Συσκευές για δυναμική εξισορρόπηση κινητήριων αξόνων και σύστημα μέτρησης για μηχανές εξισορρόπησης Balanset-1 - 1751 Ευρώ
Συσκευές για δυναμική ζυγοστάθμιση κινητήριων αξόνων και σύστημα μέτρησης για μηχανές ζυγοστάθμισης Balanset-4 - 6803 Ευρώ
Πίνακας περιεχομένων
- 1. Τύποι κινητήριων αξόνων
- 2. Δυσλειτουργίες της μονάδας κίνησης καθολικής άρθρωσης
- 3. Εξισορρόπηση άξονα μετάδοσης κίνησης
- 4. Σύγχρονες μηχανές εξισορρόπησης για άξονες μετάδοσης κίνησης
- 5. Προετοιμασία για την εξισορρόπηση του άξονα μετάδοσης κίνησης
- 6. Διαδικασία εξισορρόπησης άξονα μετάδοσης κίνησης
- 7. Συνιστώμενες κλάσεις ακρίβειας ζυγοστάθμισης για άκαμπτους ρότορες
1. Τύποι κινητήριων αξόνων
Ο κινητήρας καθολικής άρθρωσης (κινητήριος άξονας) είναι ένας μηχανισμός που μεταφέρει ροπή μεταξύ αξόνων που τέμνονται στο κέντρο της καθολικής άρθρωσης και μπορούν να κινηθούν μεταξύ τους υπό γωνία. Σε ένα όχημα, ο κινητήριος άξονας μεταφέρει τη ροπή από το κιβώτιο ταχυτήτων (ή το κιβώτιο μεταφοράς) στους κινητήριους άξονες στην περίπτωση κλασικής ή τετρακίνησης. Σε οχήματα με τετρακίνηση, ο καθολικός σύνδεσμος συνδέει συνήθως τον κινητήριο άξονα του κιβωτίου ταχυτήτων με τον κινητήριο άξονα του κιβωτίου ταχυτήτων και τους κινητήριους άξονες του κιβωτίου ταχυτήτων με τους κινητήριους άξονες των κύριων κινητήρων των κινητήριων αξόνων.
Οι μονάδες που είναι τοποθετημένες στο πλαίσιο (όπως το κιβώτιο ταχυτήτων και το κιβώτιο ταχυτήτων) μπορούν να μετακινηθούν μεταξύ τους λόγω της παραμόρφωσης των στηρίξεών τους και του ίδιου του πλαισίου. Εν τω μεταξύ, οι κινητήριοι άξονες συνδέονται με το πλαίσιο μέσω της ανάρτησης και μπορούν να κινηθούν σε σχέση με το πλαίσιο και τις μονάδες που είναι τοποθετημένες σε αυτό λόγω της παραμόρφωσης των ελαστικών στοιχείων της ανάρτησης. Η κίνηση αυτή μπορεί να μεταβάλει όχι μόνο τις γωνίες των κινητήριων αξόνων που συνδέουν τις μονάδες αλλά και την απόσταση μεταξύ των μονάδων.
Ο κινητήρας καθολικής άρθρωσης έχει ένα σημαντικό μειονέκτημα: τη μη ομοιόμορφη περιστροφή των αξόνων. Εάν ο ένας άξονας περιστρέφεται ομοιόμορφα, ο άλλος δεν περιστρέφεται ομοιόμορφα, και αυτή η ανομοιομορφία αυξάνεται με τη γωνία μεταξύ των αξόνων. Αυτός ο περιορισμός εμποδίζει τη χρήση ενός συστήματος μετάδοσης κίνησης με καθολική άρθρωση σε πολλές εφαρμογές, όπως στη μετάδοση κίνησης οχημάτων με κίνηση στους μπροστινούς τροχούς, όπου το κύριο ζήτημα είναι η μετάδοση ροπής στους τροχούς που στρίβουν. Αυτό το μειονέκτημα μπορεί να αντισταθμιστεί εν μέρει με τη χρήση διπλών καθολικών αρθρώσεων σε έναν άξονα, οι οποίες περιστρέφονται κατά ένα τέταρτο της στροφής η μία σε σχέση με την άλλη. Ωστόσο, σε εφαρμογές που απαιτούν ομοιόμορφη περιστροφή, χρησιμοποιούνται συνήθως αντ' αυτού αρθρώσεις σταθερής ταχύτητας (αρθρώσεις CV). Οι αρθρώσεις CV είναι μια πιο προηγμένη αλλά και πιο πολύπλοκη κατασκευή που εξυπηρετεί τον ίδιο σκοπό.
Οι κινητήρες καθολικής άρθρωσης μπορεί να αποτελούνται από μία ή περισσότερες καθολικές αρθρώσεις που συνδέονται με άξονες μετάδοσης κίνησης και ενδιάμεσα στηρίγματα.
Σχήμα 1. Διάγραμμα μιας κίνησης με καθολική άρθρωση: 1, 4, 6 - κινητήριοι άξονες- 2, 5 - καθολικοί σύνδεσμοι- 3 - αντισταθμιστική σύνδεση- u1, u2 - γωνίες μεταξύ των αξόνων.
Γενικά, ένας κινητήρας με καθολική άρθρωση αποτελείται από καθολικές αρθρώσεις 2 και 5, άξονες μετάδοσης κίνησης 1, 4 και 6 και μια αντισταθμιστική σύνδεση 3. Μερικές φορές ο κινητήριος άξονας εγκαθίσταται σε ένα ενδιάμεσο στήριγμα που συνδέεται με το εγκάρσιο μέλος του πλαισίου του οχήματος. Οι καθολικοί σύνδεσμοι εξασφαλίζουν τη μετάδοση ροπής μεταξύ αξόνων των οποίων οι άξονες τέμνονται υπό γωνία. Οι καθολικοί σύνδεσμοι διακρίνονται σε τύπους μη ομοιόμορφους και σταθερής ταχύτητας. Οι αρθρώσεις μη ομοιόμορφης ταχύτητας ταξινομούνται περαιτέρω σε ελαστικούς και άκαμπτους τύπους. Οι αρθρώσεις σταθερής ταχύτητας μπορεί να είναι σφαιρικού τύπου με διαχωριστικές αυλακώσεις, σφαιρικού τύπου με διαχωριστικό μοχλό και τύπου έκκεντρου. Συνήθως εγκαθίστανται στην κίνηση των προπορευόμενων ελεγχόμενων τροχών, όπου η γωνία μεταξύ των αξόνων μπορεί να φθάσει τις 45° και το κέντρο της καθολικής άρθρωσης πρέπει να συμπίπτει με το σημείο τομής των αξόνων περιστροφής του τροχού και του άξονα στροφής του.
Οι ελαστικές καθολικές αρθρώσεις μεταφέρουν ροπή μεταξύ αξόνων με τέμνοντες άξονες υπό γωνία 2...3° λόγω της ελαστικής παραμόρφωσης των στοιχείων σύνδεσης. Μια άκαμπτη άρθρωση μη ομοιόμορφης ταχύτητας μεταφέρει ροπή από έναν άξονα σε έναν άλλο μέσω της κινητής σύνδεσης άκαμπτων στοιχείων. Αποτελείται από δύο ζυγούς - 3 και 5, στις κυλινδρικές οπές των οποίων εγκαθίστανται σε έδρανα τα άκρα A, B, V και G του συνδετικού στοιχείου - του σταυρού 4. Οι ζυγοί συνδέονται άκαμπτα με τους άξονες 1 και 2. Ο ζυγός 5 μπορεί να περιστρέφεται γύρω από τον άξονα BG του σταυρού και ταυτόχρονα, μαζί με τον σταυρό, να περιστρέφεται γύρω από τον άξονα AV, επιτρέποντας έτσι τη μετάδοση της περιστροφής από έναν άξονα σε έναν άλλο με μεταβαλλόμενη γωνία μεταξύ τους.
Σχήμα 2. Διάγραμμα μιας άκαμπτης καθολικής άρθρωσης μη ομοιόμορφης ταχύτητας
Εάν ο άξονας 7 περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του κατά γωνία α, τότε ο άξονας 2 θα περιστραφεί κατά γωνία β κατά την ίδια περίοδο. Η σχέση μεταξύ των γωνιών περιστροφής των αξόνων 7 και 2 καθορίζεται από την έκφραση tanα = tanβ * cosγ, όπου γ είναι η γωνία στην οποία τοποθετούνται οι άξονες των αξόνων. Η έκφραση αυτή δείχνει ότι η γωνία β είναι μερικές φορές μικρότερη, ίση ή μεγαλύτερη από τη γωνία α. Η ισότητα αυτών των γωνιών συμβαίνει κάθε 90° περιστροφής του άξονα 7. Επομένως, με ομοιόμορφη περιστροφή του άξονα 1, η γωνιακή ταχύτητα του άξονα 2 είναι ανομοιόμορφη και μεταβάλλεται σύμφωνα με έναν ημιτονοειδή νόμο. Η ανομοιομορφία της περιστροφής του άξονα 2 γίνεται πιο σημαντική όσο αυξάνεται η γωνία γ μεταξύ των αξόνων του άξονα.
