Ajavõllide dünaamilise tasakaalustamise seadmed ja tasakaalustusmasinate mõõtesüsteem Balanset-1 - 1751 eurot
Ajavõllide dünaamilise tasakaalustamise seadmed ja tasakaalustusmasinate mõõtesüsteem Balanset-4 - 6803 eurot
Sisukord
- 1. Ajovõlli tüübid
- 2. Universaalliigendi ajami rikkeid
- 3. Ajovõlli tasakaalustamine
- 4. Kaasaegsed tasakaalustusmasinad ajamivõllide jaoks
- 5. Ettevalmistus ajamivõlli tasakaalustamiseks
- 6. Ajovõlli tasakaalustamise protseduur
- 7. Jäikade rootorite soovitatavad tasakaalustamise täpsusklassid
1. Ajovõlli tüübid
Kardaanajam (ajam) on mehhanism, mis edastab pöördemomenti kardaanide vahel, mis ristuvad kardaanliigese keskpunktis ja võivad üksteise suhtes nurga all liikuda. Sõidukis edastab veovõlli abil pöördemomenti käigukastist (või ülekandekastist) veetavate telgedeni, kui tegemist on klassikalise või täispöördelise ajamiga. Universaalliigendiga ühendatakse täisajamiga sõidukite puhul tavaliselt käigukasti veovõlli ülekandekasti veovõlliga ja ülekandekasti veovõllid veetavate telgede peajõude.
Raamile paigaldatud üksused (näiteks käigukast ja ülekandekast) võivad üksteise suhtes liikuda nende tugede ja raami enda deformatsiooni tõttu. Samal ajal on veoteljed kinnitatud raami külge vedrustuse kaudu ja võivad vedrustuse elastsete elementide deformatsiooni tõttu liikuda raami ja sellele paigaldatud üksuste suhtes. See liikumine võib muuta mitte ainult üksusi ühendavate veovõllide nurki, vaid ka üksuste vahelist kaugust.
Kardaanajamil on oluline puudus: võllide ebaühtlane pöörlemine. Kui üks võll pöörleb ühtlaselt, siis teine mitte, ja see ebaühtlus suureneb koos võllitevahelise nurga suurenemisega. See piirang takistab kardaanajami kasutamist paljudes rakendustes, näiteks esiveoliste sõidukite jõuülekandes, kus peamine probleem on pöördemomendi ülekandmine pöörlevatele ratastele. Seda puudust saab osaliselt kompenseerida, kui kasutada ühel võllile topeltuniversaalliigendit, mis on üksteise suhtes veerand pööret pööratud. Rakendustes, mis nõuavad ühtlast pöörlemist, kasutatakse selle asemel tavaliselt püsikiiruselisi liigendeid (CV-liigendid). CV-liigendid on arenenum, kuid ka keerulisem konstruktsioon, mis täidab sama eesmärki.
Kardaanajamid võivad koosneda ühest või mitmest kardaanliigendist, mis on ühendatud ajamitelgede ja vaheseinte abil.
Joonis 1. Kardaanajami skeem: 1, 4, 6 - veovõllid; 2, 5 - kardaanliigendid; 3 - kompenseeriv ühendus; u1, u2 - võllide vahelised nurgad.
Üldiselt koosneb universaalkäigukast 2 ja 5, veovõllidest 1, 4 ja 6 ning kompenseerivast ühendusest 3. Mõnikord on veovõlli paigaldatud sõiduki raami risttala külge kinnitatud vahepealsele toele. Universaalliigendid tagavad pöördemomendi ülekande võllide vahel, mille teljed lõikuvad nurga all. Universaalliigendid jagunevad ebaühtlase ja konstantse kiirusega liigenditeks. Ühetaolise kiirusega liigendused jagunevad veel elastseteks ja jäikadeks liigenditeks. Konstantse kiirusega liigesed võivad olla jagamissoontega kuulipildujad, jagamishoovaga kuulipildujad ja nukkliigendid. Neid paigaldatakse tavaliselt juhtivate juhitavate rataste ajamile, kus võllide vaheline nurk võib ulatuda 45° ja universaalliigendi keskpunkt peab langema kokku ratta pöörlemisteljete ja pöörlemistelje lõikepunktiga.
Elastsed universaalliigendid edastavad pöördemomendi ristuvate telgede vahel, mille telged on 2...3° nurga all, mis tuleneb ühenduselementide elastsest deformatsioonist. Jäik ebaühtlase kiirusega liigend edastab pöördemomenti ühelt võllile teisele jäikade osade liikuva ühenduse kaudu. See koosneb kahest juppidest - 3 ja 5, mille silindrilistesse aukudesse on paigaldatud ühendava elemendi - rist 4 - otsad A, B, V ja G laagritele. Jokid on jäigalt ühendatud võllidega 1 ja 2. Jupp 5 võib pöörelda ümber risti telje BG ja samal ajal koos ristiga pöörelda ümber telje AV, võimaldades seeläbi pöörlemise ülekandmist ühelt võllile teisele muutuva nurga all.
Joonis 2. Jäiga ebaühtlase kiirusega universaalliigendi skeem
Kui võll 7 pöörleb ümber oma telje nurga α võrra, siis pöörleb võll 2 sama aja jooksul nurga β võrra. Seos võllide 7 ja 2 pöördenurkade vahel on määratud avaldisega tanα = tanβ * cosγ, kus γ on telgede telgede nurk. See väljend näitab, et nurk β on mõnikord väiksem, võrdne või suurem kui nurk α. Nende nurkade võrdsus esineb iga 90° võlli 7 pööramise korral. Seetõttu on võlli 1 ühtlase pöörlemise korral võlli 2 nurkkiirus ebaühtlane ja muutub vastavalt sinusoidse seadusele. Võlli 2 pöörlemise ebaühtlus muutub seda olulisemaks, mida suurem on võlli telgede vaheline nurk γ.
