بالانس کردن محور محرک: راهنمای جامع

تصور کنید که در حال رانندگی با کامیون هستید و ناگهان هنگام شتاب‌گیری یا تعویض دنده، لرزش شدیدی احساس می‌کنید یا صدای تق‌تق بلندی می‌شنوید. این چیزی بیش از یک مزاحمت است - می‌تواند نشانه‌ی عدم تعادل میل گاردان باشد. برای مهندسان و تکنسین‌ها، چنین لرزش‌ها و صداهایی نشان‌دهنده‌ی کاهش راندمان، افزایش سرعت فرسایش قطعات و در صورت عدم رسیدگی، خرابی‌های پرهزینه‌ی بالقوه است.

در این راهنمای جامع، ما راه‌حل‌های عملی برای مشکلات بالانس میل گاردان ارائه می‌دهیم. شما یاد خواهید گرفت که میل گاردان چیست و چرا به بالانس نیاز دارد، نقص‌های رایجی که باعث لرزش یا سر و صدا می‌شوند را تشخیص دهید و یک فرآیند گام به گام واضح را برای بالانس دینامیکی میل گاردان دنبال کنید. با به کارگیری این بهترین شیوه‌ها، می‌توانید در هزینه‌های تعمیرات صرفه‌جویی کنید، زمان عیب‌یابی را کاهش دهید و اطمینان حاصل کنید که ماشین‌آلات یا وسیله نقلیه شما با حداقل لرزش به طور قابل اعتمادی کار می‌کند.

فهرست مطالب

• ۱. انواع میل‌گاردان
• ۲. اختلالات عملکرد درایو یونیورسال
• ۳. بالانس میل گاردان
• ۴. دستگاه‌های بالانس مدرن برای میل‌گاردان
• ۵. آماده‌سازی برای بالانس میل گاردان
• ۶. روش بالانس میل‌محور
• ۷. کلاس‌های دقت تعادل پیشنهادی برای روتورهای صلب

۱. انواع میل‌گاردان

محرک مفصل کروی (شفت محرک) مکانیزمی است که گشتاور را بین شفت‌هایی که در مرکز مفصل کروی یکدیگر را قطع می‌کنند منتقل می‌کند و می‌تواند نسبت به یکدیگر در زاویه‌ای حرکت کند. در یک خودرو، شفت محرک گشتاور را از جعبه‌دنده (یا جعبه‌انتقال) به محورهای متحرک در حالت پیکربندی کلاسیک یا چهارچرخ متحرک منتقل می‌کند. برای خودروهای چهارچرخ متحرک، مفصل یوونیورسال معمولاً شفت متحرک جعبه‌دنده را به شفت محرک جعبه‌انتقال متصل می‌کند و شفت‌های متحرک جعبه‌انتقال را به شفت‌های محرک اصلی محورهای متحرک متصل می‌سازد.

واحدهای نصب شده روی شاسی (مانند گیربکس و جعبه دنده کمکی) می‌توانند به دلیل تغییر شکل تکیه‌گاه‌هایشان و خود شاسی، نسبت به یکدیگر حرکت کنند. در همین حال، محورهای محرک از طریق سیستم تعلیق به شاسی متصل شده‌اند و می‌توانند به دلیل تغییر شکل عناصر الاستیک سیستم تعلیق، نسبت به شاسی و واحدهای نصب شده روی آن حرکت کنند. این حرکت نه تنها می‌تواند زاویه میل گاردان‌های متصل کننده واحدها، بلکه فاصله بین واحدها را نیز تغییر دهد.

محرک مفصل کروی یک معایب عمده دارد: چرخش ناهموار میل‌ها. اگر یک میل به‌طور یکنواخت بچرخد، میل دیگر چنین نمی‌چرخد و این عدم یکنواختی با افزایش زاویه بین میل‌ها بیشتر می‌شود. این محدودیت مانع از استفاده از محرک مفصل کروی در بسیاری از کاربردها می‌شود، مانند در انتقال قدرت خودروهای محرک جلو، جایی که مسئله اصلی انتقال گشتاور به چرخ‌های در حال گردش است. این عیب را می‌توان تا حدی با استفاده از دو مفصل یو‌نیورسال روی یک شفت که نسبت به یکدیگر یک‌چهارم دور چرخانده شده‌اند، جبران کرد. با این حال، در کاربردهایی که نیاز به چرخش یکنواخت دارند، معمولاً از مفاصل سرعت ثابت (CV joints) استفاده می‌شود. مفاصل CV طراحی پیشرفته‌تر اما پیچیده‌تری هستند که همان هدف را برآورده می‌کنند.

محرک‌های مفصل کاردان می‌توانند شامل یک یا چند مفصل کاردان باشند که توسط میل‌گاردان‌ها و تکیه‌گاه‌های میانی به هم متصل شده‌اند.

شکل ۱. نمودار محرک مفصل کروی: ۱، ۴، ۶ — میل‌گردان‌ها؛ ۲، ۵ — مفصل‌های کروی؛ ۳ — اتصال جبرانی؛ u1، u2 — زاویه‌ها بین میل‌گردان‌ها

به طور کلی، یک درایو مفصل یونیورسال از مفاصل یونیورسال ۲ و ۵، میل گاردان‌های ۱، ۴ و ۶ و یک اتصال جبرانی ۳ تشکیل شده است. گاهی اوقات میل گاردان روی یک تکیه‌گاه میانی متصل به عضو عرضی شاسی خودرو نصب می‌شود. مفاصل یونیورسال انتقال گشتاور بین شفت‌هایی را که محورهایشان با زاویه‌ای متقاطع هستند، تضمین می‌کنند. مفاصل یونیورسال به انواع سرعت غیر یکنواخت و سرعت ثابت تقسیم می‌شوند. مفاصل سرعت غیر یکنواخت نیز به انواع الاستیک و صلب طبقه‌بندی می‌شوند. مفاصل سرعت ثابت می‌توانند از نوع گوی با شیارهای جداکننده، نوع گوی با اهرم جداکننده و نوع بادامک باشند. آنها معمولاً در درایو چرخ‌های کنترل‌شده‌ی پیشرو نصب می‌شوند، جایی که زاویه بین شفت‌ها می‌تواند به ۴۵ درجه برسد و مرکز مفصل یونیورسال باید با نقطه تقاطع محورهای چرخش چرخ و محور چرخش آن مطابقت داشته باشد.

اتصالات یونیورسال الاستیک به دلیل تغییر شکل الاستیک عناصر اتصال، گشتاور را بین شفت‌هایی با محورهای متقاطع با زاویه ۲...۳ درجه منتقل می‌کنند. یک اتصال سرعت غیریکنواخت صلب، گشتاور را از یک شفت به شفت دیگر از طریق اتصال متحرک قطعات صلب منتقل می‌کند. این اتصال از دو یوغ - ۳ و ۵ - تشکیل شده است که در سوراخ‌های استوانه‌ای قرار دارند و انتهای A، B، V و G عنصر اتصال - صلیب ۴ - روی یاتاقان‌ها نصب شده‌اند. یوغ‌ها به طور صلب به شفت‌های ۱ و ۲ متصل شده‌اند. یوغ ۵ می‌تواند حول محور BG صلیب بچرخد و همزمان، همراه با صلیب، حول محور AV بچرخد و در نتیجه انتقال چرخش از یک شفت به شفت دیگر را با زاویه متغیر بین آنها امکان‌پذیر کند.