Εάν η ανομοιόμορφη περιστροφή του άξονα 2 μεταδοθεί στους άξονες των μονάδων, θα εμφανιστούν πρόσθετα παλμικά φορτία στη μετάδοση, τα οποία αυξάνονται με τη γωνία γ. Για να αποτραπεί η μετάδοση της ανομοιόμορφης περιστροφής του άξονα 2 στους άξονες των μονάδων, χρησιμοποιούνται δύο καθολικοί αρθρώσεις στην καθολική κίνηση. Εγκαθίστανται έτσι ώστε οι γωνίες γ1 και γ2 να είναι ίσες- οι διχάλες των καθολικών αρθρώσεων, στερεωμένες στον ανομοιόμορφα περιστρεφόμενο άξονα 4, πρέπει να τοποθετούνται στο ίδιο επίπεδο.
Ο σχεδιασμός των κύριων μερών των κινητήρων καθολικής άρθρωσης φαίνεται στο σχήμα 3. Μια καθολική άρθρωση μη ομοιόμορφης ταχύτητας αποτελείται από δύο ζυγούς (1) που συνδέονται με σταυρό (3). Ο ένας από τους ζυγούς έχει μερικές φορές φλάντζα, ενώ ο άλλος είναι συγκολλημένος στο σωλήνα του άξονα μετάδοσης κίνησης ή έχει οδοντωτό άκρο (6) (ή χιτώνιο) για τη σύνδεση με τον άξονα μετάδοσης κίνησης. Οι άξονες του σταυρού εγκαθίστανται στα μάτια και των δύο ζυγών σε ρουλεμάν με βελόνες (7). Κάθε ρουλεμάν στεγάζεται σε μια θήκη (2) και συγκρατείται στο μάτι του ζυγού με ένα καπάκι, το οποίο στερεώνεται στον ζυγό με δύο βίδες που ασφαλίζονται με γλωττίδες στη ροδέλα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα ρουλεμάν ασφαλίζονται στους ζυγούς με δακτυλίους ασφάλισης. Για να διατηρείται η λίπανση στο έδρανο και να προστατεύεται από το νερό και τη βρωμιά, υπάρχει ένα ελαστικό αυτοσφιγκόμενο παρέμβυσμα. Η εσωτερική κοιλότητα του σταυρού γεμίζει με γράσο μέσω ενός λιπαντικού εξαρτήματος, το οποίο φτάνει στα έδρανα. Ο σταυρός διαθέτει συνήθως μια βαλβίδα ασφαλείας για την προστασία της στεγανοποίησης από ζημιές λόγω της πίεσης του γράσου που διοχετεύεται στον σταυρό. Η οδοντωτή σύνδεση (6) λιπαίνεται μέσω του εξαρτήματος λίπανσης (5).
Σχήμα 3. Λεπτομέρειες μιας άκαμπτης καθολικής άρθρωσης μη ομοιόμορφης ταχύτητας
Η μέγιστη γωνία μεταξύ των αξόνων των αξόνων που συνδέονται με άκαμπτους καθολικούς συνδέσμους μη ομοιόμορφης ταχύτητας συνήθως δεν υπερβαίνει τις 20°, καθώς η απόδοση μειώνεται σημαντικά σε μεγαλύτερες γωνίες. Εάν η γωνία μεταξύ των αξόνων των αξόνων κυμαίνεται εντός 0...2%, οι άξονες του σταυρού παραμορφώνονται από τα ρουλεμάν με βελόνες, με αποτέλεσμα η καθολική άρθρωση να αστοχεί γρήγορα.
Στις μεταδόσεις των ερπυστριοφόρων οχημάτων υψηλής ταχύτητας χρησιμοποιούνται συχνά καθολικές αρθρώσεις με τύπους οδοντωτών συνδέσμων, οι οποίες επιτρέπουν τη μετάδοση ροπής μεταξύ αξόνων με άξονες που τέμνονται υπό γωνία έως και 1,5...2°.
Οι άξονες μετάδοσης κίνησης κατασκευάζονται συνήθως σωληνωτά, χρησιμοποιώντας ειδικούς χαλύβδινους σωλήνες χωρίς ραφή ή συγκολλητούς σωλήνες. Οι ζυγοί των καθολικών αρθρώσεων, τα μανίκια με οδόντωση ή οι μύτες συγκολλούνται στους σωλήνες. Για να μειωθούν τα εγκάρσια φορτία που ασκούνται στον άξονα μετάδοσης κίνησης, πραγματοποιείται δυναμική εξισορρόπηση με συναρμολογημένους τους καθολικούς συνδέσμους. Η ανισορροπία διορθώνεται με τη συγκόλληση πλακών εξισορρόπησης στον άξονα μετάδοσης κίνησης ή μερικές φορές με την τοποθέτηση πλακών εξισορρόπησης κάτω από τα καλύμματα έδρασης των καθολικών αρθρώσεων. Η σχετική θέση των τμημάτων σύνδεσης με οδόντωση μετά τη συναρμολόγηση και την εξισορρόπηση του κινητήριου αρθρωτού άξονα στο εργοστάσιο επισημαίνεται συνήθως με ειδικές ετικέτες.
Η αντισταθμιστική σύνδεση του συστήματος κίνησης του καθολικού αρθρώματος γίνεται συνήθως με τη μορφή σύνδεσης με οδόντωση, επιτρέποντας την αξονική κίνηση των μερών του συστήματος κίνησης του καθολικού αρθρώματος. Αποτελείται από ένα οδοντωτό άκρο που προσαρμόζεται στο οδοντωτό χιτώνιο του κινητήρα καθολικής άρθρωσης. Η λίπανση εισάγεται στην οδοντωτή σύνδεση μέσω ενός λιπαντικού εξαρτήματος ή εφαρμόζεται κατά τη συναρμολόγηση και αντικαθίσταται μετά από παρατεταμένη χρήση του οχήματος. Συνήθως εγκαθίσταται μια στεγανοποίηση και ένα κάλυμμα για την αποφυγή διαρροής γράσου και μόλυνσης.
Για μεγάλου μήκους άξονες μετάδοσης κίνησης, χρησιμοποιούνται συνήθως ενδιάμεσα στηρίγματα σε κινητήρες με καθολική άρθρωση. Ένα ενδιάμεσο στήριγμα αποτελείται συνήθως από ένα βραχίονα βιδωμένο στο εγκάρσιο μέλος του πλαισίου του οχήματος, στο οποίο είναι τοποθετημένο ένα ρουλεμάν σε ελαστικό ελαστικό δακτύλιο. Το ρουλεμάν σφραγίζεται και στις δύο πλευρές με καπάκια και διαθέτει διάταξη λίπανσης. Ο ελαστικός ελαστικός δακτύλιος συμβάλλει στην αντιστάθμιση των ανακριβειών συναρμολόγησης και της κακής ευθυγράμμισης του ρουλεμάν που μπορεί να προκύψουν λόγω παραμορφώσεων του πλαισίου.
Μια καθολική άρθρωση με ρουλεμάν με βελόνες (Σχήμα 4α) αποτελείται από ζυγούς, έναν σταυρό, ρουλεμάν με βελόνες και παρεμβύσματα. Τα κύπελλα με τα ρουλεμάν με βελόνες τοποθετούνται στους άξονες του σταυρού και σφραγίζονται με σφραγίδες. Τα κύπελλα στερεώνονται στους ζυγούς με δακτυλίους ή καπάκια που στερεώνονται με βίδες. Οι καθολικές αρθρώσεις λιπαίνονται μέσω ενός εξαρτήματος λίπανσης μέσω εσωτερικών διατρήσεων στον σταυρό. Μια βαλβίδα ασφαλείας χρησιμοποιείται για την εξάλειψη της υπερβολικής πίεσης λαδιού στον σύνδεσμο. Κατά την ομοιόμορφη περιστροφή του κινητήριου ζυγού, ο κινητήριος ζυγός περιστρέφεται ανομοιόμορφα: προωθείται και υστερεί σε σχέση με τον κινητήριο ζυγό δύο φορές ανά περιστροφή. Για να εξαλειφθεί η ανομοιόμορφη περιστροφή και να μειωθούν τα αδρανειακά φορτία, χρησιμοποιούνται δύο καθολικοί σύνδεσμοι.