Kui võlli 2 ebaühtlane pöörlemine kantakse üle üksuste võllidele, tekivad ülekandes täiendavad pulseerivad koormused, mis suurenevad koos nurgaga γ. Et vältida võlli 2 ebaühtlase pöörlemise ülekandumist üksuste võllidele, kasutatakse universaalajamites kahte universaalliigendit. Need on paigaldatud nii, et nurgad γ1 ja γ2 on võrdsed; universaalliigeste kahvlid, mis on kinnitatud ebaühtlaselt pöörlevale võllile 4, peaksid asetsema samal tasandil.
Joonisel 3 on näidatud kardaanajamite peamiste osade ülesehitus. Ühetaolise kiirusega universaalliigend koosneb kahest ristiga (1) ühendatud juppidest (3). Ühel jokkidest on mõnikord äärik, teine on keevitatud ajamivõlli toru külge või on ajamivõlliga ühendamiseks hammastatud otsaga (6) (või muhviga). Ristkangid on paigaldatud mõlema jokkide silmadesse nõelalaagritele (7). Iga laager on paigutatud korpusesse (2) ja seda hoitakse jupi silmas korgiga, mis on kinnitatud jupi külge kahe poldi abil, mis on lukustatud kinnitusaluse keelte abil. Mõnel juhul on laagrid kinnitatud jokkide külge kinnitusrõngastega. Laagri määrde säilitamiseks ning vee ja mustuse eest kaitsmiseks on kummist isekinnitav tihend. Risti sisemine õõnsus on täidetud määrdeainega läbi määrdeühenduste, mis jõuavad laagriteni. Ristil on tavaliselt kaitseklapp, mis kaitseb tihendit kahjustuste eest, mis tulenevad ristile pumbatava määrde rõhust. Liigendatud ühendust (6) õlitatakse määrdeühendusega (5).
Joonis 3. Jäiga ebaühtlase kiirusega universaalliigendi üksikasjad
Jäikade ebaühtlase kiirusega universaalliigenditega ühendatud võllide telgede vaheline maksimaalne nurk ei ületa tavaliselt 20°, sest suuremate nurkade korral väheneb tõhusus oluliselt. Kui võlli telgede vaheline nurk kõigub vahemikus 0...2%, deformeeruvad risttunnused nõelalaagrite poolt, mis põhjustab universaalliigendi kiire rikke.
Kiirete roomikveokite jõuülekannetes kasutatakse sageli universaalühendusi, mis võimaldavad edastada pöördemomenti kuni 1,5...2° nurga all lõikuvate telgede vahel.
Ajovõllid valmistatakse tavaliselt torukujuliselt, kasutades spetsiaalseid terasest õmblusteta või keevitatud torusid. Kardaanühenduste jokid, spinnitud muhvid või otsad keevitatakse torude külge. Ajovõllile mõjuvate põikekoormuste vähendamiseks tehakse dünaamiline tasakaalustamine koos monteeritud kardaanliigenditega. Tasakaalustamatust korrigeeritakse, keevitades tasakaalustusplaadid veovõlli külge või mõnikord paigaldades tasakaalustusplaadid universaalliigendite laagrikorkide alla. Keermestatud ühendusdetailide suhteline asend pärast kardaanajami kokkupanekut ja tasakaalustamist tehases märgistatakse tavaliselt spetsiaalsete siltidega.
Kardaanajami kompenseeriv ühendus on tavaliselt valmistatud splain-liitmetena, mis võimaldab kardaanajami osade aksiaalset liikumist. See koosneb spinnitud otsast, mis sobitub universaalliigese ajami spinnitud muhviga. Määrde viiakse spinniühendusse määrdeühendusega või kantakse seda kokkupaneku ajal ja asendatakse pärast sõiduki pikemaajalist kasutamist. Tavaliselt paigaldatakse tihend ja kate, et vältida määrde lekkimist ja saastumist.
Pikkade veovõllide puhul kasutatakse üldjuhul universaallülitusajamites vahepealseid tugesid. Vahepealne tugi koosneb tavaliselt sõiduki raami risttala külge polditud klambrist, milles on kummist kummirõngasse paigaldatud kuullaager. Laager on mõlemalt poolt suletud korkidega ja sellel on määrimisseade. Elastne kummirõngas aitab kompenseerida paigaldamise ebatäpsusi ja laagri paigutusvead, mis võivad tekkida raami deformatsioonide tõttu.
Nõelalaagritega kardaanliigend (joonis 4a) koosneb juppidest, ristist, nõelalaagritest ja tihenditest. Nõelalaagritega tassid on paigaldatud risttõlvidele ja tihendatakse tihenditega. Tassid kinnitatakse jokkide külge kruvidega kinnitatud nipsrõngaste või korkidega. Universaalühendusi õlitatakse ristis olevate sisepuuride kaudu määrdeühenduste kaudu. Liigendis oleva liigse õlirõhu kõrvaldamiseks kasutatakse kaitseklappi. Vedava jupi ühtlase pöörlemise ajal pöörleb veetav jupp ebaühtlaselt: see liigub ettepoole ja jääb taha vedavast jupist kaks korda ühe pöörde kohta. Ebaühtlase pöörlemise kõrvaldamiseks ja inertskoormuse vähendamiseks kasutatakse kahte universaalliigendit.