شکل ۲. نمودار یک مفصل کardan صلب با سرعت غیر یکنواخت

اگر شفت ۷ حول محور خود به زاویه α بچرخد، شفت ۲ در همان دوره به زاویه β خواهد چرخید. رابطه بین زاویه‌های چرخش شفت‌های ۷ و ۲ توسط عبارت زیر تعیین می‌شود. cotα = cotβ * cosγکه در آن γ زاویه‌ای است که محورهای شفت‌ها در آن قرار گرفته‌اند. این عبارت نشان می‌دهد که زاویه β گاهی اوقات کمتر، مساوی یا بزرگتر از زاویه α است. برابری این زوایا در هر ۹۰ درجه چرخش شفت ۷ رخ می‌دهد. بنابراین، با چرخش یکنواخت شفت ۱، سرعت زاویه‌ای شفت ۲ غیر یکنواخت است و طبق قانون سینوسی تغییر می‌کند. غیر یکنواختی چرخش شفت ۲ با افزایش زاویه γ بین محورهای شفت، قابل توجه‌تر می‌شود.

اگر چرخش غیرهمگن شفت ۲ به شفت‌های واحدها منتقل شود، بارهای نوسانی اضافی در انتقال ایجاد می‌شود که با زاویه γ افزایش می‌یابد. برای جلوگیری از انتقال چرخش غیرهمگن شفت ۲ به شفت‌های واحدها، در محرک یونیورسال از دو مفصل یو‌نیورسال استفاده می‌شود. آنها طوری نصب می‌شوند که زوایای γ1 و γ2 برابر باشند؛ شاخک‌های یاتاقان‌های کروی، که بر روی شفت ۴ با چرخش غیرمتناسب ثابت شده‌اند، باید در یک صفحه قرار گیرند.

طراحی قطعات اصلی درایوهای مفصل یونیورسال در شکل 3 نشان داده شده است. یک مفصل یونیورسال با سرعت غیر یکنواخت از دو یوغ (1) تشکیل شده است که توسط یک صلیب (3) به هم متصل شده‌اند. یکی از یوغ‌ها گاهی اوقات دارای یک فلنج است، در حالی که دیگری به لوله میل گاردان جوش داده شده یا دارای یک انتهای خاردار (6) (یا غلاف) برای اتصال به میل گاردان است. سرمحورهای صلیبی در چشم هر دو یوغ روی یاتاقان‌های سوزنی (7) نصب شده‌اند. هر یاتاقان در یک محفظه (2) قرار دارد و در چشم یوغ با یک درپوش نگه داشته می‌شود که با دو پیچ که توسط زبانه‌های روی واشر قفل شده‌اند به یوغ متصل می‌شود. در برخی موارد، یاتاقان‌ها با حلقه‌های فنری در یوغ‌ها محکم می‌شوند. برای حفظ روانکاری در یاتاقان و محافظت از آن در برابر آب و خاک، یک آب‌بندی لاستیکی خود سفت شونده وجود دارد. حفره داخلی صلیب از طریق یک اتصال گریس با گریس پر می‌شود که به یاتاقان‌ها می‌رسد. این صلیب معمولاً دارای یک شیر اطمینان است تا از آسیب دیدن آب‌بند در اثر فشار گریس پمپ شده به داخل صلیب جلوگیری کند. اتصال خاردار (6) با استفاده از اتصالات گریس (5) روغن‌کاری می‌شود.

شکل ۳. جزئیات یک مفصل یکپارچهٔ انعطاف‌ناپذیر با سرعت غیرهمگن

حداکثر زاویه بین محورهای شفت‌هایی که توسط اتصالات یونیورسال با سرعت غیر یکنواخت و صلب به هم متصل شده‌اند، معمولاً از 20 درجه تجاوز نمی‌کند، زیرا راندمان در زوایای بزرگتر به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. اگر زاویه بین محورهای شفت در محدوده 0...2% تغییر کند، سرمحورهای صلیبی توسط یاتاقان‌های سوزنی تغییر شکل می‌دهند و باعث می‌شوند که اتصال یونیورسال به سرعت از کار بیفتد.

در گیربکس‌های وسایل نقلیه زنجیری پرسرعت، اغلب از اتصالات یونیورسال با انواع کوپلینگ دنده‌ای استفاده می‌شود که امکان انتقال گشتاور بین شفت‌هایی با محورهای متقاطع با زاویه تا ۱.۵...۲ درجه را فراهم می‌کنند.

میل‌گاردان‌ها معمولاً به‌صورت لوله‌ای ساخته می‌شوند و از لوله‌های بدون درز یا جوش‌داده‌شده‌ی فولادی ویژه استفاده می‌کنند. یوک‌های مفصل‌های گیرهٔی، غلاف‌های شیاردار یا نوک‌ها به لوله‌ها جوش داده می‌شوند. برای کاهش بارهای عرضی وارد بر شفت محرک، بالانس دینامیکی با مفصل‌های گیرهٔی مونتاژشده انجام می‌شود. عدم تعادل با جوشکاری صفحات بالانس روی شفت محرک یا گاهی با نصب صفحات بالانس زیر کلاهک‌های بلبرینگ مفصل‌های گیرهٔی اصلاح می‌شود. موقعیت نسبی قطعات اتصال شیاردار پس از مونتاژ و بالانس مجموعهٔ محرک مفصل‌های گیرهٔی در کارخانه معمولاً با برچسب‌های ویژه علامت‌گذاری می‌شود.

اتصال جبرانی در محرک مفصل کروی معمولاً به‌صورت یک اتصال شیاردار ساخته می‌شود که امکان حرکت محوری قطعات محرک مفصل کروی را فراهم می‌کند. این اتصال شامل یک نوک شیاردار است که در داخل غلاف شیاردار محرک مفصل کروی قرار می‌گیرد. روانکاری به داخل اتصال شیاردار از طریق یک چرب‌کن یا در حین مونتاژ وارد می‌شود و پس از استفاده‌ی طولانی‌مدت از خودرو تعویض می‌گردد. معمولاً یک آب‌بند و یک درپوش نصب می‌شوند تا از نشت گریس و آلودگی جلوگیری شود.

برای شفت‌های محرک بلند، معمولاً در سیستم‌های اتصال گویا از تکیه‌گاه‌های میانی استفاده می‌شود. تکیه‌گاه میانی معمولاً شامل یک براکت است که به تیر عرضی شاسی خودرو پیچ می‌شود و در آن یک بلبرینگ گویا درون یک حلقه لاستیکی ارتجاعی نصب شده است. این بلبرینگ از دو طرف با درپوش‌ها مهر و موم شده و دارای یک دستگاه روانکاری است. حلقه لاستیکی ارتجاعی به جبران خطاهای مونتاژ و ناهمسوئی بلبرینگ که ممکن است به‌دلیل تغییرشکل‌های شاسی رخ دهد، کمک می‌کند.

یک مفصل گویا با یاتاقان‌های سوزنی (شکل 4a) از یوک‌ها، یک صلیب، یاتاقان‌های سوزنی و آب‌بندها تشکیل شده است. فنجان‌های دارای یاتاقان سوزنی روی شاتون‌های صلیب نصب شده و با آب‌بندها آب‌بندی می‌شوند. این فنجان‌ها با حلقه‌های قفل یا درپوش‌هایی که با پیچ‌ها محکم شده‌اند، در یوک‌ها ثابت می‌شوند. مفصل‌های گویا از طریق یک چاهک گریس‌کاری و از طریق سوراخ‌های داخلی در صلیب روانکاری می‌شوند. از یک شیر اطمینان برای از بین بردن فشار روغن اضافی در مفصل استفاده می‌شود. در طول چرخش یکنواخت یوک محرک، یوک متحرک به طور غیر یکنواخت می‌چرخد: در هر دور، دو بار از یوک محرک جلو می‌افتد و دو بار عقب می‌ماند. برای از بین بردن چرخش غیر یکنواخت و کاهش بارهای اینرسی، از دو مفصل گیره استفاده می‌شود.