Στην κίνηση προς τους μπροστινούς κινητήριους τροχούς τοποθετούνται καθολικοί σύνδεσμοι σταθερής ταχύτητας. Ο κινητήρας σταθερής ταχύτητας των οχημάτων GAZ-66 και ZIL-131 αποτελείται από ζυγούς 2, 5 (σχήμα 4β), τέσσερις σφαίρες 7 και μια κεντρική σφαίρα 8. Ο κινητήριος ζυγός 2 είναι ενσωματωμένος στον εσωτερικό άξονα του άξονα, ενώ ο κινητήριος ζυγός είναι σφυρηλατημένος μαζί με τον εξωτερικό άξονα του άξονα, στο άκρο του οποίου είναι στερεωμένη η πλήμνη του τροχού. Η κινητήρια ροπή από τον ζυγό 2 στον ζυγό 5 μεταδίδεται μέσω των σφαιρών 7, οι οποίες κινούνται κατά μήκος κυκλικών αυλακώσεων στους ζυγούς. Η κεντρική σφαίρα 8 χρησιμεύει για το κεντράρισμα των ζυγών και συγκρατείται στη θέση της από τα μπουλόνια 3, 4. Η συχνότητα περιστροφής των ζυγών 2, 5 είναι η ίδια λόγω της συμμετρίας του μηχανισμού σε σχέση με τους ζυγούς. Η μεταβολή του μήκους του άξονα εξασφαλίζεται από τις ελεύθερες οδοντωτές συνδέσεις των ζυγών με τον άξονα.
Σχήμα 4. Καθολικοί σύνδεσμοι: α - καθολικός σύνδεσμος: 1 - καπάκι- 2 - κύπελλο- 3 - ρουλεμάν- 4 - στεγανοποίηση- 5, 9 - ζυγοί- 6 - βαλβίδα ασφαλείας- 7 - σταυρός- 8 - εξάρτημα λίπανσης- 10 - βίδα- β - καθολικός σύνδεσμος σταθερής ταχύτητας: 1 - εσωτερικός άξονας άξονα- 2 - κινητήριος ζυγός- 3, 4 - πείροι- 5 - κινητήριος ζυγός- 6 - εξωτερικός άξονας άξονα- 7 - σφαίρες- 8 - κεντρική σφαίρα.
2. Δυσλειτουργίες της μονάδας κίνησης καθολικής άρθρωσης
Οι δυσλειτουργίες των κινητήρων καθολικής άρθρωσης εκδηλώνονται συνήθως ως απότομα χτυπήματα στις καθολικές αρθρώσεις που εμφανίζονται όταν το όχημα κινείται, ιδίως κατά τις αλλαγές μεταξύ ταχυτήτων και τις απότομες αυξήσεις της ταχύτητας του στροφαλοφόρου άξονα του κινητήρα (για παράδειγμα, κατά τη μετάβαση από την πέδηση του κινητήρα στην επιτάχυνση). Ένα σημάδι δυσλειτουργίας του γενικού συνδέσμου μπορεί να είναι η θέρμανσή του σε υψηλή θερμοκρασία (πάνω από 100°C). Αυτό συμβαίνει λόγω της σημαντικής φθοράς των κουζινέτων και των κορδονιών του καθολικού συνδέσμου, των βελονοειδών ρουλεμάν, των σταυρών και των συνδέσεων με οδοντωτές τροχιές, με αποτέλεσμα την εσφαλμένη ευθυγράμμιση του καθολικού συνδέσμου και τα σημαντικά κρουστικά αξονικά φορτία στα βελονοειδή ρουλεμάν. Η βλάβη των φελλοειδών παρεμβυσμάτων του σταυρού της καθολικής άρθρωσης οδηγεί σε ταχεία φθορά του τριβέα και του εδράνου του.
Κατά τη διάρκεια της συντήρησης, ο έλεγχος της κίνησης του κεντρικού αρθρωτού συνδέσμου γίνεται με απότομη περιστροφή του άξονα μετάδοσης κίνησης με το χέρι και προς τις δύο κατευθύνσεις. Ο βαθμός ελεύθερης περιστροφής του άξονα καθορίζει τη φθορά των καθολικών αρθρώσεων και των οδοντωτών συνδέσεων. Κάθε 8-10 χιλιάδες χιλιόμετρα ελέγχεται η κατάσταση των βιδωτών συνδέσεων των φλαντζών του κινητήριου άξονα του κιβωτίου ταχυτήτων και του κινητήριου άξονα του κύριου γραναζιού μετάδοσης με τις φλάντζες των ακραίων καθολικών αρθρώσεων και η στερέωση του ενδιάμεσου στηρίγματος του άξονα μετάδοσης κίνησης. Ελέγχεται επίσης η κατάσταση των λαστιχένιων μπότες στις οδοντωτές συνδέσεις και των φελλοειδών στεγανοποιήσεων του σταυρού των καθολικών αρθρώσεων. Όλες οι βίδες στερέωσης πρέπει να σφίγγονται πλήρως (ροπή σύσφιξης 8-10 kgf-m).
Τα ρουλεμάν βελόνων των γενικών αρθρώσεων λιπαίνονται με υγρό λάδι που χρησιμοποιείται για τις μονάδες μετάδοσης κίνησης- οι οδοντωτές συνδέσεις στα περισσότερα οχήματα λιπαίνονται με γράσα (US-1, US-2, 1-13 κ.λπ.)- η χρήση γράσου για τη λίπανση των ρουλεμάν βελόνων απαγορεύεται αυστηρά. Σε ορισμένα οχήματα, οι οδοντωτές συνδέσεις λιπαίνονται με λάδι μετάδοσης κίνησης. Το ενδιάμεσο έδρανο στήριξης, τοποθετημένο σε ελαστικό χιτώνιο, πρακτικά δεν απαιτεί λίπανση, καθώς λιπαίνεται κατά τη συναρμολόγηση στο εργοστάσιο. Το ρουλεμάν στήριξης του οχήματος ZIL-130 λιπαίνεται με γράσο μέσω ενός πιεστικού εξαρτήματος κατά την τακτική συντήρηση (κάθε 1100-1700 km).
Σχήμα 5. Κινητήρας καθολικής άρθρωσης: 1 - φλάντζα για τη στερέωση του άξονα μετάδοσης κίνησης- 2 - σταυρός της καθολικής άρθρωσης- 3 - ζυγός της καθολικής άρθρωσης- 4 - ζυγός ολίσθησης- 5 - σωλήνας του άξονα μετάδοσης κίνησης- 6 - ρουλεμάν με βελόνα με κλειστό άκρο.
Ο κινητήρας καθολικής άρθρωσης αποτελείται από δύο καθολικές αρθρώσεις με ρουλεμάν με βελόνες, που συνδέονται με κοίλο άξονα, και έναν ολισθαίνοντα ζυγό με ελικοειδή οδόντωση. Για να εξασφαλιστεί αξιόπιστη προστασία από τη βρωμιά και να εξασφαλιστεί καλή λίπανση της σύνδεσης με οδόντωση, ο συρόμενος ζυγός (6), που συνδέεται με τον δευτερεύοντα άξονα (2) του κιβωτίου ταχυτήτων, τοποθετείται σε μια προέκταση (1) που είναι προσαρτημένη στο περίβλημα του κιβωτίου ταχυτήτων. Επιπλέον, αυτή η θέση της οδοντωτής σύνδεσης (εκτός της ζώνης μεταξύ των αρθρώσεων) αυξάνει σημαντικά τη δυσκαμψία του συστήματος μετάδοσης κίνησης με καθολικό σύνδεσμο και μειώνει την πιθανότητα δονήσεων του άξονα όταν φθαρεί η ολισθαίνουσα οδοντωτή σύνδεση.