Eesmiste veorataste ajamile on paigaldatud püsikiirusega kardaanliigendid. GAZ-66 ja ZIL-131 sõidukite konstantse kiirusega liigendajam koosneb juppidest 2, 5 (joonis 4b), neljast kuulist 7 ja keskmisest kuulist 8. Ajamijupp 2 on lahutamatult seotud sisemise teljevõlliga, samas kui ajamijupp on sepistatud koos välimise teljevõlliga, mille otsa on kinnitatud ratta telje rummu. Ajamomendi ülekandmine õlgelt 2 õlgele 5 toimub kuulide 7 kaudu, mis liiguvad mööda õlgades olevaid ringikujulisi soone. Keskne kuul 8 on keskel paiknevate juppide tsentreerimiseks ja seda hoiavad paigal tihvtid 3, 4. Juppide 2, 5 pöörlemissagedus on sama, kuna mehhanism on sümmeetriline juppide suhtes. Võlli pikkuse muutumine on tagatud jokkide ja võlli vabade hammasrataste ühendustega.
Joonis 4. Universaalliigendid: a - universaalliigend: 1 - kork; 2 - tass; 3 - nõelalaager; 4 - tihend; 5, 9 - jupid; 6 - kaitseklapp; 7 - rist; 8 - määrdeühendus; 10 - kruvi; b - püsikiirusega universaalliigend: 1 - sisemine teljevõlli; 2 - ajamijupp; 3, 4 - nööbid; 5 - ajamijupp; 6 - väline teljevõlli; 7 - kuul; 8 - keskkuulik.
2. Universaalliigendi ajami rikkeid
Rikked universaallülitusajamites ilmnevad tavaliselt universaallülituste teravate koputuste kujul, mis tekivad sõiduki liikumise ajal, eriti käiguvahetuste ja mootori väntvõlli pöörlemiskiiruse järsu suurenemise ajal (näiteks mootori pidurdamiselt kiirendamisele üleminekul). Universaalliigendi rikke märgiks võib olla selle kuumenemine kõrgele temperatuurile (üle 100 °C). See juhtub kardaanliigendi pukside ja tihvtide, nõelalaagrite, ristide ja hammasliidete märkimisväärse kulumise tõttu, mille tulemuseks on kardaanliigendi paigutusviga ja nõelalaagrite märkimisväärne löögi telgkoormus. Kardaanliigendi risti korktihendite kahjustused põhjustavad kandekonksu ja selle laagri kiire kulumise.
Hoolduse käigus kontrollitakse kardaanliigendi ajamit, pöörates käega järsult veovõlli mõlemas suunas. Võlli vaba pöörlemise ulatus määrab kindlaks kardaanliigendite ja hammasliitmike kulumise. Iga 8-10 tuhande kilomeetri järel kontrollitakse käigukasti veovõlli äärikute ja peajõuseadme ajamivõlli poltühenduste seisundit otsakeste kardaanliigendite äärikutega ning veovõlli vahetusmuhvi kinnitust. Samuti kontrollitakse hammasrattaühenduste kummist saapaid ja universaallülituse risti korktihendeid. Kõik kinnituspoldid peavad olema täielikult pingutatud (pingutusmoment 8-10 kgf-m).
Kardaanühenduste nõelalaagreid määritakse vedela õliga, mida kasutatakse jõuülekandeüksuste puhul; enamiku sõidukite hammasliiteid määritakse määrdedega (US-1, US-2, 1-13 jne.); nõelalaagrite määrimine määrdeainega on rangelt keelatud. Mõnes sõidukis on hammasliitmikud määritud ülekandeõliga. Vahepealne tugilaager, mis on paigaldatud kummist muhvi, ei vaja praktiliselt määrimist, kuna see määritakse tehases kokkupaneku ajal. ZIL-130 sõiduki tugilaagrit määritakse regulaarse hoolduse käigus (iga 1100-1700 km järel) rõhuühendusega määrdeainega.
Joonis 5. Universaalliigendi ajam: 1 - äärik veovõlli kinnitamiseks; 2 - universaalliigendi rist; 3 - universaalliigendi jupp; 4 - liugjupp; 5 - veovõlli toru; 6 - suletud otsaga nõelarull-laager.
Kardaanajam koosneb kahest nõelalaagritega kardaanliigendist, mis on ühendatud õõnes võlli ja evoluutsete hammastega liuguriga. Et tagada usaldusväärne kaitse mustuse eest ja hammaslihviühenduse hea määrimine, on liugjupp (6), mis on ühendatud käigukasti sekundaarvõlliga (2), paigutatud käigukasti korpuse külge kinnitatud pikendusse (1). Lisaks suurendab selline splainelise ühenduse asukoht (väljaspool liitsõlmede vahelist tsooni) oluliselt universaalkäigukasti jäikust ja vähendab võlli vibratsiooni tõenäosust, kui libisev splaineline ühendus kulub ära.
Käiguvõlli valmistatakse õhukese seinaga elektrokeevitatud torust (8), mille mõlemasse otsa on pressitud kaks ühesugust jokki (9), mis seejärel kaarkeevitusega kokku keevitatud. Risti (25) nõelalaagrite korpused (18) on pressitud juppide (9) silmadesse ja kinnitatud vedru kinnitusrõngastega (20). Iga universaalliigese laager sisaldab 22 nõela (21). Ristide väljaulatuvatele tüüneritele on pressitud stantsitud korgid (24), millesse on paigaldatud korgirõngad (23). Laagreid õlitatakse nurklihviga (17), mis on kruvitud risti keskel asuvasse keermestatud auku, mis on ühendatud risti kandesõlmedes olevate läbilaskvate kanalitega. Universaalristi vastaspoolel asub selle keskel turvaventiil (16), mis on ette nähtud liigse määrde väljutamiseks risti ja laagrite täitmisel ning rõhu tekkimise vältimiseks risti sees töö ajal (ventiil aktiveerub umbes 3,5 kg/cm² rõhu korral). Turvaventiili lisamise vajadus tuleneb asjaolust, et ülemäärane rõhu tõus ristis võib põhjustada korgitihendite kahjustumist (väljapressimist).