در انتقال نیرو به چرخ‌های محرک جلو، از مفاصل همگام (سرعت ثابت) استفاده می‌شود. سیستم انتقال نیرو با مفصل همگام در خودروهای GAZ-66 و ZIL-131 شامل یوک‌های ۲ و ۵ (شکل ۴ب)، چهار گوی ۷ و یک گوی مرکزی ۸ است. یوک محرک ۲ به‌طور یکپارچه با محور داخلی متصل است، در حالی که یوک متحرک همراه با محور خارجی آهنگری شده است که در انتهای آن هاب چرخ ثابت شده است. گشتاور محرک از یوک ۲ به یوک ۵ از طریق توپچه‌های ۷ منتقل می‌شود که در شیارهای دایره‌ای‌شکل یوک‌ها حرکت می‌کنند. توپ مرکزی ۸ برای مرکزگیری یوک‌ها عمل می‌کند و توسط پین‌های ۳ و ۴ در جای خود نگه داشته می‌شود. فرکانس چرخش یوک‌های ۲ و ۵ به دلیل تقارن مکانیزم نسبت به یوک‌ها یکسان است. تغییر طول شفت توسط اتصالات رزوه‌ای آزاد یوک‌ها با شفت تأمین می‌شود.

شکل ۴. مفصل‌های یوونیورسال: الف — مفصل یوونیورسال: ۱ — درپوش؛ ۲ — فنجان؛ ۳ — یاتاقان سوزنی؛ ۴ — آب‌بند؛ ۵، ۹ — یوک‌ها؛ ۶ — شیر اطمینان؛ ۷ — صلیبی؛ ۸ — محل چرب‌کاری؛ ۱۰ — پیچ؛ ب — مفصل کروی همگام: ۱ — شفت داخلی؛ ۲ — یوک محرک؛ ۳، ۴ — میل‌پیچ‌ها؛ ۵ — یوک متحرک؛ ۶ — شفت خارجی؛ ۷ — گوی‌ها؛ ۸ — گوی مرکزی

۲. اختلالات عملکرد درایو یونیورسال

خرابی‌های سیستم محرک مفصل کاردان معمولاً به صورت ضربه‌های تند در مفصل‌های کاردان بروز می‌کنند که هنگام حرکت خودرو، به‌ویژه در هنگام تعویض دنده‌ها و افزایش ناگهانی سرعت میل‌لنگ موتور (برای مثال هنگام تغییر از ترمز موتور به شتاب‌گیری) رخ می‌دهند. نشانه‌ای از خرابی یاتاقان همگرا، گرم شدن آن تا دمای بالا (بیش از ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد) است. این امر به دلیل سایش قابل توجه بوش‌ها و شفت‌های یاتاقان همگرا، بلبرینگ‌های سوزنی، صلیب‌ها و اتصالات شیاردار رخ می‌دهد که منجر به ناهمسو شدن یاتاقان همگرا و وارد آمدن بارهای محوری ضربه‌ای قابل توجه بر بلبرینگ‌های سوزنی می‌شود. آسیب به آب‌بندهای چوب‌پنبه‌ای صلیب یاتاقان همگرا منجر به سایش سریع شفت و بلبرینگ آن می‌شود.

در حین تعمیر و نگهداری، عملکرد یاتاقان یکپارچه با چرخاندن سریع میل‌گردان به دست در هر دو جهت بررسی می‌شود. میزان چرخش آزاد میل‌گردان، میزان سایش یاتاقان‌های یکپارچه و اتصالات رزوه‌ای را تعیین می‌کند. هر ۸ تا ۱۰ هزار کیلومتر، وضعیت اتصالات پیچ‌شده فلنج‌های میل‌کشیده گیربکس و فلنج‌های یاتاقان‌های یکپارچه انتهایی، و همچنین بست‌های تکیه‌گاه میانی میل‌گردان بررسی می‌شود. وضعیت غلاف‌های لاستیکی روی اتصالات شیاردار و درپوش‌های چوب‌پنبه‌ای محور یونیورسال نیز بررسی می‌شود. تمام پیچ‌های اتصال باید کاملاً سفت شوند (گشتاور سفت کردن ۸-۱۰ کیلوگرم‌فورس‌متر).

بلبرینگ‌های سوزنی‌یویو با روغن مایع مورد استفاده در واحدهای انتقال نیرو روانکاری می‌شوند؛ اتصالات مخروطی در اکثر خودروها با گریس‌ها (US-1، US-2، 1-13 و غیره) روانکاری می‌شوند؛ استفاده از گریس برای روانکاری بلبرینگ‌های سوزنی به‌شدت ممنوع است. در برخی خودروها، اتصالات شیاردار با روغن گیربکس روانکاری می‌شوند. یاتاقان تکیه‌گاه میانی که در یک غلاف لاستیکی نصب شده است، عملاً نیازی به روانکاری ندارد، زیرا در حین مونتاژ در کارخانه روانکاری شده است. یاتاقان تکیه‌گاه خودروی ZIL-130 در سرویس‌های دوره‌ای (هر ۱۱۰۰ تا ۱۷۰۰ کیلومتر) از طریق یک اتصال تحت فشار با گریس روانکاری می‌شود.

شکل ۵. محرک مفصل کروی: ۱ — فلنج برای محکم‌کردن شفت محرک؛ ۲ — صلیب مفصل کروی؛ ۳ — یوک مفصل کروی؛ ۴ — یوک لغزنده؛ ۵ — لوله شفت محرک؛ ۶ — یاتاقان غلتکی سوزنی با انتهای بسته

محرک مفصل یوونیورسال شامل دو مفصل یوونیورسال با یاتاقان‌های سوزنی است که توسط یک شفت توخالی به هم متصل شده‌اند و یک یوک لغزنده با شیارهای اینولوئیت است. برای اطمینان از محافظت مطمئن در برابر آلودگی و تأمین روانکاری مناسب اتصال شیاردار، یوک لغزنده (۶)، که به شفت ثانویه (۲) جعبه دنده متصل است، در یک امتداد (۱) که به بدنه جعبه دنده متصل است، قرار می‌گیرد. علاوه بر این، این محل قرارگیری اتصال شیاردار (خارج از ناحیه بین مفاصل) به طور قابل توجهی سفتی سیستم محرک یونیورسال را افزایش داده و احتمال لرزش شفت را هنگام فرسودگی اتصال شیاردار لغزنده کاهش می‌دهد.

میل گاردان از یک لوله نازک دیواره جوش داده شده با برق (8) ساخته شده است که دو یوغ یکسان (9) در هر انتها به صورت پرسی در آن قرار گرفته و سپس با جوش قوسی جوش داده می‌شوند. محفظه‌های یاتاقان سوزنی (18) صلیب (25) به صورت پرسی در سوراخ‌های یوغ (9) قرار گرفته و با حلقه‌های نگهدارنده فنر (20) محکم شده‌اند. هر یاتاقان با مفصل یونیورسال شامل 22 سوزن (21) است. درپوش‌های مهر و موم شده (24) به صورت پرسی بر روی سرستون‌های بیرون زده صلیب‌ها قرار می‌گیرند که حلقه‌های چوب پنبه‌ای (23) در آنها نصب شده‌اند. یاتاقان‌ها با استفاده از یک اتصال گریس زاویه‌دار (17) که به یک سوراخ رزوه‌دار در مرکز صلیب پیچ شده و به کانال‌های درون سرستون‌های صلیب متصل است، روغن‌کاری می‌شوند. در طرف مقابل صلیب اتصال جهانی، یک شیر اطمینان (16) در مرکز آن قرار دارد که برای تخلیه گریس اضافی هنگام پر کردن صلیب و یاتاقان‌ها و جلوگیری از افزایش فشار داخل صلیب در حین کار طراحی شده است (شیر با فشار حدود 3.5 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع فعال می‌شود). ضرورت تعبیه شیر اطمینان به این دلیل است که افزایش بیش از حد فشار در داخل صلیب می‌تواند منجر به آسیب (بیرون زدگی) آب‌بندی‌های چوب پنبه‌ای شود.