Ο άξονας μετάδοσης κίνησης αποτελείται από ένα σωλήνα (8) με λεπτό τοίχωμα και ηλεκτροσυγκόλληση, στον οποίο προσαρμόζονται με πρέσα δύο πανομοιότυποι ζυγοί (9) σε κάθε άκρο και στη συνέχεια συγκολλούνται με συγκόλληση τόξου. Τα περιβλήματα βελόνων (18) του σταυρού (25) προσαρμόζονται με πρέσα στα μάτια των ζυγών (9) και ασφαλίζονται με δακτυλίους συγκράτησης ελατηρίου (20). Κάθε ρουλεμάν καθολικής άρθρωσης περιέχει 22 βελόνες (21). Τα σφραγισμένα καλύμματα (24) προσαρμόζονται με πρέσα στους προεξέχοντες κορμούς των σταυρών, στους οποίους τοποθετούνται δακτύλιοι φελλού (23). Τα ρουλεμάν λιπαίνονται με τη χρήση γωνιακού εξαρτήματος λίπανσης (17) που βιδώνεται σε μια οπή με σπείρωμα στο κέντρο του σταυρού, η οποία συνδέεται με διαμπερή κανάλια στους κορμούς του σταυρού. Στην απέναντι πλευρά του σταυρού της οριζόντιας άρθρωσης, στο κέντρο του βρίσκεται μια βαλβίδα ασφαλείας (16), σχεδιασμένη να απελευθερώνει την περίσσεια γράσου κατά την πλήρωση του σταυρού και των ρουλεμάν και να αποτρέπει τη συσσώρευση πίεσης στο εσωτερικό του σταυρού κατά τη λειτουργία (η βαλβίδα ενεργοποιείται σε πίεση περίπου 3,5 kg/cm²). Η αναγκαιότητα ενσωμάτωσης μιας βαλβίδας ασφαλείας οφείλεται στο γεγονός ότι η υπερβολική αύξηση της πίεσης στο εσωτερικό του σταυρού μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη (εξώθηση) των φελλοειδών παρεμβυσμάτων.
Σχήμα 6. Συναρμολόγηση άξονα μετάδοσης κίνησης: 1 - προέκταση κιβωτίου ταχυτήτων- 2 - δευτερεύων άξονας του κιβωτίου ταχυτήτων- 3 και 5 - εκτροπείς ρύπων- 4 - ελαστικές τσιμούχες- 6 - συρόμενος ζυγός- 7 - πλάκα εξισορρόπησης- 8 - σωλήνας άξονα μετάδοσης κίνησης- 9 - ζυγός- 10 - ζυγός φλάντζας- 11 - μπουλόνι- 12 - φλάντζα του γραναζιού μετάδοσης κίνησης του πίσω άξονα, 13 - ροδέλα ελατηρίου- 14 - παξιμάδι- 15 - οπίσθιος άξονας- 16 - βαλβίδα ασφαλείας- 17 - γωνιακό εξάρτημα λίπανσης- 18 - έδρανο βελόνας- 19 - μάτι ζυγού- 20 - δακτύλιος συγκράτησης ελατηρίου- 21 - βελόνα- 22 - ροδέλα με τοροειδές άκρο- 23 - δακτύλιος φελλού- 24 - σφραγισμένο καπάκι- 25 - σταυρός
Ο άξονας μετάδοσης κίνησης, συναρμολογημένος και με τις δύο καθολικές αρθρώσεις, εξισορροπείται προσεκτικά δυναμικά και στα δύο άκρα με συγκόλληση πλακών εξισορρόπησης (7) στον σωλήνα. Επομένως, κατά την αποσυναρμολόγηση του άξονα, όλα τα μέρη του πρέπει να επισημαίνονται προσεκτικά, ώστε να μπορούν να επανασυναρμολογηθούν στην αρχική τους θέση. Η μη τήρηση αυτής της οδηγίας διαταράσσει την ισορροπία του άξονα, προκαλώντας δονήσεις που μπορεί να προκαλέσουν ζημιά στο κιβώτιο ταχυτήτων και στο αμάξωμα του οχήματος. Εάν μεμονωμένα μέρη φθαρούν, ιδίως εάν ο σωλήνας λυγίσει λόγω κρούσης και καταστεί αδύνατη η δυναμική εξισορρόπηση του άξονα μετά τη συναρμολόγηση, πρέπει να αντικατασταθεί ολόκληρος ο άξονας.
Πιθανές δυσλειτουργίες του άξονα μετάδοσης κίνησης, οι αιτίες και οι λύσεις τους
| Αιτία δυσλειτουργίας | Λύση |
|---|---|
| Δονήσεις άξονα μετάδοσης κίνησης | |
| 1. Κάμψη άξονα λόγω εμποδίου | 1. Ισιώστε και ισορροπήστε δυναμικά τον συναρμολογημένο άξονα ή αντικαταστήστε τον συναρμολογημένο άξονα. |
| 2. Φθορά ρουλεμάν και σταυρού | 2. Αντικαταστήστε τα ρουλεμάν και τους σταυρούς και ισορροπήστε δυναμικά τον συναρμολογημένο άξονα. |
| 3. Φθορά των κουζινέτων επέκτασης και του ζυγού ολίσθησης | 3. Αντικαταστήστε την προέκταση και τον συρόμενο ζυγό και ισορροπήστε δυναμικά τον συναρμολογημένο άξονα. |
| Χτυπήματα κατά την εκκίνηση και την ακτοπλοΐα | |
| 1. Φθορά των οδοντώσεων του ζυγού ολίσθησης ή του δευτερεύοντος άξονα του κιβωτίου ταχυτήτων | 1. Αντικαταστήστε τα φθαρμένα εξαρτήματα. Κατά την αντικατάσταση του ζυγού ολίσθησης, ισορροπήστε δυναμικά τον συναρμολογημένο άξονα |
| 2. Χαλαρώνουν οι βίδες που στερεώνουν τον ζυγό της φλάντζας στη φλάντζα του γραναζιού μετάδοσης κίνησης του πίσω άξονα. | 2. Σφίξτε τις βίδες |
| Ρίψη λαδιού από τις σφραγίδες του καθολικού συνδέσμου | |
| Φθορά των δακτυλίων φελλού σε σφραγίδες γενικής άρθρωσης | Αντικαταστήστε τους δακτυλίους φελλού, διατηρώντας τη σχετική θέση όλων των μερών του άξονα μετάδοσης κίνησης κατά τη συναρμολόγηση. Εάν υπάρχει φθορά στους σταυρούς και τα έδρανα, αντικαταστήστε τα έδρανα και τους σταυρούς και ισορροπήστε δυναμικά τον συναρμολογημένο άξονα. |
3. Εξισορρόπηση άξονα μετάδοσης κίνησης
Μετά την επισκευή και τη συναρμολόγηση του άξονα μετάδοσης κίνησης, αυτός ζυγοσταθμίζεται δυναμικά σε μηχάνημα. Ένα σχέδιο μηχανής εξισορρόπησης παρουσιάζεται στο σχήμα 7. Η μηχανή αποτελείται από μια πλάκα (18), ένα πλαίσιο εκκρεμούς (8) τοποθετημένο σε τέσσερις κατακόρυφες ελαστικές ράβδους (3), που εξασφαλίζουν την ταλάντωσή του στο οριζόντιο επίπεδο. Ένας βραχίονας και ένα εμπρόσθιο ακρόβαθρο (9), στερεωμένα σε βραχίονα (4), είναι τοποθετημένα στους διαμήκεις σωλήνες του πλαισίου εκκρεμούς (8). Το οπίσθιο ακροβάθρο (6) βρίσκεται πάνω σε κινητή τραβέρσα (5), επιτρέποντας τη δυναμική εξισορρόπηση κινητήριων αξόνων διαφορετικού μήκους. Οι άξονες του ακροβάθρου είναι τοποθετημένοι σε ρουλεμάν ακριβείας. Ο άξονας του μπροστινού ακροβάθρου (9) κινείται από έναν ηλεκτροκινητήρα που είναι εγκατεστημένος στη βάση της μηχανής, μέσω ενός ιμάντα σφηνοειδούς κίνησης και ενός ενδιάμεσου άξονα, στον οποίο είναι τοποθετημένο ένα άκρο (10) (διαβαθμισμένος δίσκος). Επιπλέον, στην πλάκα της μηχανής (18) είναι εγκατεστημένες δύο βάσεις (15) με αναδιπλούμενους πείρους ασφάλισης (17), που εξασφαλίζουν τη στερέωση του μπροστινού και του πίσω άκρου του πλαισίου του εκκρεμούς ανάλογα με την εξισορρόπηση του μπροστινού ή του πίσω άκρου του κινητήριου άξονα.