Joonis 6. Käiguvõlli kokkupanek: 1 - käigukasti pikendus; 2 - käigukasti sekundaarvõll; 3 ja 5 - mustusepüüdjad; 4 - kummitihendid; 6 - liugjupp; 7 - tasakaalustusplaat; 8 - veovõlli toru; 9 - jupp; 10 - äärikjupp; 11 - polt; 12 - tagatelje veoratta äärik; 13 - vedruseib; 14 - mutter; 15 - tagatelg; 16 - turvaventiil; 17 - nurklihv; 18 - nõelalaager; 19 - jupi silm; 20 - vedru kinnitusrõngas; 21 - nõel; 22 - torusäärne seib; 23 - korgiring; 24 - stantsitud kork; 25 - rist.
Ajovõlli, mis on kokku pandud koos mõlema universaalliigendiga, tasakaalustatakse mõlemast otsast hoolikalt dünaamiliselt, keevitades tasakaalustusplaadid (7) toru külge. Seetõttu tuleb võlli lahtivõtmisel kõik selle osad hoolikalt märgistada, et neid saaks uuesti kokku panna oma algses asendis. Selle juhise eiramine häirib võlli tasakaalu, põhjustades vibratsiooni, mis võib kahjustada jõuülekannet ja sõiduki kere. Kui üksikud osad kuluvad, eriti kui toru paindub löögi tõttu ja pärast kokkupanekut ei ole võimalik võlli dünaamiliselt tasakaalustada, tuleb kogu võlli välja vahetada.
Võimalikud veovõlli talitlushäired, nende põhjused ja lahendused
| Tõrke põhjus | Lahendus |
|---|---|
| Ajovõlli vibratsioon | |
| 1. Takistusest tingitud võlli paindumine | 1. Sirgestage ja tasakaalustage kokku pandud võlli dünaamiliselt või vahetage kokku pandud võlli välja. |
| 2. Laagri ja ristkandmise kulumine | 2. Asendage laagrid ja ristid ning tasakaalustage kokku pandud võlli dünaamiliselt. |
| 3. Pikendushülsside ja liugjupi kulumine | 3. Asendage pikendus ja liugjupp ning tasakaalustage kokkupandud võll dünaamiliselt. |
| Koputused käivitamisel ja rannikulöögi ajal | |
| 1. Liuguri hammasrataste või sekundaarse käigukasti võlli kulumine | 1. Vahetage kulunud osad välja. Liugraua vahetamisel tasakaalustage kokkupandud võlli dünaamiliselt. |
| 2. Lahtised poldid, mis kinnitavad ääriku jupi tagatelje käigukasti ääriku külge. | 2. Pingutage poldid |
| Õli viskamine universaalliigendi tihenditest | |
| Korkrõngaste kulumine universaallülituste tihendites | Asendage korgirõngad, säilitades kokkupaneku ajal kõigi ajamivõlli osade suhtelise asendi. Kui ristid ja laagrid on kulunud, vahetage laagrid ja ristid välja ning tasakaalustage kokkupandud võlli dünaamiliselt. |
3. Ajovõlli tasakaalustamine
Pärast veovõlli parandamist ja kokkupanekut tasakaalustatakse see dünaamiliselt masinaga. Üks tasakaalustusmasina konstruktsioon on näidatud joonisel 7. Masin koosneb plaadist (18), pendliraamist (8), mis on paigaldatud neljale vertikaalsele elastsele vardale (3), mis tagab selle võnkumise horisontaaltasandil. Pendliraami (8) pikitorudele on paigaldatud kronstein ja esiotsak (9), mis on kinnitatud kronsteini (4) külge. Tagumine päitser (6) on liikuva traaversi (5) peal, mis võimaldab erineva pikkusega veovõllide dünaamilist tasakaalustamist. Peapoti spindlid on paigaldatud täpsete kuullaagritega. Eesmise peapoti (9) spindlit ajab masinapõhja paigaldatud elektrimootor kiilrihmaülekande ja vahevõlli kaudu, millele on paigaldatud jäseme (10) (astmeline ketas). Lisaks on masinaplaadile (18) paigaldatud kaks sissetõmmatavate lukustustihvtidega (17) varustatud statiivi (15), mis tagavad pendliraami esi- ja tagumise otsa kinnitamise sõltuvalt veovõlli esi- või tagumise otsa tasakaalustatusest.
Joonis 7. Dünaamiline tasakaalustusmasin ajamivõllide jaoks
1-klamber; 2-damper; 3-elastiline varras; 4-käepide; 5-liigutatav traversaal; 6-taustaplaat; 7-ristvarras; 8-pendliraam; 9-esimene ajamiplaat; 10-kõõluseadme ketas; 11-milivoltmeeter; 12-kommutaator-korrektsioonivõlli haru; 13-magnetoelektriline andur; 14-fikseeritud statiiv; 15-fiksaatori statiiv; 16-tugi; 17-fiksaator; 18-tugiplaat.
Fikseeritud statiivid (14) on paigaldatud masinaplaadi tagaküljele ja neile on paigaldatud magnetoelektrilised andurid (13), mille vardad on ühendatud pendliraami otstega. Raami resonantsvibratsiooni vältimiseks on kronsteinide (4) alla paigaldatud õliga täidetud summutid (2).