شکل ۶. مجموعه شفت محرک: ۱ — امتداد گیربکس؛ ۲ — شفت ثانویه گیربکس؛ ۳ و ۵ — محافظ‌های آلودگی؛ ۴ — آب‌بندهای لاستیکی؛ ۶ — یوک لغزنده؛ ۷ — صفحه بالانس؛ ۸ — لوله شفت محرک؛ ۹ — یوک؛ ۱۰ — یوک فلنجی؛ ۱۱ — پیچ؛ ۱۲ — فلنج چرخ‌دنده محرک محور عقب؛ ۱۳ — واشر فنری؛ ۱۴ — مهره؛ ۱۵ — محور عقب؛ ۱۶ — شیر اطمینان؛ ۱۷ — چنگک گریس‌کاری زاویه‌ای؛ ۱۸ — یاتاقان سوزنی؛ ۱۹ — چشم یوک؛ ۲۰ — حلقه نگهدارنده فنر؛ ۲۱ — سوزن؛ ۲۲ — واشر با انتهای حلقوی؛ ۲۳ — حلقه چوب‌پنبه‌ای؛ ۲۴ — درپوش نوردی؛ ۲۵ — صلیبی

میل گاردان، که با هر دو مفصل یونیورسال مونتاژ شده است، با جوش دادن صفحات متعادل کننده (7) به لوله، در هر دو انتها به دقت به صورت دینامیکی متعادل می‌شود. بنابراین، هنگام جداسازی شفت، تمام قطعات آن باید به دقت علامت گذاری شوند تا بتوان آنها را در موقعیت‌های اصلی خود دوباره مونتاژ کرد. عدم رعایت این دستورالعمل، تعادل شفت را مختل می‌کند و باعث لرزش‌هایی می‌شود که می‌تواند به گیربکس و بدنه خودرو آسیب برساند. اگر قطعات جداگانه فرسوده شوند، به خصوص اگر لوله به دلیل ضربه خم شود و متعادل کردن دینامیکی شفت پس از مونتاژ غیرممکن شود، کل شفت باید تعویض شود.

ایرادات احتمالی شفت محرک، علل و راه‌حل‌های آن‌ها

علت نقص عملکرد	راه حل
لرزش میل‌محور
خم‌شدگی شفت به دلیل مانع	۱. شفت مونتاژشده را صاف و متعادل‌سازی دینامیکی کنید یا شفت مونتاژشده را تعویض کنید.
۲. سایش یاتاقان و کراس	۲. یاتاقان‌ها و کراس‌ها را تعویض کرده و شفت مونتاژشده را به صورت دینامیکی بالانس کنید.
۳. سایش بوش‌های امتداددهنده و یوک لغزنده	۳. اکستنشن و یوک لغزنده را تعویض کرده و شفت مونتاژشده را به صورت دینامیکی بالانس کنید.
صدای تق‌تق هنگام استارت و حرکت آزاد
سایش شیارهای یوک لغزنده یا شفت ثانویه گیربکس	۱. قطعات فرسوده را تعویض کنید. هنگام تعویض یوک کشویی، شفت مونتاژشده را به‌صورت دینامیکی بالانس کنید.
۲. شل بودن پیچ‌های متصل‌کننده یوک فلنج به فلنج چرخ‌دندهٔ محرک محور عقب	۲. سفت کردن پیچ‌ها
نشت روغن از آب‌بندهای مفصل یکپارچه
فرسایش حلقه‌های چوب‌پنبه‌ای در آب‌بندهای مفصل جهانی	حلقه‌های چوب‌پنبه‌ای را تعویض کنید و در حین مونتاژ مجدد، موقعیت نسبی تمام قطعات شفت محرک را حفظ کنید. اگر کراس‌شفت‌ها و یاتاقان‌ها فرسوده باشند، آن‌ها را تعویض کرده و شفت مونتاژشده را به‌صورت دینامیکی بالانس کنید.

۳. بالانس میل گاردان

پس از تعمیر و مونتاژ میل‌گردان، آن را به‌صورت دینامیکی روی دستگاهی متعادل می‌کنند. یکی از طرح‌های دستگاه متعادل‌کننده در شکل ۷ نشان داده شده است. این دستگاه از یک صفحه (۱۸)، یک قاب آونگی (۸) که روی چهار میله عمودی ارتجاعی (۳) نصب شده است تشکیل می‌شود و نوسان آن را در صفحه افقی تضمین می‌کند. یک براکت و سرستون جلویی (۹)، که روی براکت (۴) محکم شده‌اند، بر روی لوله‌های طولی قاب آونگ (۸) نصب می‌شوند. سرستون عقب (۶) روی یک ترavers متحرک (۵) قرار دارد که امکان بالانس دینامیکی شفت‌های محرک با طول‌های مختلف را فراهم می‌کند. محورهای سرستون‌ها روی یاتاقان‌های کروی دقیق نصب شده‌اند. محور سرستون جلو (۹) توسط یک موتور الکتریکی نصب‌شده در پایه دستگاه، از طریق یک سیستم تسمه‌ای V و یک شفت واسطه که یک حلقه (۱۰) (صفحه مدرج) روی آن نصب شده است، به حرکت در می‌آید. علاوه بر این، دو پایه (۱۵) با پین‌های قفل‌شونده جمع‌شونده (۱۷) بر روی صفحه ماشین (۱۸) نصب شده‌اند که بسته به توازن انتهای جلو یا عقب شفت محرک، تثبیت انتهای جلو و عقب قاب آونگ را تضمین می‌کنند.

شکل ۷. دستگاه تراز دینامیکی برای میل‌گاردان‌ها

۱—گیره؛ ۲—دمپرها؛ ۳—میله‌ی ارتجاعی؛ ۴—براکت؛ ۵—تیرک متحرک؛ ۶—سر جلویی عقب؛ 7—میلهٔ عرضی؛ 8—چرخهٔ آونگی؛ 9—سرسیلندر محرک جلو؛ 10—دیسک شاخه؛ 11—میلِیوولت‌متر؛ 12—شاخهٔ محور کموتاتور-رست‌ساز؛ 13—سنسور مغناطیس‌الکتریکی؛ 14—پایهٔ ثابت؛ 15—پایهٔ تثبیت‌کننده؛ 16—پشتیبانی؛ 17—تثبیت‌کننده؛ 18—صفحهٔ پشتیبان

پایه‌های ثابت (۱۴) در پشت صفحهٔ ماشین نصب می‌شوند و حسگرهای مغناطیس‌الکتریکی (۱۳) روی آن‌ها قرار می‌گیرند، به‌طوری‌که میله‌هایی به انتهای قاب آونگ متصل شده‌اند. برای جلوگیری از ارتعاشات تشدیدی قاب، میراگرهای (۲) پرشده با روغن زیر براکت‌ها (۴) نصب می‌شوند.