Σχήμα 7. Μηχανή δυναμικής εξισορρόπησης για άξονες μετάδοσης κίνησης
1-σφιγκτήρας- 2-αποσβεστήρες- 3-ελαστική ράβδος- 4-βραχίονας- 5-μετακινούμενη τραβέρσα- 6-οπίσθια κεφαλή- 7-διασταυρούμενη ράβδος- 8-πλαίσιο εκκρεμούς- 9-μπρόσθια κινητήρια κεφαλή- 10-δίσκος-μέλος- 11-μιλιβολόμετρο- 12-μέλος του άξονα μετατροπέα-ορθωτή- 13-μαγνητοηλεκτρικός αισθητήρας- 14-σταθερή βάση- 15-σταθερή βάση- 16-στήριγμα- 17-σταθερή βάση- 18-πλάκα στήριξης
Οι σταθερές βάσεις (14) είναι τοποθετημένες στο πίσω μέρος της πλάκας του μηχανήματος και πάνω τους είναι εγκατεστημένοι μαγνητοηλεκτρικοί αισθητήρες (13), με ράβδους συνδεδεμένες με τα άκρα του πλαισίου του εκκρεμούς. Για την αποφυγή των δονήσεων συντονισμού του πλαισίου, κάτω από τα στηρίγματα (4) εγκαθίστανται αποσβεστήρες (2) γεμάτοι με λάδι.
Κατά τη δυναμική εξισορρόπηση, το συγκρότημα του άξονα μετάδοσης κίνησης με τον συρόμενο ζυγό τοποθετείται και ασφαλίζεται στο μηχάνημα. Το ένα άκρο του κινητήριου άξονα συνδέεται μέσω ενός ζυγού φλάντζας με τη φλάντζα του εμπρόσθιου κινητήριου ακροβάθρου και το άλλο άκρο μέσω του λαιμού στήριξης του συρόμενου ζυγού με το χιτώνιο με οδόντωση του οπίσθιου ακροβάθρου. Στη συνέχεια ελέγχεται η ευκολία περιστροφής του κινητήριου άξονα και το ένα άκρο του πλαισίου εκκρεμούς της μηχανής στερεώνεται με τη χρήση του σταθεροποιητή. Μετά την εκκίνηση της μηχανής, το άκρο του ανορθωτή περιστρέφεται αριστερόστροφα, φέρνοντας τη βελόνα του χιλιοστοβολόμετρου στη μέγιστη ένδειξη. Η ένδειξη του χιλιοστοβολτόμετρου αντιστοιχεί στο μέγεθος της ανισορροπίας. Η κλίμακα του χιλιοστοβολτόμετρου είναι διαβαθμισμένη σε γραμμάρια εκατοστά ή γραμμάρια αντίβαρου. Συνεχίζοντας να περιστρέφετε το άκρο του ανορθωτή αριστερόστροφα, η ένδειξη του χιλιοστοβολτόμετρου μηδενίζεται και το μηχάνημα σταματά. Με βάση την ένδειξη του σκέλους του ανορθωτή, προσδιορίζεται η γωνιακή μετατόπιση (γωνία μετατόπισης ανισορροπίας) και με χειροκίνητη περιστροφή του άξονα μετάδοσης κίνησης, η τιμή αυτή ρυθμίζεται στο σκέλος του ενδιάμεσου άξονα. Η θέση συγκόλλησης της πλάκας εξισορρόπησης θα είναι στο πάνω μέρος του άξονα μετάδοσης κίνησης και το σταθμισμένο μέρος στο κάτω μέρος στο επίπεδο διόρθωσης. Στη συνέχεια, η πλάκα εξισορρόπησης προσαρτάται και δένεται με λεπτό σύρμα σε απόσταση 10 mm από τη συγκόλληση, η μηχανή εκκινείται και ελέγχεται η ισορροπία του άκρου του κινητήριου άξονα με την πλάκα. Η ανισορροπία δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 70 g cm. Στη συνέχεια, απελευθερώνοντας το ένα άκρο και ασφαλίζοντας το άλλο άκρο του πλαισίου εκκρεμούς με τη βάση στερέωσης, πραγματοποιείται δυναμική εξισορρόπηση του άλλου άκρου του άξονα μετάδοσης κίνησης σύμφωνα με την τεχνολογική ακολουθία που περιγράφεται παραπάνω.
Οι άξονες μετάδοσης κίνησης έχουν ορισμένα χαρακτηριστικά εξισορρόπησης. Για τα περισσότερα εξαρτήματα, η βάση για τη δυναμική εξισορρόπηση είναι οι λαιμοί στήριξης (π.χ. ρότορες ηλεκτρικών κινητήρων, τουρμπίνες, άξονες, στροφαλοφόροι άξονες κ.λπ.), αλλά για τους κινητήριους άξονες, είναι οι φλάντζες. Κατά τη συναρμολόγηση, υπάρχουν αναπόφευκτα κενά στις διάφορες συνδέσεις που οδηγούν σε ανισορροπία. Εάν η ελάχιστη ανισορροπία δεν μπορεί να επιτευχθεί κατά την εξισορρόπηση, ο άξονας απορρίπτεται. Η ακρίβεια της ζυγοστάθμισης επηρεάζεται από τους ακόλουθους παράγοντες:
- Κενό στη σύνδεση μεταξύ του ιμάντα προσγείωσης της φλάντζας του άξονα μετάδοσης κίνησης και της εσωτερικής οπής της φλάντζας σύσφιξης του αριστερού και του δεξιού κεφαλόδεσμου στήριξης,
- Ακτινική και ακραία απόκλιση των επιφανειών βάσης της φλάντζας,
- Κενά στις συνδέσεις μεντεσέδων και οδοντώσεων. Η παρουσία γράσου στην κοιλότητα της οδοντωτής σύνδεσης μπορεί να οδηγήσει σε "αιωρούμενη" ανισορροπία. Εάν εμποδίζει την επίτευξη της απαιτούμενης ακρίβειας ζυγοστάθμισης, ο άξονας μετάδοσης κίνησης ζυγοσταθμίζεται χωρίς γράσο.
Ορισμένες ανισορροπίες μπορεί να είναι εντελώς μη διορθώσιμες. Εάν παρατηρηθεί αυξημένη τριβή στις καθολικές αρθρώσεις του άξονα μετάδοσης κίνησης, αυξάνεται η αμοιβαία επιρροή των επιπέδων διόρθωσης. Αυτό οδηγεί σε μείωση της απόδοσης και της ακρίβειας της εξισορρόπησης.
Σύμφωνα με την OST 37.001.053-74, θεσπίζονται τα ακόλουθα πρότυπα ανισορροπίας: οι κινητήριοι άξονες με δύο αρθρώσεις (με δύο στηρίγματα) εξισορροπούνται δυναμικά, και με τρεις (με τρία στηρίγματα) - συναρμολογούνται με το ενδιάμεσο στήριγμα- οι φλάντζες (ζυγοί) των κινητήριων αξόνων και των ζεύξεων που ζυγίζουν περισσότερο από 5 kg εξισορροπούνται στατικά πριν από τη συναρμολόγηση του άξονα ή της ζεύξης- τα πρότυπα υπολειπόμενης ανισορροπίας για τους κινητήριους άξονες σε κάθε άκρο ή στο ενδιάμεσο στήριγμα των κινητήριων αξόνων με τρεις αρθρώσεις αξιολογούνται με ειδική ανισορροπία,
Ο μέγιστος επιτρεπόμενος ειδικός κανόνας υπολειπόμενης ανισορροπίας σε κάθε άκρο του άξονα ή στο ενδιάμεσο στήριγμα, καθώς και για τους κινητήριους άξονες τριών αρθρώσεων σε οποιαδήποτε θέση στη βάση ζυγοστάθμισης, δεν πρέπει να υπερβαίνει: για τα κιβώτια ταχυτήτων επιβατικών αυτοκινήτων και φορτηγών μικρού φορτίου (έως 1 t) και πολύ μικρών λεωφορείων - 6 g-cm/kg, για τα υπόλοιπα - 10 g-cm/kg. Ο μέγιστος επιτρεπόμενος κανόνας υπολειπόμενης ανισορροπίας του άξονα μετάδοσης κίνησης ή του άξονα μετάδοσης κίνησης τριών συνδέσμων πρέπει να εξασφαλίζεται στη βάση ζυγοστάθμισης σε συχνότητα περιστροφής που αντιστοιχεί στις συχνότητές τους στη μετάδοση κίνησης στη μέγιστη ταχύτητα του οχήματος.
Για τους άξονες μετάδοσης κίνησης και τους άξονες μετάδοσης κίνησης τριών συνδέσμων φορτηγών με φορτίο 4 t και άνω, μικρών και μεγάλων λεωφορείων, επιτρέπεται η μείωση της συχνότητας περιστροφής στη βάση ζυγοστάθμισης σε 70% της συχνότητας περιστροφής των αξόνων μετάδοσης κίνησης στη μέγιστη ταχύτητα του οχήματος. Σύμφωνα με την OST 37.001.053-74, η συχνότητα περιστροφής εξισορρόπησης των κινητήριων αξόνων πρέπει να είναι ίση με:
nb = (0.7 ... 1.0) nr,
όπου nb - συχνότητα περιστροφής εξισορρόπησης (πρέπει να αντιστοιχεί στα κύρια τεχνικά στοιχεία του σταντ, n=3000 min)-1; nr - μέγιστη συχνότητα περιστροφής εργασίας, min-1.
