezera mezi radiálním (nebo koncovým) povrchem vyváženého rotoru a krytem snímače byla v rozmezí 10 až 300 mm.
  4. Na povrch rotoru připevněte reflexní pásku o šířce nejméně 10-15 mm.
  5. Připojte snímač fázového úhlu ke konektoru X5.
  6. Připojte měřicí jednotku k portu USB počítače.
  7. Při použití síťového napájení připojte počítač k napájecí jednotce.
  8. Napájecí jednotku připojte k síti 220 V, 50 Hz.
  9. Zapněte počítač a spusťte software Balanset.
  10. Otevřete pracovní prostor vyvažování tlačítkem “F7 - Balancing” a nastavte požadovaný počet korekčních rovin v poli “Plane count”, aby byla vibrace měřena současně senzory vibrací připojenými ke vstupům měřicí jednotky.
  11. Na displeji počítače se zobrazí mnemotechnické schéma znázorňující zapojení senzorů a měřicí jednotky, jak je znázorněno na obrázku 18.

Před vyvážením se doporučuje provést měření v režimu vibrometru (tlačítko F5).

Vibration Meter mode of the Balanset software with total and 1x vibration readings

Obrázek 20. Režim Vibration Meter (F5): celková vibrace V1s, V2s a otáčkové složky V1o, V2o s fázemi F1, F2, zobrazené jako rychlost vibrací v mm/s RMS

Pokud celková velikost vibrací V1s (V2s) přibližně odpovídá velikosti rotační složky V1o (V2o), lze předpokládat, že hlavní příspěvek k vibracím mechanismu je způsoben nevyvážeností rotoru. Pokud celková velikost vibrací V1s (V2s) výrazně převyšuje rotační složku V1o (V2o), doporučuje se provést kontrolu mechanismu – zkontrolovat stav ložisek, zajistit bezpečné upevnění na základu, ověřit, zda se rotor během otáčení nedotýká pevných částí, a zvážit vliv vibrací z jiných mechanismů atd.

Studium grafů časové funkce a spekter vibrací v režimu grafů (“F8 - Charts”, záložka “F5-Spectrum (Hz)”) zde může být užitečné.

Software pro přenosnou vyvažovačku a analyzátor vibrací Balanset-1A. Grafy vibračního spektra.

Obrázek 21. Grafy časové funkce a spektra vibrací

Graf ukazuje, na kterých frekvencích jsou úrovně vibrací nejvyšší. Pokud se tyto frekvence liší od rotační frekvence rotoru vyváženého mechanismu, je nutné před vyvážením identifikovat zdroje těchto vibračních složek a přijmout opatření k jejich odstranění.

Čtení spektra hnacího hřídele: 1x je nevyváženost, 2x může být samotný kloub. Dominantní špička na rotační frekvenci (1x) ukazuje na nevyváženost — to je to, co vyvažování odstraňuje. Dominantní špička na dvojnásobku rotační frekvence (2x), zejména spolu se silnou axiální vibrací, ukazuje na úhly kloubů, opotřebené křížové klouby nebo drážkování, nebo nesouosost: univerzální (kardanový) kloub pracující pod úhlem γ způsobuje, že hnaná vidlice dvakrát za otáčku předbíhá a zpožďuje, takže vytváří složku 2x i tehdy, když je hřídel dokonale vyvážený. Vyvažování ji neodstraní — nejprve vyrovnejte úhly kloubů (γ1 = γ2) a zkontrolujte klouby. V režimu grafů ("F8 - Grafy") karta "F5-Spektrum (Hz)" zobrazuje spektrum a karta "F3-vibrace 1x" rotační složku; při 3000 min-1 1x = 50 Hz a 2x = 100 Hz.

Důležité je také věnovat pozornost stabilitě údajů v režimu vibrometru - amplituda a fáze vibrací by se během měření neměla změnit o více než 10-15%. V opačném případě by mechanismus mohl pracovat v blízkosti rezonanční oblasti. V takovém případě je třeba upravit otáčky rotoru.

Při čtyřrovinném vyvažování nového rotoru je zapotřebí pět kalibračních běhů a alespoň jeden doladovací běh (Run T) vyváženého stroje. Měření vibrací během prvního běhu stroje bez zkušebního závaží se provádí jako Run 0 v pracovním prostoru vyvažování. Následné běhy se provádějí se zkušebním závažím, postupně instalovaným na hnací hřídel v každé korekční rovině (v oblasti každé podpěry vyvažovacího stroje).