در طول بالانس دینامیکی، مجموعه میل گاردان به همراه یوک کشویی روی دستگاه نصب و محکم می‌شود. یک سر میل گاردان توسط یک یوک فلنجی به فلنج سرسیلندر جلویی و سر دیگر توسط گردنه نگهدارنده یوک کشویی به غلاف خاردار سرسیلندر عقب متصل می‌شود. سپس سهولت چرخش میل گاردان بررسی می‌شود و یک سر قاب پاندول دستگاه با استفاده از فیکساتور ثابت می‌شود. پس از روشن کردن دستگاه، شاخه یکسوکننده در خلاف جهت عقربه‌های ساعت چرخانده می‌شود و سوزن میلی‌ولت‌متر را به حداکثر مقدار خود می‌رساند. مقدار میلی‌ولت‌متر با مقدار عدم تعادل مطابقت دارد. مقیاس میلی‌ولت‌متر بر حسب گرم-سانتی‌متر یا گرم وزنه تعادل درجه‌بندی شده است. با ادامه چرخش شاخه یکسوکننده در خلاف جهت عقربه‌های ساعت، مقدار میلی‌ولت‌متر به صفر می‌رسد و دستگاه متوقف می‌شود. بر اساس مقدار شاخه یکسوکننده، جابجایی زاویه‌ای (زاویه جابجایی عدم تعادل) تعیین می‌شود و با چرخاندن دستی میل گاردان، این مقدار روی شاخه شفت میانی تنظیم می‌شود. محل جوش صفحه تعادل در بالای محور محرک و قسمت وزنه‌دار در پایین صفحه اصلاح خواهد بود. سپس صفحه تعادل با سیم نازک در فاصله 10 میلی‌متر از جوش متصل و بسته می‌شود، دستگاه روشن می‌شود و تعادل انتهای محور محرک با صفحه بررسی می‌شود. عدم تعادل نباید بیش از 70 گرم بر سانتی‌متر باشد. سپس، با آزاد کردن یک سر و محکم کردن سر دیگر قاب آونگ با پایه ثابت‌کننده، تعادل دینامیکی انتهای دیگر محور محرک طبق توالی تکنولوژیکی که در بالا توضیح داده شد، انجام می‌شود.

شفت‌های محرک دارای برخی ویژگی‌های بالانس هستند. برای اکثر قطعات، مبنای بالانس دینامیکی گردنه‌های تکیه‌گاهی (مثلاً روتورهای موتورهای الکتریکی، توربین‌ها، اسپیندل‌ها، میل‌لنگ‌ها و غیره) است، اما برای میل‌گاردان‌ها، فلنج‌ها هستند. در حین مونتاژ، شکاف‌های اجتناب‌ناپذیری در اتصالات مختلف ایجاد می‌شوند که منجر به عدم تعادل می‌گردد. اگر حداقل عدم تعادل در حین بالانس حاصل نشود، شفت رد می‌شود. دقت بالانس تحت تأثیر عوامل زیر قرار دارد:

• فاصله در اتصال بین تسمه فرود فلنج شفت محرک و سوراخ داخلی فلنج محصورکننده سرهای تکیه‌گاهی چپ و راست؛
• ران‌آوت شعاعی و محوری سطوح پایه فلنج؛
• شکاف در اتصالات لولا و خاردار. وجود گریس در حفره اتصال خاردار می‌تواند منجر به عدم تعادل "شناور" شود. اگر این امر مانع از دستیابی به دقت بالانس مورد نیاز شود، محور محرک بدون گریس بالانس می‌شود.

برخی عدم تعادل‌ها ممکن است کاملاً غیرقابل اصلاح باشند. اگر اصطکاک افزایش‌یافته در مفاصل گوی‌گردانی میل‌محور مشاهده شود، تأثیر متقابل سطوح اصلاحی افزایش می‌یابد. این امر منجر به کاهش عملکرد و دقت بالانس می‌شود.

طبق OST 37.001.053-74، استانداردهای عدم تعادل زیر تعیین شده‌اند: میل‌لنگ‌های محرک با دو مفصل (دو تکیه‌گاه) به صورت دینامیکی بالانس می‌شوند و با سه مفصل (سه تکیه‌گاه) - با تکیه‌گاه میانی مونتاژ می‌شوند؛ فلنج‌ها (یوک‌ها) میل‌لنگ‌های محرک و کوپلینگ‌هایی که وزن آنها بیش از 5 کیلوگرم است، قبل از مونتاژ شفت یا کوپلینگ به صورت استاتیکی بالانس می‌شوند؛ هنجارهای عدم تعادل باقیمانده برای میل‌لنگ‌های محرک در هر انتها یا در تکیه‌گاه میانی میل‌لنگ‌های محرک سه مفصلی با عدم تعادل خاص ارزیابی می‌شوند؛

حداکثر مقدار مجاز ویژه عدم تعادل باقیمانده در هر انتهای شفت یا در تکیه‌گاه میانی، و همچنین برای میل‌لنگ‌های محرک سه مفصلی در هر موقعیتی روی پایه تعادل، نباید از مقادیر زیر تجاوز کند: برای گیربکس‌های خودروهای سواری و کامیون‌های کوچک (تا 1 تن) و اتوبوس‌های بسیار کوچک - 6 گرم بر سانتی‌متر مربع بر کیلوگرم، برای بقیه - 10 گرم بر سانتی‌متر مربع بر کیلوگرم. حداکثر مقدار مجاز عدم تعادل باقیمانده میل‌لنگ یا میل‌لنگ محرک سه مفصلی باید روی پایه تعادل با فرکانس چرخشی مطابق با فرکانس‌های آنها در گیربکس در حداکثر سرعت خودرو تضمین شود.

برای میل گاردان‌ها و میل گاردان‌های سه مفصلی کامیون‌هایی با ظرفیت بار ۴ تن و بالاتر، اتوبوس‌های کوچک و بزرگ، کاهش فرکانس چرخش روی پایه تعادل به ۷۰۱TP3T فرکانس چرخش شفت‌های گیربکس در حداکثر سرعت خودرو مجاز است. طبق OST 37.001.053-74، فرکانس چرخش متعادل کننده میل گاردان‌ها باید برابر باشد با:

n_b = (0.7 ... 1.0) ن_r,

جایی که ن_b – فرکانس چرخش متعادل (باید با مشخصات فنی اصلی پایه مطابقت داشته باشد، n=3000 دقیقه^-1; n_r - حداکثر فرکانس چرخش کاری، حداقل^-1.

در عمل، به‌دلیل وجود فاصله در اتصالات و پیوست‌های شیاردار، شفت محرک نمی‌تواند در فرکانس چرخش توصیه‌شده متعادل شود. در این صورت، فرکانس چرخش دیگری انتخاب می‌شود که در آن متعادل می‌گردد.

۴. دستگاه‌های بالانس مدرن برای میل‌گاردان

شکل ۸. دستگاه بالانس میل‌گردان تا طول ۲ متر و وزن تا ۵۰۰ کیلوگرم

این مدل دارای دو پایه است و امکان تعادل در دو صفحه اصلاح را فراهم می‌کند.

ماشین بالانس میل‌گردان تا طول ۴۲۰۰ میلی‌متر و وزن تا ۴۰۰ کیلوگرم

شکل ۹. دستگاه ترازو برای میل‌گاردان تا طول ۴۲۰۰ میلی‌متر و وزن تا ۴۰۰ کیلوگرم

این مدل دارای چهار پایه است و امکان تراز در چهار صفحه اصلاحی به‌طور هم‌زمان را فراهم می‌کند.

شکل ۱۰. دستگاه بالانسینگ یاتاقان سخت افقی برای بالانس دینامیکی شفت‌های محرک

۱ – قطعه متعادل‌کننده (میل‌گردان)؛ ۲ – پایه ماشین؛ ۳ – تکیه‌گاه‌های ماشین؛ ۴ – محرک ماشین؛ عناصر سازه‌ای تکیه‌گاه‌های ماشین در شکل ۹ نشان داده شده‌اند.