Στην πράξη, λόγω του κενού στις αρθρώσεις και στις συνδέσεις με οδοντωτές τροχιές, ο άξονας μετάδοσης κίνησης δεν μπορεί να ζυγοσταθμιστεί με τη συνιστώμενη συχνότητα περιστροφής. Σε αυτή την περίπτωση, επιλέγεται άλλη συχνότητα περιστροφής, στην οποία ισορροπεί.
4. Σύγχρονες μηχανές εξισορρόπησης για άξονες μετάδοσης κίνησης
Σχήμα 8. Μηχανή ζυγοστάθμισης για άξονες μετάδοσης κίνησης μήκους έως 2 μέτρων και βάρους έως 500 kg
Το μοντέλο διαθέτει 2 βάσεις και επιτρέπει την εξισορρόπηση σε 2 επίπεδα διόρθωσης.
Μηχανή εξισορρόπησης για άξονες μετάδοσης κίνησης μήκους έως 4200 mm και βάρους έως 400 kg
Εικόνα 9. Μηχανή ζυγοστάθμισης για άξονες μετάδοσης κίνησης μήκους έως 4200 mm, βάρους έως 400 kg
Το μοντέλο διαθέτει 4 βάσεις και επιτρέπει την εξισορρόπηση σε 4 επίπεδα διόρθωσης ταυτόχρονα.
Εικόνα 10. Οριζόντια μηχανή εξισορρόπησης σκληρού ρουλεμάν για τη δυναμική εξισορρόπηση αξόνων μετάδοσης κίνησης
1 - Στοιχείο εξισορρόπησης (άξονας μετάδοσης κίνησης)- 2 - Βάση μηχανής- 3 - Στηρίγματα μηχανής- 4 - Κίνηση μηχανής- Τα δομικά στοιχεία των στηριγμάτων μηχανής φαίνονται στο σχήμα 9.
Εικόνα 11. Στοιχεία στήριξης της μηχανής για τη δυναμική εξισορρόπηση των αξόνων μετάδοσης κίνησης
1 - Αριστερό μη ρυθμιζόμενο στήριγμα, 2 - Ενδιάμεσο ρυθμιζόμενο στήριγμα (2 τεμ.), 3 - Δεξί μη ρυθμιζόμενο σταθερό στήριγμα, 4 - Χειρολαβή κλειδώματος πλαισίου στήριξης, 5 - Κινητή πλατφόρμα στήριξης, 6 - Παξιμάδι κατακόρυφης ρύθμισης στήριξης, 7 - Χειρολαβές κλειδώματος κατακόρυφης θέσης, 8 - Βραχίονας σύσφιξης στήριξης, 9 - Ενδιάμεσος κινητός σφιγκτήρας ρουλεμάν, 10 - Χειρολαβή κλειδώματος σφιγκτήρα, 11 - Κλείδωμα βραχίονα σύσφιξης, 12 - Άξονας κίνησης (οδηγός) για την τοποθέτηση του στοιχείου, 13 - Κινητήριος άξονας
5. Προετοιμασία για την εξισορρόπηση του άξονα μετάδοσης κίνησης
Παρακάτω, θα εξετάσουμε τη ρύθμιση των στηριγμάτων του μηχανήματος και την εγκατάσταση του στοιχείου εξισορρόπησης (άξονας μετάδοσης κίνησης τεσσάρων στηριγμάτων) στα στηρίγματα του μηχανήματος.
Εικόνα 12. Εγκατάσταση των μεταβατικών φλαντζών στους άξονες της μηχανής ζυγοστάθμισης
Εικόνα 13. Εγκατάσταση του άξονα μετάδοσης κίνησης στα στηρίγματα της μηχανής ζυγοστάθμισης
Εικόνα 14. Οριζοντίωση του άξονα μετάδοσης κίνησης οριζοντίως στα στηρίγματα του μηχανήματος ζυγοστάθμισης με χρήση στάθμης φυσαλίδας
Εικόνα 15. Στερέωση των ενδιάμεσων στηριγμάτων της μηχανής εξισορρόπησης για την αποτροπή της κατακόρυφης μετατόπισης του άξονα μετάδοσης κίνησης
Περιστρέψτε το αντικείμενο με το χέρι για μια πλήρη στροφή. Βεβαιωθείτε ότι περιστρέφεται ελεύθερα και χωρίς να μπλοκάρει στα στηρίγματα. Μετά από αυτό, το μηχανικό μέρος του μηχανήματος έχει ρυθμιστεί και η εγκατάσταση του αντικειμένου έχει ολοκληρωθεί.
6. Διαδικασία εξισορρόπησης άξονα μετάδοσης κίνησης
Η διαδικασία εξισορρόπησης του άξονα μετάδοσης κίνησης στη μηχανή εξισορρόπησης θα εξεταστεί χρησιμοποιώντας ως παράδειγμα το σύστημα μέτρησης Balanset-4. Το Balanset-4 είναι ένα φορητό κιτ εξισορρόπησης που έχει σχεδιαστεί για την εξισορρόπηση σε ένα, δύο, τρία και τέσσερα επίπεδα διόρθωσης των στροφέων, είτε περιστρέφονται σε δικά τους έδρανα είτε είναι τοποθετημένοι σε μηχανή εξισορρόπησης. Η συσκευή περιλαμβάνει έως και τέσσερις αισθητήρες κραδασμών, έναν αισθητήρα γωνίας φάσης, μια μονάδα μέτρησης τεσσάρων καναλιών και έναν φορητό υπολογιστή.
Ολόκληρη η διαδικασία εξισορρόπησης, συμπεριλαμβανομένης της μέτρησης, της επεξεργασίας και της εμφάνισης πληροφοριών σχετικά με το μέγεθος και τη θέση των διορθωτικών βαρών, εκτελείται αυτόματα και δεν απαιτεί από τον χρήστη πρόσθετες δεξιότητες και γνώσεις πέραν των παρεχόμενων οδηγιών. Τα αποτελέσματα όλων των εργασιών εξισορρόπησης αποθηκεύονται στο αρχείο εξισορρόπησης και μπορούν να εκτυπωθούν ως αναφορές, εάν είναι απαραίτητο. Εκτός από την εξισορρόπηση, το Balanset-4 μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως κανονικό δονησιοταχύμετρο, επιτρέποντας τη μέτρηση σε τέσσερα κανάλια της μέσης τετραγωνικής τιμής (RMS) της συνολικής δόνησης, της RMS της περιστροφικής συνιστώσας της δόνησης και τον έλεγχο της συχνότητας περιστροφής του ρότορα.
Επιπλέον, η συσκευή επιτρέπει την εμφάνιση γραφικών παραστάσεων της χρονικής συνάρτησης και του φάσματος κραδασμών ανά ταχύτητα κραδασμών, τα οποία μπορούν να είναι χρήσιμα για την αξιολόγηση της τεχνικής κατάστασης της ζυγοσταθμισμένης μηχανής.
Εικόνα 16. Εξωτερική άποψη της συσκευής Balanset-4 για χρήση ως σύστημα μέτρησης και υπολογισμού της μηχανής εξισορρόπησης άξονα μετάδοσης κίνησης
Εικόνα 17. Παράδειγμα χρήσης της συσκευής Balanset-4 ως σύστημα μέτρησης και υπολογισμού της μηχανής εξισορρόπησης άξονα μετάδοσης κίνησης
Εικόνα 18. Διεπαφή χρήστη της συσκευής Balanset-4
Η συσκευή Balanset-4 μπορεί να εξοπλιστεί με δύο τύπους αισθητήρων - επιταχυνσιόμετρα κραδασμών για τη μέτρηση κραδασμών (επιτάχυνση κραδασμών) και αισθητήρες δύναμης. Οι αισθητήρες κραδασμών χρησιμοποιούνται για τη λειτουργία σε μηχανές εξισορρόπησης τύπου μετα-αντήχησης, ενώ οι αισθητήρες δύναμης χρησιμοποιούνται για μηχανές τύπου προ-αντήχησης.