Před každým dalším spuštěním je třeba provést následující kroky:

  • Zastavte otáčení rotoru vyváženého stroje.
  • Odstraňte dříve nainstalované zkušební závaží.
  • Zkušební závaží nainstalujte do další roviny.

Balancing workspace of the Balanset software during a measurement run

Obrázek 22. Pracovní prostor vyvažování (“F7 - Balancing”) během měření: Run 0 - Initial, měření se zkušební hmotností Run 1 a Run 2, a doladovací měření Run T

Po dokončení každého měření se výsledky frekvence otáčení rotoru (Nob), stejně jako efektivní hodnoty (Vo1, Vo2, Vo3, Vo4) a fáze (F1, F2, F3, F4) vibrace na rotační frekvenci vyváženého rotoru se ukládají do odpovídajících polí v okně programu. Po pátém chodu (Weight in Plane 4) se zobrazí výsledky vyvažování s polárním grafem (viz obrázek 23), zobrazující vypočítané hodnoty hmotností (M1, M2, M3, M4) a montážní úhly (f1, f2, f3, f4) korekčních závaží, která je třeba instalovat na rotor ve čtyřech rovinách, aby se vyrovnala jeho nevyváženost.

Polar plot of the Balanset software with calculated correction masses and angles

Obrázek 23. Polární graf výsledku vyvažování: vypočtené korekční hmotnosti a úhly pro každou rovinu, měřené od polohy zkušebního závaží ve směru otáčení

Pozor! Po dokončení procesu měření během pátého běhu vyváženého stroje je nutné zastavit otáčení rotoru a odstranit dříve nainstalované zkušební závaží. Teprve poté můžete pokračovat s instalací (nebo demontáží) korekčních závaží na rotor.

Úhlová poloha pro přidání (nebo odebrání) korekčního závaží na rotoru v polárním souřadnicovém systému se měří od místa instalace zkušebního závaží. Směr měření úhlu se shoduje se směrem otáčení rotoru. V případě vyvažování lopatkami se lopatka vyváženého rotoru, podmíněně považovaná za 1. lopatku, shoduje s místem instalace zkušebního závaží. Směr číslování lopatek zobrazený na displeji počítače sleduje směr otáčení rotoru.

V této verzi programu se ve výchozím nastavení předpokládá, že korekční závaží bude na rotor přidáno. To je indikováno značkou nastavenou v poli "Přidat hmotu". Pokud je nutné korigovat nevyváženost odebráním hmoty (např. vrtáním), nastavte značku v poli "Odebrat hmotu" pomocí myši, po čemž se úhlová poloha korekčního závaží automaticky změní o 180 stupňů.

Po instalaci korekčních závaží na vyvažovaný rotor proveďte doladovací chod (Run T) pro ověření účinnosti vyvažovací operace. Po dokončení doladovacího chodu se výsledky rotační frekvence rotoru (Nob) a efektivní hodnoty (Vo1, Vo2, Vo3, Vo4) a fáze (F1, F2, F3, F4) vibrací na otáčkové frekvenci vyvažovaného rotoru se uloží. Současně se aktualizují výsledky vyvažování (viz obrázek 23), které zobrazují vypočtené parametry dodatečných korekčních závaží, jež je třeba na rotoru nainstalovat (nebo odstranit) ke kompenzaci jeho zbytkové nevyváženosti. Kromě toho tento pracovní prostor zobrazuje hodnoty zbytkové nevyváženosti dosažené po vyvážení. Pokud hodnoty zbytkových vibrací a/nebo zbytkové nevyváženosti vyváženého rotoru splňují požadavky na toleranci uvedené v technické dokumentaci, lze proces vyvažování ukončit. V opačném případě lze v procesu vyvažování pokračovat. Tato metoda umožňuje opravit možné chyby prostřednictvím postupných aproximací, ke kterým může dojít při instalaci (odstranění) korekčního závaží na vyvažovaném rotoru.

Pokud proces vyvažování pokračuje, je nutné na vyvážený rotor nainstalovat (nebo odstranit) další korekční závaží podle vypočtených parametrů uvedených ve výsledcích vyvažování.

Koeficienty vyvážení rotoru (dynamické koeficienty vlivu) vypočítané z výsledků pěti kalibračních chodů se ukládají do paměti počítače a lze je znovu použít pomocí funkce “Load Coefficients” při vyvažování rotorů stejného typu.