شکل ۱۱. عناصر پشتیبان ماشین برای بالانس دینامیکی میل‌گردها

۱ – تکیه‌گاه چپ غیرقابل تنظیم؛ ۲ – تکیه‌گاه میانی قابل تنظیم (۲ عدد)؛ ۳ – تکیه‌گاه ثابت راست غیرقابل تنظیم؛ ۴ – دسته‌ی قفل قاب تکیه‌گاه؛ ۵ – سکوی تکیه‌گاهی متحرک؛ ۶ – مهره تنظیم عمودی تکیه‌گاه؛ ۷ – دسته‌های قفل موقعیت عمودی؛ ۸ – براکت گیره‌ای تکیه‌گاه؛ ۹ – گیره متحرک یاتاقانی میانی؛ ۱۰ – دسته قفل گیره؛ ۱۱ – قفل براکت گیره‌ای؛ ۱۲ – شفت محرک (اصلی) برای نصب قطعه؛ ۱۳ – شفت متحرک

۵. آماده‌سازی برای بالانس میل گاردان

در ادامه، چیدمان تکیه‌گاه‌های ماشین و نصب قطعهٔ متعادل‌کننده (شفت محرک چهار تکیه‌گاهی) روی تکیه‌گاه‌های ماشین را بررسی خواهیم کرد.

شکل ۱۲. نصب فلنج‌های انتقالی روی شفت‌های دستگاه ترازو

شکل ۱۳. نصب شفت محرک بر روی تکیه‌گاه‌های دستگاه ترازو

شکل ۱۴. تراز کردن افقی شفت محرک بر روی تکیه‌گاه‌های دستگاه بالانس با استفاده از ترازو حباب

شکل ۱۵. ثابت کردن تکیه‌گاه‌های میانی ماشین بالانس برای جلوگیری از جابجایی عمودی شفت محرک

برای چرخش کامل، قطعه را به‌صورت دستی بچرخانید. مطمئن شوید که به‌آسانی و بدون گیر کردن روی تکیه‌گاه‌ها می‌چرخد. پس از این، بخش مکانیکی دستگاه راه‌اندازی شده و نصب قطعه کامل می‌شود.

۶. روش بالانس میل‌محور

فرآیند بالانس شفت محرک بر روی دستگاه بالانس با استفاده از سیستم اندازه‌گیری Balanset-4 به‌عنوان مثال بررسی خواهد شد. Balanset-4 یک کیت بالانس قابل حمل است که برای بالانس روتورها در یک، دو، سه و چهار صفحه اصلاح طراحی شده است، چه در یاتاقان‌های خود بچرخند و چه بر روی دستگاه بالانس نصب شوند. این دستگاه شامل حداکثر چهار حسگر لرزش، یک حسگر زاویه فاز، یک واحد اندازه‌گیری چهارکاناله و یک رایانه قابل حمل است.

کل فرآیند بالانس، شامل اندازه‌گیری، پردازش و نمایش اطلاعات در مورد مقدار و محل وزنه‌های اصلاحی، به‌طور خودکار انجام می‌شود و نیازی به مهارت و دانش اضافی کاربر فراتر از دستورالعمل‌های ارائه‌شده ندارد. نتایج تمام عملیات بالانس در آرشیو بالانس ذخیره شده و در صورت لزوم قابل چاپ به‌عنوان گزارش هستند. علاوه بر ترازسازی، بالانسنت-۴ می‌تواند به عنوان یک ویبروتاکومتر معمولی نیز استفاده شود که امکان اندازه‌گیری در چهار کانال از مقدار جذر میانگین مربعات (RMS) کل لرزش، جذر میانگین مربعات (RMS) مؤلفه چرخشی لرزش و کنترل فرکانس چرخش روتور را فراهم می‌کند.

علاوه بر این، این دستگاه امکان نمایش نمودارهای تابع زمان و طیف ارتعاش بر اساس سرعت ارتعاش را فراهم می‌کند که می‌تواند در ارزیابی وضعیت فنی ماشین متعادل مفید باشد.

شکل ۱۶. نمای بیرونی دستگاه بالانس‌نت-۴ برای استفاده به‌عنوان سیستم اندازه‌گیری و محاسباتی دستگاه بالانس‌کنندهٔ شفت محرک

شکل ۱۷. نمونه‌ای از کاربرد دستگاه Balanset-4 به‌عنوان سامانهٔ اندازه‌گیری و محاسباتی دستگاه بالانس شفت محرک

شکل ۱۸. رابط کاربری دستگاه Balanset-4

دستگاه Balanset-4 می‌تواند به دو نوع حسگر مجهز شود - شتاب‌سنج‌های ارتعاشی برای اندازه‌گیری ارتعاش (شتاب ارتعاش) و حسگرهای نیرو. حسگرهای ارتعاشی برای کار در ماشین‌های بالانس نوع پس‌رزونانسی استفاده می‌شوند، در حالی که حسگرهای نیرو برای ماشین‌های بالانس نوع پیش‌رزونانسی استفاده می‌شوند.

شکل ۱۹. نصب حسگرهای لرزش بالانسنت-۴ روی پایه‌های دستگاه بالانس

جهت محور حساسیت سنسورها باید با جهت جابجایی ارتعاش تکیه‌گاه، در این مورد - افقی - مطابقت داشته باشد. برای اطلاعات بیشتر در مورد نصب سنسور، به بخش «بالانس روتورها در شرایط عملیاتی» مراجعه کنید. نصب سنسورهای نیرو به ویژگی‌های طراحی دستگاه بستگی دارد.

1. سنسورهای لرزش ۱، ۲، ۳ و ۴ را روی پایه‌های دستگاه ترازکننده نصب کنید.
2. سنسورهای لرزش را به کانکتورهای X1، X2، X3 و X4 متصل کنید.
3. سنسور زاویه فاز (تاکومتر لیزری) ۵ را طوری نصب کنید که فاصله اسمی بین سطح شعاعی (یا انتهایی) روتور متعادل و محفظه سنسور در محدوده ۱۰ تا ۳۰۰ میلی‌متر باشد.
4. یک نوار شبرنگ با عرض حداقل ۱۰ تا ۱۵ میلی‌متر را به سطح روتور متصل کنید.
5. سنسور زاویه فاز را به کانکتور X5 متصل کنید.
6. واحد اندازه‌گیری را به پورت USB کامپیوتر متصل کنید.
7. هنگام استفاده از برق شهری، کامپیوتر را به واحد منبع تغذیه متصل کنید.
8. واحد منبع تغذیه را به یک شبکهٔ ۲۲۰ ولت و ۵۰ هرتز متصل کنید.
9. کامپیوتر را روشن کنید و برنامه «BalCom-4» را انتخاب کنید.
10. دکمه «F12-چهار صفحه» را (یا کلید عملکرد F12 روی صفحه‌کلید کامپیوتر) فشار دهید تا حالت اندازه‌گیری هم‌زمان ارتعاش در چهار صفحه را با استفاده از حسگرهای ارتعاش ۱، ۲، ۳ و ۴ که به‌ترتیب به ورودی‌های X1، X2، X3 و X4 واحد اندازه‌گیری متصل هستند، انتخاب کنید.
11. یک نمودار mnemonیک که فرایند اندازه‌گیری هم‌زمان ارتعاش را در چهار کانال اندازه‌گیری (یا فرایند بالانس در چهار صفحه) نشان می‌دهد، روی نمایشگر کامپیوتر ظاهر می‌شود، همان‌طور که در شکل ۱۶ نشان داده شده است.

پیش از انجام بالانس، توصیه می‌شود اندازه‌گیری‌ها را در حالت ویبرومتر (دکمه F5) انجام دهید.