Dünaamilise tasakaalustamise ajal paigaldatakse ja kinnitatakse masinale liuguriga ajamivõlli koost ja kinnitatakse see. Ajovõlli üks ots on ühendatud äärikuga-võlliga eesmise ajamiplaadi ääriku külge ja teine ots on libiseva õla tugikaela kaudu ühendatud tagumise ajamiplaadi spinnitud muhviga. Seejärel kontrollitakse ajamivõlli pöörlemislihtsust ja kinnitatakse masina pendliraami üks ots fiksaatori abil. Pärast masina käivitamist pööratakse rektifikaatori otsa vastupäeva, viies millivoltmeetri nõela maksimaalsele näidule. Millivoltmeetri näit vastab tasakaalustamatuse suurusele. Millivoltmeetri skaala on gradueeritud grammisentimeetrites või vastukaalu grammides. Pöörates alaldaja jäseme pööramist vastupäeva, viiakse millivoltmeetri näit nulli ja masin peatub. Alaldaja haru näitude põhjal määratakse kindlaks nurknihe (tasakaalustamata nihkumise nurk) ja ajamit käsitsi pöörates seatakse see väärtus vahevõlli harule. Tasakaalustusplaadi keevituskoht asub ajamivõlli ülaosas ja kaalutud osa allosas korrigeerimistasapinnal. Seejärel kinnitatakse tasakaalustusplaat ja seotakse õhukese traadiga 10 mm kaugusele keevitusest, käivitatakse masin ja kontrollitakse ajamivõlli otsa ja plaadi tasakaalu. Tasakaalustamatus ei tohiks olla suurem kui 70 g cm. Seejärel vabastatakse üks ots ja kinnitatakse pendliraami teine ots fiksaatoristendiga, seejärel teostatakse ajamivõlli teise otsa dünaamiline tasakaalustamine vastavalt eespool kirjeldatud tehnoloogilisele järjestusele.
Ajovõllidel on mõned tasakaalustavad omadused. Enamiku osade puhul on dünaamilise tasakaalustamise aluseks tugikaelad (nt elektrimootorite rootorid, turbiinid, spindlid, väntvõllid jne), kuid ajamivõllide puhul on selleks äärikud. Kokkupaneku ajal tekivad erinevates ühendustes vältimatud tühimikud, mis põhjustavad tasakaalustamatust. Kui tasakaalustamise käigus ei ole võimalik saavutada minimaalset tasakaalustamatust, lükatakse võll tagasi. Tasakaalustamise täpsust mõjutavad järgmised tegurid:
- Vahe ajamivõlli ääriku maandumisrihma ja vasaku ja parema tugiotsakute kinnitusääriku sisemise augu vahelises ühenduses;
- ääriku aluspindade radiaal- ja otsakuti;
- Lüngad liigendites ja hammasühendustes. Rasva olemasolu splain-liitmiku õõnsuses võib põhjustada "ujuvat" tasakaalustamatust. Kui see takistab nõutava tasakaalustamise täpsuse saavutamist, tasakaalustatakse ajamivõlli ilma määrdeaineteta.
Mõned tasakaalustamatused võivad olla täiesti parandamatud. Kui ajamivõlli kardaanliigendites täheldatakse suurenenud hõõrdumist, suureneb korrigeerimistasandite vastastikune mõju. See toob kaasa tasakaalustamise jõudluse ja täpsuse vähenemise.
Vastavalt OST 37.001.053-74 on kehtestatud järgmised tasakaalustamatuse normid: kahe liigendiga (kahetugilised) ajamivõllid tasakaalustatakse dünaamiliselt ja kolme liigendiga (kolmetugilised) - kokkupandud koos vahetoega; üle 5 kg kaaluvate ajamivõllide ja haakeseadiste äärikud (jokid) tasakaalustatakse staatiliselt enne võlli või haakeseadise kokkupanekut; kolme liigendiga ajamivõllide mõlema otsa või vahetoe jääktasakaalu normid hinnatakse konkreetse tasakaalustamatuse järgi;
Maksimaalne lubatav eriline jääkvõime tasakaalustamatuse norm võlli mõlemas otsas või vahepealsel toel, samuti kolme liigendiga ajamivõlli puhul mis tahes asendis tasakaalustusseadmel, ei tohiks ületada: sõiduautode ja väikese koormusega veoautode (kuni 1 t) ja väga väikeste busside käigukastide puhul - 6 g-cm/kg, ülejäänud puhul - 10 g-cm/kg. Käiguvõlli või kolmeliigendilise käiguvõlli suurim lubatud jääktasakaalustamatuse norm tuleks tagada tasakaalustusseadmel pöörlemissagedusel, mis vastab nende sagedusele jõuülekandes sõiduki maksimaalsel kiirusel.
Veoautode, mille kandevõime on 4 t ja rohkem, väikeste ja suurte busside veovõllide ja kolmeliigendiliste veovõllide puhul on lubatud vähendada tasakaalustusseadmel ülekandevõllide pöörlemissagedust kuni 70% sõiduki maksimaalsel kiirusel. Vastavalt OST 37.001.053-74 peab ajamivõllide tasakaalustamise pöörlemissagedus olema võrdne:
nb = (0.7 ... 1.0) nr,
kus nb - tasakaalustamise pöörlemissagedus (peaks vastama statiivi peamistele tehnilistele andmetele, n=3000 min).-1; nr - maksimaalne töötav pöörlemissagedus, min-1.
Tegelikkuses ei saa ajamivõlli tasakaalustada soovitatud pöörlemissageduse juures, kuna liigendites ja hammasliitmikes on vahe. Sellisel juhul valitakse teine pöörlemissagedus, millega see tasakaalustub.
4. Kaasaegsed tasakaalustusmasinad ajamivõllide jaoks
Joonis 8. Tasakaalustusmasin kuni 2 meetri pikkustele ja kuni 500 kg kaaluvatele ajamitelgedele
Mudelil on 2 statiivi ja see võimaldab tasakaalustamist 2 parandustasandil.