7. Doporučené třídy přesnosti vyvažování pro tuhé rotory

Níže uvedené stupně jsou stupně kvality vyvážení G podle ISO 1940-1, nahrazené bez změny hodnot normou ISO 21940-11:2016. Stupeň je definován jako G = eper·Ω, kde eper je přípustná měrná zbytková nevyváženost (g·mm/kg = µm) a Ω = 2πn/60 je provozní úhlová rychlost (rad/s). Přípustná zbytková nevyváženost pak vyplývá jako Uper = 9549·G·M/n [g·mm], rozdělené mezi korekční roviny. Podívejte se také na ISO 1940-1 — naše heslo glosáře.

Výchozí stupeň pro hnací hřídel silničního vozidla je G 40; G 16 se použije, pokud výkres nebo specifikace OEM vyžadují zvláštní požadavky. Upozorňujeme, že zbytková nevyváženost a vibrace jsou samostatná kritéria přijatelnosti: vibrace smontovaného stroje se hodnotí podle ISO 20816 (dříve ISO 10816) — viz také ISO 10816-1 — naše heslo glosáře.

Tabulka stupňů G platí pouze pro tuhé rotory — rotory, jejichž provozní otáčky zůstávají pod zhruba 0,5…0,7 první ohybové kritické rychlosti. Dlouhé hnací hřídele (2 m a více a jakýkoli hřídel s mezipodpěrou) se mohou k této hranici přiblížit: zkontrolujte první kritickou rychlost hřídele jak vůči provozním otáčkám, tak vůči otáčkám vyvažování. Pokud je hřídel při provozních otáčkách pružný, použijte modální / víceotáčkový postup (ISO 21940-12) — dvourovinná korekce tuhého rotoru nebude dostatečná.

Tabulka 2. Doporučené třídy přesnosti vyvažování pro tuhé rotory.

Okno pro výpočet tolerance vyvažování

Typy strojů (rotory) Třída přesnosti vyvažování Stupeň vyvažovací jakosti G = eper·Ω, mm/s
Hnací klikové hřídele (konstrukčně nevyvážené) pro velké nízkootáčkové lodní vznětové motory (rychlost pístu menší než 9 m/s) G 4000 4000
Hnací klikové hřídele (konstrukčně vyvážené) pro velké nízkootáčkové lodní vznětové motory (rychlost pístu menší než 9 m/s) G 1600 1600
Hnací klikové hřídele (konstrukčně nevyvážené) na izolátorech vibrací G 630 630
Hnací klikové hřídele (konstrukčně nevyvážené) na tuhých podpěrách G 250 250
Pístové motory montované do osobních a nákladních automobilů a lokomotiv G 100 100
Hnací klikové hřídele (konstrukčně vyvážené) na izolátorech vibrací G 40 40
Automobilová kola, ráfky, kolové sady, hnací hřídele (kardanové hřídele) G 40 40
Zemědělské stroje G 16 16
Hnací klikové hřídele (vyvážené) na pevných podpěrách G 16 16
Drtiče G 16 16
Hnací hřídele (vrtulové / kardanové hřídele) se zvláštními požadavky G 16 16
Plynové turbíny pro letadla G 6,3 6.3
Odstředivky (separátory, usazovače) G 6,3 6.3
Elektromotory a generátory (s výškou hřídele nejméně 80 mm) s maximální jmenovitou rychlostí otáčení až 950 min.-1 G 6,3 6.3
Elektromotory s výškou hřídele menší než 80 mm G 6,3 6.3
Ventilátory G 6,3 6.3
Převodové pohony G 6,3 6.3
Stroje pro všeobecné použití G 6,3 6.3
Stroje na řezání kovů G 6,3 6.3
Stroje na výrobu papíru G 6,3 6.3
Čerpadla G 6,3 6.3
Turbodmychadla G 6,3 6.3
Vodní turbíny G 6,3 6.3
Kompresory G 6,3 6.3
Počítačem řízené pohony G 2,5 2.5
Elektromotory a generátory (s výškou hřídele nejméně 80 mm) s maximálními jmenovitými otáčkami nad 950 min.-1 G 2,5 2.5
Plynové a parní turbíny G 2,5 2.5
Pohony řezacích strojů na kovy G 2,5 2.5
Textilní stroje G 2,5 2.5
Pohony audio a video zařízení G 1 1
Pohony brusek G 1 1
Vřetena a pohony vysoce přesných zařízení G 0,4 0.4

Často kladené otázky o vyvažování hnací hřídele

Co je vyvážení hnací hřídele?