شکل ۲۰. اندازه‌گیری‌های مد ویبرومتر

اگر مقدار کل ارتعاش V1s (V2s) تقریباً با مقدار مولفه چرخشی V1o (V2o) مطابقت داشته باشد، می‌توان فرض کرد که سهم اصلی در ارتعاش مکانیزم به دلیل عدم تعادل روتور است. اگر مقدار کل ارتعاش V1s (V2s) به طور قابل توجهی از مولفه چرخشی V1o (V2o) بیشتر باشد، توصیه می‌شود مکانیزم بررسی شود - وضعیت یاتاقان‌ها بررسی شود، از نصب ایمن روی فونداسیون اطمینان حاصل شود، تأیید شود که روتور در حین چرخش با قطعات ثابت تماس نداشته باشد و تأثیر ارتعاشات سایر مکانیزم‌ها و غیره در نظر گرفته شود.

مطالعه نمودارهای تابع زمان و طیف‌های ارتعاشی به‌دست‌آمده در حالت «نمودارها-تحلیل طیفی» می‌تواند در اینجا مفید باشد.

شکل ۲۱. نمودارهای تابع زمان ارتعاش و طیف

نمودار نشان می‌دهد که در کدام فرکانس‌ها، سطح ارتعاش بالاترین است. اگر این فرکانس‌ها با فرکانس چرخش روتور مکانیزم متعادل متفاوت باشند، لازم است منابع این اجزای ارتعاش شناسایی شده و قبل از متعادل‌سازی، اقداماتی برای از بین بردن آنها انجام شود.

همچنین مهم است که به پایداری قرائت‌ها در حالت ویبرومتر توجه شود – دامنه و فاز ارتعاش نباید در طول اندازه‌گیری بیش از ۱۰–۱۵٪ تغییر کند. در غیر این صورت، ممکن است مکانیزم در نزدیکی ناحیهٔ تشدید کار کند. در این حالت، باید سرعت روتور تنظیم شود.

هنگام انجام بالانس چهار صفحه‌ای در حالت "اولیه"، پنج بار کالیبراسیون و حداقل یک بار تأیید دستگاه بالانس شده مورد نیاز است. اندازه‌گیری ارتعاش در طول اولین بار بالانس دستگاه بدون وزنه آزمایشی در فضای کاری "بالانس چهار صفحه‌ای" انجام می‌شود. اجراهای بعدی با یک وزنه آزمایشی که به ترتیب روی محور محرک در هر صفحه اصلاح (در ناحیه هر تکیه‌گاه دستگاه بالانس) نصب شده است، انجام می‌شود.

قبل از هر اجرای بعدی، مراحل زیر باید انجام شود:

• چرخش روتور دستگاه متعادل را متوقف کنید.
• وزن آزمایشی نصب‌شده قبلی را بردارید.
• وزن آزمایشی را در صفحهٔ بعدی نصب کنید.

شکل ۲۳. فضای کاری تعادل چهارصفحه‌ای

پس از تکمیل هر اندازه‌گیری، نتایج فرکانس چرخش روتور (N)_ob)، و همچنین مقادیر RMS (V_o1, V_o2, V_o3, V_o4) و فازها (F₁, F₂, F₃, F₄) ارتعاش در فرکانس چرخشی روتور متعادل در فیلدهای مربوطه در پنجره برنامه ذخیره می‌شوند. پس از پنجمین اجرا (وزن در صفحه ۴)، فضای کاری "وزنه‌های متعادل" (شکل ۲۴ را ببینید) ظاهر می‌شود و مقادیر محاسبه‌شده جرم‌ها (M) را نمایش می‌دهد.₁, M₂, M₃, M₄) و زوایای نصب (f₁, f₂, f₃, f₄) از وزنه‌های اصلاحی که باید در چهار صفحه روی روتور نصب شوند تا عدم تعادل آن جبران شود.

شکل ۲۴. فضای کاری با پارامترهای محاسبه‌شده وزنه‌های اصلاحی در چهار صفحه

توجه! پس از تکمیل فرآیند اندازه‌گیری در طول پنجمین اجرای دستگاه متوازن، لازم است چرخش روتور متوقف شده و وزنه آزمایشی نصب شده قبلی برداشته شود. تنها پس از این کار می‌توانید وزنه‌های اصلاحی را روی روتور نصب (یا بردارید) کنید.

موقعیت زاویه‌ای برای اضافه کردن (یا برداشتن) وزنه اصلاحی روی روتور در سیستم مختصات قطبی از محل نصب وزنه آزمایشی اندازه‌گیری می‌شود. جهت اندازه‌گیری زاویه با جهت چرخش روتور مطابقت دارد. در صورت بالانس شدن توسط پره‌ها، پره روتور بالانس شده که به طور مشروط به عنوان پره اول در نظر گرفته می‌شود، با محل نصب وزنه آزمایشی مطابقت دارد. جهت شماره‌گذاری پره‌ها که روی صفحه نمایش کامپیوتر نشان داده شده است، از جهت چرخش روتور پیروی می‌کند.

در این نسخه از برنامه، به طور پیش‌فرض فرض می‌شود که وزنه اصلاحی به روتور اضافه خواهد شد. این موضوع با علامت تعیین شده در فیلد "افزودن" نشان داده شده است. اگر اصلاح عدم تعادل با حذف وزنه (مثلاً با سوراخ کردن) ضروری باشد، علامت را با استفاده از ماوس در فیلد "حذف" تنظیم کنید، پس از آن موقعیت زاویه‌ای وزنه اصلاحی به طور خودکار ۱۸۰ درجه تغییر خواهد کرد.

پس از نصب وزنه‌های اصلاحی روی روتور متعادل، دکمه "خروج - F10" (یا کلید تابع F10 روی صفحه کلید کامپیوتر) را فشار دهید تا به فضای کاری قبلی "متعادل‌سازی چهار صفحه‌ای" برگردید و اثربخشی عملیات متعادل‌سازی را بررسی کنید. پس از تکمیل اجرای تأیید، نتایج فرکانس چرخش روتور (N)_ob) و مقادیر RMS (V_o1, V_o2, V_o3, V_o4) و فازها (F₁, F₂, F₃, F₄) ارتعاش در فرکانس چرخشی روتور متعادل ذخیره می‌شوند. همزمان، فضای کاری "وزنه‌های متعادل‌کننده" (به شکل 21 مراجعه کنید) روی فضای کاری "متعادل‌کننده چهار صفحه‌ای" ظاهر می‌شود و پارامترهای محاسبه‌شده وزنه‌های اصلاحی اضافی را که باید روی روتور نصب (یا برداشته) شوند تا عدم تعادل باقیمانده آن جبران شود، نمایش می‌دهد. علاوه بر این، این فضای کاری مقادیر عدم تعادل باقیمانده حاصل شده پس از متعادل‌سازی را نشان می‌دهد. اگر مقادیر ارتعاش باقیمانده و/یا عدم تعادل باقیمانده روتور متعادل، الزامات تلرانس مشخص شده در مستندات فنی را برآورده کنند، فرآیند متعادل‌سازی می‌تواند تکمیل شود. در غیر این صورت، فرآیند متعادل‌سازی می‌تواند ادامه یابد. این روش امکان اصلاح خطاهای احتمالی را از طریق تقریب‌های متوالی که ممکن است هنگام نصب (برداشتن) وزنه اصلاحی روی روتور متعادل رخ دهد، فراهم می‌کند.

اگر فرآیند بالانس ادامه یابد، وزنه‌های اصلاحی اضافی باید طبق پارامترهای مشخص شده در فضای کاری «وزنه‌های بالانس»، روی روتور بالانس شده نصب (یا برداشته) شوند.

دکمه "ضرایب - F8" (یا کلید تابع F8 روی صفحه کلید کامپیوتر) برای مشاهده و ذخیره ضرایب بالانس روتور (ضرایب تأثیر دینامیکی) محاسبه شده از نتایج پنج بار کالیبراسیون در حافظه کامپیوتر استفاده می‌شود.