Tasakaalustusmasin kuni 4200 mm pikkustele ja kuni 400 kg kaaluvatele ajamitelgedele
Joonis 9. Tasakaalustusmasin kuni 4200 mm pikkustele ja kuni 400 kg kaaluvatele ajamitelgedele
Mudelil on 4 statiivi ja see võimaldab tasakaalustamist korraga 4 korrigeerimistasandil.
Joonis 10. Horisontaalne kõva laagri tasakaalustusmasin ajamivõllide dünaamiliseks tasakaalustamiseks
1 - Tasakaalustatav element (ajamivõlli); 2 - masina alus; 3 - masina toed; 4 - masina ajam; Masina toe konstruktsioonielemendid on näidatud joonisel 9.
Joonis 11. Masina tugielemendid ajamivõllide dünaamiliseks tasakaalustamiseks
1 - Vasakpoolne reguleerimata tugi; 2 - Vahepealne reguleeritav tugi (2 tk); 3 - Paremal asuv reguleerimata fikseeritud tugi; 4 - Tugiraami lukustuskäepide; 5 - Liikuv tugiplatvorm; 6 - Tugi vertikaalse reguleerimise mutter; 7 - Vertikaalasendi lukustuskäepidemed; 8 - Tugi klamber; 9 - Vahepealne laagri liikuv klamber; 10 - Klambri lukustuskäepide; 11 - Klambrilukk; 12 - Ajam (juhtiv) spindel toote paigaldamiseks; 13 - Ajamspindel.
5. Ettevalmistus ajamivõlli tasakaalustamiseks
Järgnevalt käsitleme masina tugede seadistamist ja tasakaalustava elemendi (nelja tugedega ajamivõlli) paigaldamist masina tugedele.
Joonis 12. Üleminekuflanšide paigaldamine tasakaalustusmasina spindlitele
Joonis 13. Ajovõlli paigaldamine tasakaalustusmasina tugedele
Joonis 14. Ajamivõlli nivelleerimine horisontaalselt tasakaalustusmasina tugipunktide peal, kasutades mullitasandit.
Joonis 15. Tasakaalustusmasina vahetugede kinnitamine, et vältida ajamivõlli vertikaalset nihkumist.
Pöörake eset käsitsi ühe täispöörde võrra. Veenduge, et see pöörleb vabalt ja ilma tugede külge takerdumata. Pärast seda on masina mehaaniline osa seadistatud ja eseme paigaldamine on lõpetatud.
6. Ajovõlli tasakaalustamise protseduur
Tasakaalustusmasinal toimuva ajamivõlli tasakaalustamise protsessi käsitletakse Balanset-4 mõõtesüsteemi näitel. Balanset-4 on kaasaskantav tasakaalustuskomplekt, mis on ette nähtud ühe, kahe, kolme ja nelja korrigeerimistasandi tasakaalustamiseks rootorite puhul, mis pöörlevad kas oma laagrites või on paigaldatud tasakaalustusmasinale. Seade sisaldab kuni nelja vibratsiooniandurit, faasinurgaandurit, neljakanalilist mõõtmisseadet ja kaasaskantavat arvutit.
Kogu tasakaalustamisprotsess, sealhulgas mõõtmine, töötlemine ja korrigeerivate kaalude suurust ja asukohta käsitleva teabe kuvamine, toimub automaatselt ning ei nõua kasutajalt täiendavaid oskusi ega teadmisi peale etteantud juhiste. Kõikide tasakaalustamisoperatsioonide tulemused salvestatakse tasakaalustusarhiivi ja neid saab vajaduse korral aruannetena välja trükkida. Lisaks tasakaalustamisele saab Balanset-4 kasutada ka tavalise vibrotahhomeetriina, mis võimaldab neljal kanalil mõõta kogu vibratsiooni ruutkeskmist väärtust, vibratsiooni pöörlemiskomponendi ruutkeskmist väärtust ja kontrollida rootori pöörlemissagedust.
Lisaks võimaldab seade kuvada ajafunktsiooni ja vibratsioonispektri graafikuid vibratsioonikiiruse järgi, mis võivad olla kasulikud tasakaalustatud masina tehnilise seisundi hindamisel.
Joonis 16. Välisvaade Balanset-4 seadmest, mida kasutatakse ajamivõlli tasakaalustusmasina mõõte- ja arvutussüsteemina.
Joonis 17. Näide Balanset-4 seadme kasutamisest ajamivõlli tasakaalustusmasina mõõte- ja arvutussüsteemina
Joonis 18. Balanset-4 seadme kasutajaliides
Balanset-4 seadet saab varustada kahte tüüpi anduritega - vibratsioonikiirendusandurid vibratsiooni (vibratsioonikiirenduse) ja jõuandurid. Vibratsiooniandureid kasutatakse järelresonantsi tüüpi tasakaalustusmasinate töötamisel, samas kui jõuandureid kasutatakse eelresonantsi tüüpi masinate puhul.
Joonis 19. Balanset-4 vibratsiooniandurite paigaldamine balansseerimismasina tugipostidele.
Andurite tundlikkuse telje suund peaks vastama toe vibratsiooniniirutuse suunale, käesoleval juhul horisontaalsele. Lisateavet andurite paigaldamise kohta leiate jaotisest ROTORITE TASAPAIGALDAMINE TÖÖÖTULEVADES. Jõuandurite paigaldamine sõltub masina konstruktsiooniomadustest.
- Paigaldage vibratsiooniandurid 1, 2, 3, 4 tasakaalustusmasina tugedele.
- Ühendage vibratsiooniandurid pistikutesse X1, X2, X3, X4.
- Paigaldage faasinurkade andur (lasertahomeeter) 5 nii, et tasakaalustatud rootori radiaal- (või otsa-) pinna ja anduri korpuse vaheline nominaalne vahe oleks vahemikus 10-300 mm.