Vyvažování hnací hřídele je proces korekce jakékoli hmotnostní nerovnováhy v hnací hřídeli tak, aby se plynule otáčel bez vibrací. To zahrnuje měření, kde je hřídel na jedné straně těžší, a následné přidání nebo odebrání malého množství závaží (například přivařením vyvažovacích závaží), aby se tato nerovnováha vyrovnala. Vyvážená hnací hřídel má rovnoměrný chod, což zabraňuje nadměrným vibracím a opotřebení součástí vozidla.

Proč je důležité vyvažování hnací hřídele?

Nevyvážený hnací hřídel může vést k silným vibracím, zejména při určitých rychlostech, a může způsobovat klepavé zvuky při akceleraci nebo řazení. Postupem času mohou tyto vibrace poškodit ložiska, univerzální klouby a další součásti hnacího ústrojí. Vyvážení hnací hřídele tyto vibrace eliminuje, zajišťuje plynulejší jízdu, snižuje namáhání součástí a zabraňuje nákladným poškozením nebo prostojům.

Jaké jsou běžné příznaky nevyvážené hnací hřídele?

Mezi typické příznaky nevyváženého nebo vadného hnací hřídele patří znatelné vibrace nebo chvění v podlaze vozidla nebo na sedadle, zejména s rostoucí rychlostí. Při řazení nebo během zrychlování a zpomalování můžete také slyšet klepání nebo drnčení. V některých případech se může univerzální kloub přehřát v důsledku nevyváženosti. Pokud si těchto příznaků všimnete, je pravděpodobné, že hnací hřídel potřebuje vyvážení nebo opravu.

Jak se vyvažuje hnací hřídel?

Vyvažování hnacího hřídele se obvykle provádí pomocí specializovaného vyvažovacího stroje. Hnací hřídel se upne a roztočí na vysoké otáčky, zatímco senzory detekují jakoukoli nevyváženost. Technik poté připevní malá závaží k hnacímu hřídeli (nebo odebere materiál) na konkrétních pozicích na základě údajů stroje. Tento proces se opakuje, dokud se hnací hřídel neotáčí bez výrazných vibrací. Moderní systémy jako Balanset-4A mohou tímto procesem provést a přesně vypočítat, kam a kolik závaží přidat pro přesné vyvážení.

Závěr

Závěrem lze říci, že správné vyvážení hnací hřídele je nezbytné pro bezpečnost, výkon a úsporu nákladů. Detekcí a korekcí nevyváženosti předcházíte zbytečnému opotřebení dílů, vyhýbáte se poškozujícím poruchám a udržujete optimální výkon stroje. Moderní vyvažovací systémy jako naše přístroje Balanset-1A a Balanset-4A dělají tento proces efektivním a pomáhají i malým dílnám dosáhnout profesionálních výsledků.

Pokud se potýkáte s přetrvávajícími vibracemi hnací hřídele nebo potřebujete spolehlivé řešení pro vyvážení, neváhejte jednat. Použijte kroky uvedené v této příručce nebo se poraďte s našimi odborníky. Se správným přístupem a vybavením si můžete zajistit, že vaše hnací hřídel bude fungovat hladce a spolehlivě po mnoho let. Kontaktujte nás dozvědět se více nebo prozkoumat nejlepší zařízení pro vyvažování hnací hřídele pro vaše potřeby.

Snímač vibrací

Optický senzor (laserový otáčkoměr)

Balanset-4

Magnetický stojan Insize-60-kgf

Reflexní páska

Dynamický vyvažovač "Balanset-1A" OEM


Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko je inženýr vibrační analýzy a zakladatel a generální ředitel společnosti Vibromera. Více než 15 let vyvažuje rotační stroje přímo v provozu, a ne na zkušebním stavu: mulčovače, průmyslové ventilátory, drtiče, odstředivky, hřídele a vřetena. Právě z této práce vzešly přístroje Balanset — byly navrženy jako nástroj, který si odborník může vzít ke stroji a použít sám, přímo na místě, nikoli jako laboratorní vybavení. Vibromera byla založena v roce 2017 a od roku 2023 sídlí v portugalském Portu. Zde probíhá vývoj, montáž i podpora řady Balanset. Vlajkovým přístrojem je Balanset-1A, přenosný analyzátor pro vyvažování v jedné a ve dvou rovinách a pro diagnostiku vibrací. Nikolai se osobně podílí na zákaznické podpoře, na řešení obtížných případů vyvažování i na vývoji softwaru. Pracuje se zákazníky po celém světě, v jakémkoli jazyce.

0 Komentáře

Napsat komentář

Zástupce avatara
WhatsApp
Balanset-1A - 1975 €Zeptejte se inženýra