۷. کلاس‌های دقت تعادل پیشنهادی برای روتورهای صلب

جدول ۲. کلاس‌های دقت تعادل پیشنهادی برای روتورهای صلب.

طبقات دقت تعادل پیشنهادی برای روتورهای صلب

انواع ماشین‌ها (روتورها)	کلاس دقت تعادل	مقدار eper Ω mm/s
میل‌لنگ‌های محرک (از نظر ساختاری نامتعادل) برای موتورهای دیزل دریایی بزرگ با دور پایین (سرعت پیستون کمتر از ۹ متر بر ثانیه)	جی ۴۰۰۰	4000
شاتون‌های محرک (متعادل از نظر ساختاری) برای موتورهای دیزل دریایی بزرگ با دور پایین (سرعت پیستون کمتر از ۹ متر بر ثانیه)	جی ۱۶۰۰	1600
میل‌لنگ‌های محرک (ساختاریاً نامتعادل) روی عایق‌های لرزشی	جی ۶۳۰	630
میل‌لنگ‌های محرک (ساختاریاً نامتعادل) روی تکیه‌گاه‌های صلب	جی ۲۵۰	250
موتورهای رفت و برگشتی مونتاژشده برای خودروهای سواری، کامیون‌ها و لوکوموتیوها	جی ۱۰۰	100
قطعات خودرو: چرخ‌ها، رینگ‌ها، مجموعه‌های چرخ، گیربکس‌ها
میل‌لنگ‌های محرک (ساختاریاً متعادل) روی عایق‌های لرزه‌ای	جی ۴۰	40
ماشین‌های کشاورزی	G 16	16
میل‌لنگ‌های محرک (متعادل) روی تکیه‌گاه‌های صلب
خردکن‌ها
میل‌گاردان‌ها (میل‌گاردان‌ها، میل‌های پیچ‌دار)
توربین‌های گازی هواپیما	جی ۶.۳	6.3
سانترفیوژها (جداسازها، رسوب‌گیرها)
موتورهای الکتریکی و ژنراتورها (با ارتفاع شفت حداقل ۸۰ میلی‌متر) با حداکثر سرعت دورانی نامی تا ۹۵۰ دور در دقیقه-1
موتورهای الکتریکی با ارتفاع شفت کمتر از ۸۰ میلی‌متر
هواداران
چرخ دنده ها
ماشین‌های همه‌منظوره
ماشین‌های برش فلز
ماشین‌های کاغذسازی
پمپ‌ها
توربوشارژرها
توربین‌های آبی
کمپرسورها
محرک‌های کنترل‌شده توسط کامپیوتر	جی ۲.۵	2.5
موتورهای الکتریکی و ژنراتورها (با ارتفاع شفت حداقل ۸۰ میلی‌متر) با حداکثر سرعت دورانی اسمی بیش از ۹۵۰ دور در دقیقه-1
توربین‌های گاز و بخار
محرک‌های دستگاه برش فلز
ماشین‌آلات نساجی
درایوهای تجهیزات صوتی و تصویری	G 1	1
محرک‌های ماشین تراشش
میله‌ها و محرک‌های تجهیزات با دقت بالا	G ۰.۴	0.4

سوالات متداول در مورد بالانس کردن میل گاردان

بالانس کردن میل گاردان چیست؟

بالانس کردن میل گاردان فرآیندی است که در آن هرگونه عدم تعادل جرمی در میل گاردان اصلاح می‌شود تا بدون ایجاد لرزش، به نرمی بچرخد. این کار شامل اندازه‌گیری محل سنگین‌تر بودن میل گاردان در یک طرف و سپس اضافه یا کم کردن مقادیر کمی وزن (به عنوان مثال، جوشکاری روی وزنه‌های تعادل) برای خنثی کردن آن عدم تعادل است. یک میل گاردان متعادل به طور یکنواخت کار می‌کند که از لرزش بیش از حد و سایش قطعات خودرو جلوگیری می‌کند.

چرا بالانس کردن میل گاردان مهم است؟

یک میل گاردان نامتعادل می‌تواند منجر به ارتعاشات شدید، به خصوص در سرعت‌های خاص، شود و ممکن است باعث ایجاد صداهای تق‌تق در هنگام شتاب‌گیری یا تعویض دنده شود. با گذشت زمان، این ارتعاشات می‌توانند به یاتاقان‌ها، اتصالات یونیورسال و سایر اجزای سیستم انتقال قدرت آسیب برسانند. بالانس کردن میل گاردان این ارتعاشات را از بین می‌برد، رانندگی نرم‌تری را تضمین می‌کند، فشار روی قطعات را کاهش می‌دهد و از آسیب‌های پرهزینه یا خرابی جلوگیری می‌کند.

علائم رایج عدم تعادل میل گاردان چیست؟

علائم معمول یک میل گاردان نامتعادل یا معیوب شامل لرزش یا تکان‌های قابل توجه در کف یا صندلی خودرو، به ویژه با افزایش سرعت است. همچنین ممکن است هنگام تعویض دنده یا در هنگام شتاب‌گیری و کاهش سرعت، صدای ضربه یا تق‌تق بشنوید. در برخی موارد، مفصل یونیورسال ممکن است به دلیل عدم تعادل بیش از حد گرم شود. اگر این علائم را مشاهده کردید، احتمالاً میل گاردان نیاز به بالانس یا تعمیر دارد.

چگونه یک محور محرک را متعادل می‌کنید؟

بالانس کردن محور محرک معمولاً با استفاده از یک دستگاه بالانس مخصوص انجام می‌شود. محور محرک نصب شده و با سرعت بالا می‌چرخد در حالی که حسگرها هرگونه عدم تعادل را تشخیص می‌دهند. سپس یک تکنسین بر اساس داده‌های دستگاه، وزنه‌های کوچکی را به محور محرک در موقعیت‌های خاص متصل می‌کند (یا موادی را برمی‌دارد). این فرآیند تا زمانی که محور محرک بدون لرزش قابل توجهی بچرخد، تکرار می‌شود. سیستم‌های مدرن مانند Balanset-4 می‌توانند این فرآیند را هدایت کرده و دقیقاً محاسبه کنند که برای بالانس دقیق، کجا و چه مقدار وزن باید اضافه شود.

نتیجه‌گیری

در نتیجه، بالانس صحیح محور محرک برای ایمنی، عملکرد و صرفه‌جویی در هزینه ضروری است. با تشخیص و اصلاح عدم تعادل، از سایش غیرضروری قطعات جلوگیری می‌کنید، از خرابی‌های مخرب جلوگیری می‌کنید و عملکرد بهینه دستگاه را حفظ می‌کنید. سیستم‌های متعادل‌سازی مدرن مانند دستگاه‌های Balanset-1 و Balanset-4 ما، فرآیند را کارآمد می‌کنند و حتی به کارگاه‌های کوچک نیز در دستیابی به نتایج حرفه‌ای کمک می‌کنند.

اگر با لرزش‌های مداوم میل گاردان مواجه هستید یا به یک راه‌حل بالانس قابل اعتماد نیاز دارید، در اقدام تردید نکنید. مراحل ذکر شده در این راهنما را به کار بگیرید یا برای کمک با متخصصان ما مشورت کنید. با رویکرد و تجهیزات مناسب، می‌توانید اطمینان حاصل کنید که میل گاردان شما برای سال‌های آینده روان و قابل اعتماد کار می‌کند. تماس با ما برای کسب اطلاعات بیشتر یا بررسی بهترین تجهیزات بالانس شفت درایو برای نیازهای شما.