- Kinnitage rootori pinnale vähemalt 10-15 mm laiune helkurlindi märk.
- Ühendage faasinurkade andur pistikusse X5.
- Ühendage mõõtmisseade arvuti USB-porti.
- Kui kasutate võrguvoolu, ühendage arvuti toiteallikaga.
- Ühendage toiteplokk 220 V, 50 Hz võrku.
- Lülitage arvuti sisse ja valige programm "BalCom-4".
- Vajutage nuppu "F12-nelja tasandi" (või funktsiooniklahvi F12 arvuti klaviatuuril), et valida režiim vibratsiooni mõõtmiseks samaaegselt neljas tasandis, kasutades vibratsiooniandureid 1, 2, 3, 4, mis on ühendatud vastavalt mõõteseadme sisenditesse X1, X2, X3 ja X4.
- Arvuti ekraanile ilmub mnemooniline skeem, mis illustreerib vibratsiooni üheaegset mõõtmist neljas mõõtekanalis (või tasakaalustamise protsessi neljas tasapinnas), nagu on näidatud joonisel 16.
Enne tasakaalustamist on soovitatav teha mõõtmised vibromeetri režiimis (nupp F5).
Joonis 20. Vibromeetri režiimi mõõtmised
Kui kogu vibratsiooni suurus V1s (V2s) vastab ligikaudu pöörlemiskomponendi suurusele V1o (V2o), võib eeldada, et mehhanismi vibratsiooni peamine panus on tingitud rootori tasakaalustamatusest. Kui kogu vibratsiooni suurus V1s (V2s) ületab oluliselt pöörlemiskomponendi V1o (V2o), on soovitatav kontrollida mehhanismi - kontrollida laagrite seisundit, tagada kindel paigaldus vundamendile, kontrollida, et rootor ei puutu pöörlemise ajal kokku liikumatute osadega, ning kaaluda teiste mehhanismide vibratsioonide mõju jne.
Siinkohal võib olla kasulik uurida "Graafikud-spektraalanalüüs" režiimis saadud ajafunktsiooni graafikuid ja vibratsioonispektreid.
Joonis 21. Vibratsiooni ajafunktsiooni ja spektri graafikud
Graafik näitab, millistel sagedustel on vibratsioonitasemed kõige kõrgemad. Kui need sagedused erinevad tasakaalustatud mehhanismi rootori pöörlemissagedusest, tuleb enne tasakaalustamist kindlaks teha nende vibratsioonikomponentide allikad ja võtta meetmeid nende kõrvaldamiseks.
Samuti on oluline pöörata tähelepanu näitude stabiilsusele vibromeetri režiimis - vibratsiooni amplituud ja faas ei tohiks mõõtmise ajal muutuda rohkem kui 10-15% võrra. Vastasel juhul võib mehhanism töötada resonantspiirkonna lähedal. Sellisel juhul tuleks rootori kiirust reguleerida.
Nelja tasapinna tasakaalustamise teostamisel režiimis "primaarne" on vaja viis kalibreerimissõitu ja vähemalt üks tasakaalustatud masina kontrollsõit. Vibratsiooni mõõtmine masina esimese proovikaaluta sõidu ajal toimub tööruumis "Nelja tasandi tasakaalustamine". Järgnevad sõidud tehakse proovikaaluga, mis paigaldatakse järjestikku igale korrigeerimistasandile (iga tasakaalustusmasina toe piirkonda).
Enne iga järgnevat käivitamist tuleb teha järgmised toimingud:
- Peatage tasakaalustatud masina rootori pöörlemine.
- Eemaldage eelnevalt paigaldatud proovikaal.
- Paigaldage proovikaal järgmisele tasapinnale.
Joonis 23. Nelja tasapinna tasakaalustamise tööruum
Pärast iga mõõtmise lõpetamist saadakse rootori pöörlemissageduse (Nob), samuti RMS-väärtused (Vo1, Vo2, Vo3, Vo4) ja faasid (F1, F2, F3, F4) tasakaalustatud rootori pöörlemissageduse vibratsioonid salvestatakse programmiakna vastavatesse väljadesse. Pärast viiendat sõitu (kaal tasandis 4) ilmub tööruum "Balancing Weights" (vt joonis 24), kus kuvatakse masside arvutatud väärtused (M1, M2, M3, M4) ja paigaldusnurgad (f1, f2, f3, f4) korrigeerivatest raskustest, mis tuleb paigaldada rootorile neljas tasapinnas, et kompenseerida selle tasakaalustamatust.
Joonis 24. Tööruum koos arvutatud korrigeerivate kaalude parameetritega neljas tasapinnas
Tähelepanu!: Pärast mõõtmisprotsessi lõpetamist tasakaalustatud masina viienda sõidu ajal tuleb peatada rootori pöörlemine ja eemaldada eelnevalt paigaldatud katsemass. Alles pärast seda võib jätkata rootorile paranduskaalude paigaldamist (või eemaldamist).
Polaarkoordinaatsüsteemis mõõdetakse polaarkoordinaatsüsteemis rootorile paranduskaalu lisamise (või eemaldamise) nurkkiiruse asukoht katsekaalu paigaldamise kohast. Nurga mõõtmise suund langeb kokku rootori pöörlemissuunaga. Kui tasakaalustamine toimub labade kaupa, langeb tasakaalustatud rootori laba, mida loetakse tingimuslikult 1. labaks, kokku proovikaalude paigaldamise kohaga. Arvutinäidikul näidatud labade numeratsiooni suund järgib rootori pöörlemissuunda.