Εικόνα 19. Εγκατάσταση των αισθητήρων δόνησης Balanset-4 στα στηρίγματα της μηχανής ζυγοστάθμισης
Η κατεύθυνση του άξονα ευαισθησίας των αισθητήρων θα πρέπει να ταιριάζει με την κατεύθυνση της μετατόπισης της δόνησης του φορέα, στην προκειμένη περίπτωση - οριζόντια. Για πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με την τοποθέτηση αισθητήρων, ανατρέξτε στην ενότητα ΙΣΟΡΡΟΠΗΣΗ ΡΟΤΟΡΩΝ ΣΕ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ. Η εγκατάσταση των αισθητήρων δύναμης εξαρτάται από τα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά της μηχανής.
- Εγκαταστήστε τους αισθητήρες δόνησης 1, 2, 3, 4 στα στηρίγματα της μηχανής εξισορρόπησης.
- Συνδέστε τους αισθητήρες κραδασμών στους συνδέσμους X1, X2, X3, X4.
- Εγκαταστήστε τον αισθητήρα γωνίας φάσης (στροφόμετρο λέιζερ) 5 έτσι ώστε το ονομαστικό διάκενο μεταξύ της ακτινικής (ή της ακραίας) επιφάνειας του ζυγοσταθμισμένου ρότορα και του περιβλήματος του αισθητήρα να κυμαίνεται από 10 έως 300 mm.
- Τοποθετήστε στην επιφάνεια του ρότορα μια αντανακλαστική ταινία με πλάτος τουλάχιστον 10-15 mm.
- Συνδέστε τον αισθητήρα γωνίας φάσης στον σύνδεσμο X5.
- Συνδέστε τη μονάδα μέτρησης στη θύρα USB του υπολογιστή.
- Όταν χρησιμοποιείτε ρεύμα δικτύου, συνδέστε τον υπολογιστή στη μονάδα παροχής ρεύματος.
- Συνδέστε τη μονάδα τροφοδοσίας σε δίκτυο 220 V, 50 Hz.
- Ενεργοποιήστε τον υπολογιστή και επιλέξτε το πρόγραμμα "BalCom-4".
- Πατήστε το κουμπί "F12-four-plane" (ή το πλήκτρο λειτουργίας F12 στο πληκτρολόγιο του υπολογιστή) για να επιλέξετε τη λειτουργία για την ταυτόχρονη μέτρηση κραδασμών σε τέσσερα επίπεδα χρησιμοποιώντας τους αισθητήρες κραδασμών 1, 2, 3, 4, που είναι συνδεδεμένοι αντίστοιχα στις εισόδους X1, X2, X3 και X4 της μονάδας μέτρησης.
- Στην οθόνη του υπολογιστή εμφανίζεται ένα μνημονικό διάγραμμα που απεικονίζει τη διαδικασία ταυτόχρονης μέτρησης κραδασμών σε τέσσερα κανάλια μέτρησης (ή τη διαδικασία εξισορρόπησης σε τέσσερα επίπεδα), όπως φαίνεται στο σχήμα 16.
Πριν από την εκτέλεση της ζυγοστάθμισης, συνιστάται η λήψη μετρήσεων στη λειτουργία δονησιμέτρου (κουμπί F5).
Εικόνα 20. Μετρήσεις σε λειτουργία δονησιμέτρου
Εάν το συνολικό μέγεθος της δόνησης V1s (V2s) ταυτίζεται περίπου με το μέγεθος της περιστροφικής συνιστώσας V1o (V2o), μπορεί να υποτεθεί ότι η κύρια συμβολή στην ταλάντωση του μηχανισμού οφείλεται στην ανισορροπία του ρότορα. Εάν το συνολικό μέγεθος δόνησης V1s (V2s) υπερβαίνει σημαντικά το μέγεθος της συνιστώσας περιστροφής V1o (V2o), συνιστάται η επιθεώρηση του μηχανισμού - έλεγχος της κατάστασης των εδράνων, διασφάλιση της ασφαλούς τοποθέτησης στο θεμέλιο, επαλήθευση ότι ο ρότορας δεν έρχεται σε επαφή με σταθερά μέρη κατά την περιστροφή και εξέταση της επιρροής των δονήσεων από άλλους μηχανισμούς κ.λπ.
Η μελέτη των γραφημάτων της χρονικής συνάρτησης και των φασμάτων κραδασμών που λαμβάνονται στη λειτουργία "Γραφήματα-φασματική ανάλυση" μπορεί να είναι χρήσιμη εδώ.
Εικόνα 21. Γραφήματα συνάρτησης χρόνου δόνησης και φάσματος
Το γράφημα δείχνει σε ποιες συχνότητες τα επίπεδα κραδασμών είναι υψηλότερα. Εάν οι συχνότητες αυτές διαφέρουν από τη συχνότητα περιστροφής του ρότορα του ζυγοσταθμισμένου μηχανισμού, είναι απαραίτητο να εντοπιστούν οι πηγές αυτών των συνιστωσών κραδασμών και να ληφθούν μέτρα για την εξάλειψή τους πριν από την ζυγοστάθμιση.
Είναι επίσης σημαντικό να δοθεί προσοχή στη σταθερότητα των μετρήσεων σε λειτουργία δονησιμέτρου - το πλάτος και η φάση της δόνησης δεν πρέπει να μεταβάλλονται περισσότερο από 10-15% κατά τη διάρκεια της μέτρησης. Διαφορετικά, ο μηχανισμός ενδέχεται να λειτουργεί κοντά σε μια περιοχή συντονισμού. Στην περίπτωση αυτή, θα πρέπει να ρυθμιστεί η ταχύτητα του ρότορα.
Όταν εκτελείτε εξισορρόπηση τεσσάρων επιπέδων στη λειτουργία "Primary", απαιτούνται πέντε διαδρομές βαθμονόμησης και τουλάχιστον μία διαδρομή επαλήθευσης της εξισορροπημένης μηχανής. Η μέτρηση των κραδασμών κατά την πρώτη εκτέλεση της μηχανής χωρίς δοκιμαστικό βάρος πραγματοποιείται στο χώρο εργασίας "Εξισορρόπηση τεσσάρων επιπέδων". Οι επόμενες εκτελέσεις εκτελούνται με ένα δοκιμαστικό βάρος, το οποίο τοποθετείται διαδοχικά στον άξονα μετάδοσης κίνησης σε κάθε επίπεδο διόρθωσης (στην περιοχή κάθε στήριξης της μηχανής ζυγοστάθμισης).
Πριν από κάθε επόμενη εκτέλεση, θα πρέπει να γίνονται τα ακόλουθα βήματα:
- Σταματήστε την περιστροφή του ρότορα της ζυγοσταθμισμένης μηχανής.
- Αφαιρέστε το δοκιμαστικό βάρος που είχε τοποθετηθεί προηγουμένως.
- Τοποθετήστε το δοκιμαστικό βάρος στο επόμενο αεροπλάνο.
Εικόνα 23. Χώρος εργασίας εξισορρόπησης τεσσάρων επιπέδων
Μετά την ολοκλήρωση κάθε μέτρησης, τα αποτελέσματα της συχνότητας περιστροφής του δρομέα (Nob), καθώς και οι τιμές RMS (Vo1, Vo2, Vo3, Vo4) και τις φάσεις (F1, F2, F3, F4) της δόνησης στη συχνότητα περιστροφής του ζυγοσταθμισμένου ρότορα αποθηκεύονται στα αντίστοιχα πεδία του παραθύρου του προγράμματος. Μετά την πέμπτη εκτέλεση (Βάρος στο επίπεδο 4), εμφανίζεται ο χώρος εργασίας "Balancing Weights" (βλέπε σχήμα 24), όπου εμφανίζονται οι υπολογισμένες τιμές των μαζών (M1, M2, M3, M4) και τις γωνίες εγκατάστασης (f1, f2, f3, f4) των διορθωτικών βαρών που πρέπει να τοποθετηθούν στο στροφείο σε τέσσερα επίπεδα για να αντισταθμιστεί η ανισορροπία του.
Εικόνα 24. Χώρος εργασίας με υπολογισμένες παραμέτρους διορθωτικών βαρών σε τέσσερα επίπεδα
Προσοχή!: Μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας μέτρησης κατά την πέμπτη εκτέλεση της ζυγοσταθμισμένης μηχανής, είναι απαραίτητο να σταματήσει η περιστροφή του ρότορα και να αφαιρεθεί το δοκιμαστικό βάρος που είχε προηγουμένως τοποθετηθεί. Μόνο μετά από αυτό μπορείτε να προχωρήσετε στην τοποθέτηση (ή την αφαίρεση) των διορθωτικών βαρών στο ρότορα.
