Vetoakselin tasapainotus: Kattava opas

Kuvittele ajavasi kuorma-autoa ja yhtäkkiä tunnet kovaa tärinää tai kuulet kovan kolinaa kiihdyttäessäsi tai vaihdetta vaihtaessasi. Tämä on enemmän kuin vain häiriö – se voi olla merkki epätasapainoisesta vetoakselista. Insinööreille ja teknikoille tällaiset tärinät ja äänet kertovat tehon menetyksestä, komponenttien kiihtyneestä kulumisesta ja mahdollisesti kalliista seisokeista, jos niitä ei korjata.

Työskenteletkö ajoneuvon parissa? Katso vetoakselin tasapainotus ajoneuvossa ilman irrotusta.

Vetoakselin tasapainotus ajoneuvossa: oikea työ vaihe vaiheelta

Alla olevat valokuvat ovat todellisesta tasapainotustyöstä, joka tehtiin ajoneuvon ollessa nostimella. Vetoakselia ei koskaan irrotettu: anturit kiinnitetään itse ajoneuvoon, moottori pyörittää akselia voimansiirron kautta, ja korjauspaino asennetaan alta käsin. Näin akseli pysyy omissa laakereissaan ja omissa työskentelykulmissaan, joten tulos kuvastaa sitä, miten kokoonpano todellisuudessa toimii — jotain, mitä pöytämallinen tasapainotuskone ei pysty täysin toistamaan.

Kuva 24. Värähtelyanturi asennettuna vetopyörästön koteloon mahdollisimman lähelle vetoakselin tukilaakeria.

Kuva 25. Lasertakometri suunnattuna akselilla olevaan heijastavaan teippikaistaleeseen — se antaa sekä pyörimisnopeuden että epätasapainon vaihekulman.

Kuva 26. Korjauspaino kiinnitetty akseliputkeen ruostumattomalla letkukiristimellä ohjelmiston laskemaan kulmaan ja massaan.

Koko toimenpide — anturin sijoittelu, turvalliset koeajot, koepainon ja jäännösvärähtelyn tarkastukset — on kuvattu vetoakselin tasapainotus ajoneuvossa ilman irrotusta.

Tässä kattavassa oppaassa tarjoamme käytännön ratkaisuja vetoakselin tasapainotusongelmiin. Opit, mikä vetoakseli on ja miksi se tarvitsee tasapainotusta, tunnistat yleiset tärinää tai melua aiheuttavat toimintahäiriöt ja noudatat selkeää vaiheittaista prosessia dynaamiseen vetoakselin tasapainotukseen. Näitä parhaita käytäntöjä soveltamalla voit säästää rahaa korjauksissa, lyhentää vianetsintäaikaa ja varmistaa, että koneesi tai ajoneuvosi toimii luotettavasti ja minimoi tärinän.

Sisällysluettelo

• 1. Vetoakselityypit
• 2. Nivelakselin toimintahäiriöt
• 3. Vetoakselin tasapainotus
• 4. Nykyaikaiset vetoakselien tasapainotuskoneet
• 5. Vetoakselin tasapainottamisen valmistelu
• 6. Kuinka tasapainottaa kardaaniakseli: vaiheittainen ohje
• 7. Jäykkien roottoreiden suositellut tasapainotustarkkuusluokat

1. Vetoakselityypit

Nivelakseli (vetoakseli) on mekanismi, joka välittää vääntömomentin nivelakselien välillä, jotka leikkaavat toisensa nivelakselin keskipisteessä ja voivat liikkua toisiinsa nähden kulmassa. Ajoneuvossa vetoakseli siirtää vääntömomentin vaihteistosta (tai siirtokotelosta) vetäville akseleille, jos kyseessä on klassinen tai nelivetokokoonpano. Täysvetoisissa ajoneuvoissa kardaaninivel yhdistää tavallisesti vaihteiston vetoakselin siirtokotelon vetoakseliin ja siirtokotelon vetoakselit vetoakselien pääakselien vetoakseleihin.

Runkoon asennetut yksiköt (kuten vaihteisto ja jakovaihteisto) voivat liikkua toisiinsa nähden tukiensa ja itse rungon muodonmuutoksen vuoksi. Vetoakselit puolestaan on kiinnitetty runkoon jousituksen kautta ja voivat liikkua runkoon ja siihen asennettuihin yksiköihin nähden jousituksen elastisten elementtien muodonmuutoksen vuoksi. Tämä liike voi muuttaa paitsi yksiköitä yhdistävien vetoakselien kulmia myös yksiköiden välistä etäisyyttä.