Selles programmi versioonis eeldatakse vaikimisi, et rootorile lisatakse korrigeeriv kaal. Seda näitab märk, mis on seatud väljale "Add". Kui tasakaalustamatust on vaja korrigeerida kaalu eemaldamise teel (nt puurimise teel), siis seadke hiirega märk väljale "Remove", mille järel muutub korrigeeriva kaalu nurgaasend automaatselt 180 kraadi võrra.
Pärast korrigeerivate raskuste paigaldamist tasakaalustatud rootorile vajutage nuppu "Exit - F10" (või funktsiooniklahvi F10 arvuti klaviatuuril), et naasta eelmisse "Nelja tasapinna tasakaalustamise" tööruumi ja kontrollida tasakaalustamise tulemuslikkust. Pärast kontrollkäigu lõpetamist kuvatakse rootori pöörlemissageduse (Nob) ja RMS-väärtused (Vo1, Vo2, Vo3, Vo4) ja faasid (F1, F2, F3, F4) tasakaalustatud rootori pöörlemissageduse vibratsioonist salvestatakse. Samal ajal ilmub tööruumi "Tasakaalustuskaalud" (vt joonis 21) tööruumi "Nelja tasandi tasakaalustamine" kohale, kus kuvatakse täiendavate korrigeerivate kaalude arvutatud parameetrid, mis tuleb paigaldada (või eemaldada) rootorile, et kompenseerida selle ülejäänud tasakaalustamatust. Lisaks näitab see tööruum pärast tasakaalustamist saavutatud jääkebalansside väärtusi. Kui tasakaalustatud rootori jääkvibratsiooni ja/või jääktasakaalustamatuse väärtused vastavad tehnilises dokumentatsioonis sätestatud tolerantsi nõuetele, võib tasakaalustamisprotsessi lõpule viia. Vastasel juhul võib tasakaalustamisprotsessi jätkata. See meetod võimaldab korrigeerida võimalikke vigu järjestikuste lähenduste abil, mis võivad tekkida tasakaalustatud rootori korrigeeriva kaalu paigaldamisel (eemaldamisel).
Kui tasakaalustamisprotsess jätkub, tuleb tasakaalustatud rootori peale paigaldada (või eemaldada) täiendavaid korrigeerivaid raskusi vastavalt tööruumis "Tasakaalustuskaalud" määratud parameetritele.
Nuppu "Koefitsiendid - F8" (või funktsiooniklahvi F8 arvuti klaviatuuril) kasutatakse viie kalibreerimisringi tulemuste põhjal arvutatud rootori tasakaalustuskoefitsientide (dünaamilised mõjukoefitsiendid) vaatamiseks ja salvestamiseks arvuti mällu.
7. Jäikade rootorite soovitatavad tasakaalustamise täpsusklassid
Tabel 2. Jäikade rootorite soovitatavad tasakaalustamise täpsusklassid.
Jäikade rootorite soovitatavad tasakaalustamise täpsusklassid
| Masinate tüübid (rootorid) | Tasakaalustava täpsuse klass | Väärtus eper Ω mm/s |
|---|---|---|
| Suurte madala pöörlemiskiirusega (kolvi kiirus alla 9 m/s) laevade diiselmootoritele mõeldud (konstruktsiooniliselt tasakaalustamata) ajamivõllid. | G 4000 | 4000 |
| ajamivõllid (konstruktsiooniliselt tasakaalustatud) suurtele madala kiirusega meredüüselmootoritele (kolvi kiirus alla 9 m/s) | G 1600 | 1600 |
| Vibratsioonisolaatoritel olevad (konstruktsiooniliselt tasakaalustamata) ajamivõllid | G 630 | 630 |
| Jäikadel tugedel olevad (konstruktsiooniliselt tasakaalustamata) ajamivõllid | G 250 | 250 |
| Sõiduautode, veoautode ja vedurite jaoks kokkupandavad kolbmootorid | G 100 | 100 |
| Autoosad: rattad, veljed, rattakomplektid, jõuülekanded. | ||
| Võllid (struktuurselt tasakaalustatud) vibratsioonisolaatoritel (drive crantshafts) | G 40 | 40 |
| Põllumajandusmasinad | G 16 | 16 |
| Jäikadel tugedel olevad (tasakaalustatud) ajamivõllid | ||
| Purustid | ||
| ajamivõllid (ajamivõllid, kruvivõllid) | ||
| Õhusõidukite gaasiturbiinid | G 6.3 | 6.3 |
| tsentrifuugid (separaatorid, settlerid) | ||
| elektrimootorid ja generaatorid (mille võlli kõrgus on vähemalt 80 mm), mille maksimaalne nimipöörlemiskiirus on kuni 950 min.-1 | ||
| Elektrimootorid, mille võlli kõrgus on alla 80 mm | ||
| Fännid | ||
| Käigukastid | ||
| Üldotstarbelised masinad | ||
| Metallilõikamismasinad | ||
| Paberi valmistamise masinad | ||
| Pumbad | ||
| Turbolaadurid | ||
| Veeturbiinid | ||
| Kompressorid | ||
| Arvutiga juhitavad ajamid | G 2.5 | 2.5 |
| elektrimootorid ja generaatorid (mille võlli kõrgus on vähemalt 80 mm), mille maksimaalne nimipöörlemiskiirus on üle 950 min.-1 | ||
| Gaasi- ja auruturbiinid | ||
| Metallilõikamismasina ajamid | ||
| Tekstiilimasinad | ||
| Audio- ja videoseadmete ajamid | G 1 | 1 |
| Lihvimismasinate ajamid | ||
| Spindlid ja täppisseadmete ajamid | G 0.4 | 0.4 |
ET 
EN 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
FI 
FR 
DE 
EL 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
NB 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
RU 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UK 
HI 
VI
0 Kommentaarid