Η γωνιακή θέση για την προσθήκη (ή την αφαίρεση) του διορθωτικού βάρους στο ρότορα στο πολικό σύστημα συντεταγμένων μετράται από τη θέση εγκατάστασης του δοκιμαστικού βάρους. Η κατεύθυνση μέτρησης της γωνίας συμπίπτει με την κατεύθυνση περιστροφής του ρότορα. Στην περίπτωση εξισορρόπησης με πτερύγια, το πτερύγιο του εξισορροπημένου δρομέα που θεωρείται υπό προϋποθέσεις ως το 1ο πτερύγιο συμπίπτει με τη θέση εγκατάστασης του δοκιμαστικού βάρους. Η κατεύθυνση αρίθμησης των πτερυγίων που εμφανίζεται στην οθόνη του υπολογιστή ακολουθεί τη διεύθυνση περιστροφής του ρότορα.
Σε αυτή την έκδοση του προγράμματος, θεωρείται εξ ορισμού ότι το διορθωτικό βάρος θα προστεθεί στο ρότορα. Αυτό υποδεικνύεται από το σημάδι που έχει οριστεί στο πεδίο "Add" (Προσθήκη). Εάν είναι απαραίτητη η διόρθωση της ανισορροπίας με την αφαίρεση του βάρους (π.χ. με διάτρηση), ορίστε το σημάδι στο πεδίο "Remove" (Αφαίρεση) χρησιμοποιώντας το ποντίκι, οπότε η γωνιακή θέση του διορθωτικού βάρους θα αλλάξει αυτόματα κατά 180 μοίρες.
Αφού τοποθετήσετε τα διορθωτικά βάρη στον εξισορροπημένο ρότορα, πατήστε το κουμπί "Έξοδος - F10" (ή το πλήκτρο λειτουργίας F10 στο πληκτρολόγιο του υπολογιστή) για να επιστρέψετε στον προηγούμενο χώρο εργασίας "Εξισορρόπηση τεσσάρων επιπέδων" και να ελέγξετε την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας εξισορρόπησης. Μετά την ολοκλήρωση της λειτουργίας επαλήθευσης, τα αποτελέσματα της συχνότητας περιστροφής του ρότορα (Nob) και οι τιμές RMS (Vo1, Vo2, Vo3, Vo4) και φάσεις (F1, F2, F3, F4) της δόνησης στη συχνότητα περιστροφής του ζυγοσταθμισμένου δρομέα αποθηκεύονται. Ταυτόχρονα, εμφανίζεται ο χώρος εργασίας "Balancing Weights" (βλέπε σχήμα 21) πάνω από τον χώρο εργασίας "Four-Plane Balancing", εμφανίζοντας τις υπολογισμένες παραμέτρους των πρόσθετων διορθωτικών βαρών που πρέπει να εγκατασταθούν (ή να αφαιρεθούν) στον ρότορα για να αντισταθμιστεί η εναπομένουσα ανισορροπία του. Επιπλέον, αυτός ο χώρος εργασίας εμφανίζει τις τιμές της υπολειπόμενης ανισορροπίας που επιτυγχάνεται μετά την εξισορρόπηση. Εάν οι τιμές της υπολειπόμενης δόνησης ή/και της υπολειπόμενης ανισορροπίας του ζυγοσταθμισμένου ρότορα πληρούν τις απαιτήσεις ανοχής που καθορίζονται στην τεχνική τεκμηρίωση, η διαδικασία ζυγοστάθμισης μπορεί να ολοκληρωθεί. Διαφορετικά, η διαδικασία εξισορρόπησης μπορεί να συνεχιστεί. Η μέθοδος αυτή επιτρέπει τη διόρθωση πιθανών σφαλμάτων μέσω διαδοχικών προσεγγίσεων που μπορεί να προκύψουν κατά την τοποθέτηση (αφαίρεση) του διορθωτικού βάρους στον ζυγοσταθμισμένο ρότορα.
Εάν η διαδικασία εξισορρόπησης συνεχιστεί, πρέπει να τοποθετηθούν (ή να αφαιρεθούν) πρόσθετα διορθωτικά βάρη στον εξισορροπημένο ρότορα σύμφωνα με τις παραμέτρους που καθορίζονται στο χώρο εργασίας "Balancing Weights".
Το κουμπί "Coefficients - F8" (ή το πλήκτρο λειτουργίας F8 στο πληκτρολόγιο του υπολογιστή) χρησιμοποιείται για την προβολή και την αποθήκευση στη μνήμη του υπολογιστή των συντελεστών εξισορρόπησης του ρότορα (συντελεστές δυναμικής επιρροής) που υπολογίζονται από τα αποτελέσματα των πέντε διαδρομών βαθμονόμησης.
7. Συνιστώμενες κλάσεις ακρίβειας ζυγοστάθμισης για άκαμπτους ρότορες
Πίνακας 2. Συνιστώμενες κλάσεις ακρίβειας εξισορρόπησης για άκαμπτους ρότορες.
Συνιστώμενες κλάσεις ακρίβειας ζυγοστάθμισης για άκαμπτους ρότορες
| Τύποι μηχανών (ρότορες) | Κατηγορία ακρίβειας εξισορρόπησης | Τιμή eper Ω mm/s |
|---|---|---|
| Στροφαλοφόροι άξονες κίνησης (δομικά μη ζυγοσταθμισμένοι) για μεγάλες ναυτικές πετρελαιομηχανές χαμηλής ταχύτητας (ταχύτητα εμβόλου μικρότερη από 9 m/s) | G 4000 | 4000 |
| Κινητήριοι στροφαλοφόροι άξονες (δομικά ζυγοσταθμισμένοι) για μεγάλες ναυτικές πετρελαιομηχανές χαμηλής ταχύτητας (ταχύτητα εμβόλου μικρότερη από 9 m/s) | G 1600 | 1600 |
| Κινητήριοι στροφαλοφόροι άξονες (δομικά μη ισορροπημένοι) σε μονωτήρες κραδασμών | G 630 | 630 |
| Κινητήριοι στροφαλοφόροι άξονες (δομικά μη ισορροπημένοι) σε άκαμπτα στηρίγματα | G 250 | 250 |
| Εμβολοφόροι κινητήρες που συναρμολογούνται για επιβατικά αυτοκίνητα, φορτηγά και μηχανές | G 100 | 100 |
| Ανταλλακτικά αυτοκινήτων: τροχοί, ζάντες, σύνολα τροχών, κιβώτια ταχυτήτων | ||
| Κινητήριοι στροφαλοφόροι άξονες (δομικά ζυγοσταθμισμένοι) σε μονωτήρες κραδασμών | G 40 | 40 |
| Γεωργικά μηχανήματα | G 16 | 16 |
| Κινητήριοι στροφαλοφόροι άξονες (ζυγοσταθμισμένοι) σε άκαμπτα στηρίγματα | ||
| Θραυστήρες | ||
| Άξονες μετάδοσης κίνησης (άξονες μετάδοσης κίνησης, βιδωτοί άξονες) | ||
| Αεριοστρόβιλοι αεροσκαφών | G 6.3 | 6.3 |
| Φυγοκεντρικές μηχανές (διαχωριστές, καθιζαντήρες) | ||
| Ηλεκτρικοί κινητήρες και γεννήτριες (με ύψος άξονα τουλάχιστον 80 mm) με μέγιστη ονομαστική ταχύτητα περιστροφής έως 950 min-1 | ||
| Ηλεκτρικοί κινητήρες με ύψος άξονα μικρότερο από 80 mm | ||
| Ανεμιστήρες | ||
| Κινήσεις με γρανάζια | ||
| Μηχανές γενικής χρήσης | ||
| Μηχανές κοπής μετάλλων | ||
| Μηχανές παραγωγής χαρτιού | ||
| Αντλίες | ||
| Στροβιλοσυμπιεστές | ||
| Υδροστρόβιλοι | ||
| Συμπιεστές | ||
| Ηλεκτρονικά ελεγχόμενοι κινητήρες | G 2.5 | 2.5 |
| Ηλεκτρικοί κινητήρες και γεννήτριες (με ύψος άξονα τουλάχιστον 80 mm) με μέγιστη ονομαστική ταχύτητα περιστροφής άνω των 950 min-1 | ||
| Στρόβιλοι αερίου και ατμού | ||
| Κινητήρες μηχανών κοπής μετάλλων | ||
| Κλωστοϋφαντουργικές μηχανές | ||
| Μονάδες οδήγησης εξοπλισμού ήχου και βίντεο | G 1 | 1 |
| Κινητήρες μηχανών λείανσης | ||
| Ατράκτους και κινητήρες εξοπλισμού υψηλής ακρίβειας | G 0.4 | 0.4 |
EL 
EN 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
NB 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
RU 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UK 
HI 
VI
0 Σχόλια