Nivelakselilla on merkittävä haittapuoli: akselien epätasainen pyöriminen. Jos toinen akseli pyörii tasaisesti, toinen ei, ja tämä epätasaisuus kasvaa akselien välisen kulman kasvaessa. Tämä rajoitus estää kardaanivetoisen voimansiirron käytön monissa sovelluksissa, kuten etuvetoisten ajoneuvojen voimansiirrossa, jossa tärkeintä on vääntömomentin siirtäminen kääntyville pyörille. Tämä haitta voidaan osittain kompensoida käyttämällä yhdellä akselilla kahta kardaaniniveltä, jotka on asetettu yhtä suuriin nivelkulmiin (γ1 = γ2) siten, että väliakselin molempien päiden haarukat ovat samassa tasossa (samassa vaiheessa). 90° vaiheessa toisiinsa nähden olevat haarukat eivät kumoa vaihtelua — ne lisäävät sitä. Sovelluksissa, joissa vaaditaan tasaista kiertoa, käytetään kuitenkin tyypillisesti vakioniveliä (CV-niveliä). CV-nivelet ovat kehittyneempi mutta myös monimutkaisempi rakenne, joka palvelee samaa tarkoitusta.

Nivelakselit voivat koostua yhdestä tai useammasta nivelakselista, jotka on yhdistetty vetoakseleilla ja välitukilla.

Kuva 1. Kaavio nivelakselista: 1, 4, 6 - vetoakselit; 2, 5 - kardaaninivelet; 3 - tasausliitos; u1, u2 - akselien väliset kulmat.

Yleisesti ottaen kardaaninivelen käyttö koostuu kardaaninivelistä 2 ja 5, vetoakseleista 1, 4 ja 6 sekä tasausliitoksesta 3. Joskus kardaaniakseli asennetaan ajoneuvon rungon poikkipalkkiin kiinnitettyyn välitukeen. Kardaaninivelet varmistavat vääntömomentin siirron akseleiden välillä, joiden akselit leikkaavat toisensa kulmassa. Kardaaninivelet jaetaan epätasaisen nopeuden ja vakionopeuksisiin niveliin. Epätasaisen nopeuden nivelet luokitellaan edelleen elastisiin ja jäykkiin niveliin. Vakionopeusnivelet voivat olla kuulaniveliä jakourilla, kuulaniveliä jakovivulla ja nokkaniveliä. Ne asennetaan tyypillisesti etupyörien käyttöön, jossa akselien välinen kulma voi olla jopa 45°, ja kardaaninivelen keskipisteen on oltava samassa kohdassa pyörän pyörimisakselin ja sen kääntöakselin leikkauspistettä.

Joustavat murrosnivelet välittävät vääntömomenttia akseleiden välillä, joiden akselit leikkaavat toisensa 2...3° kulmassa liitososien elastisen muodonmuutoksen vuoksi. Jäykkä epätasainen nopeusnivel siirtää vääntömomenttia akselilta toiselle jäykkien osien liikkuvan liitoksen kautta. Se koostuu kahdesta haarukasta – 3 ja 5, joiden lieriömäisiin reikiin liitososan – ristin 4 – päät A, B, C ja D on laakeroitu. Haarukat on jäykästi liitetty akseleihin 1 ja 2. Haarukka 5 voi pyöriä ristin akselin B–D ympäri ja samanaikaisesti ristin mukana akselin A–C ympäri, mikä mahdollistaa pyörimisen siirtymisen akselilta toiselle, jonka välinen kulma muuttuu.

Kuva 2. Kaavio jäykästä epätasaisen nopeuden yleisnivelestä.

Jos akseli 1 pyörii oman akselinsa ympäri kulman α verran, akseli 2 pyörii kulman β verran samassa ajassa. Akselien 1 ja 2 pyörimiskulmien välinen suhde määräytyy lausekkeesta tanα = tanβ * cosγ, jossa γ on kulma, jossa akselien akselilinjat sijaitsevat. Tämä lauseke osoittaa, että kulma β on toisinaan pienempi kuin, yhtä suuri kuin tai suurempi kuin kulma α. Näiden kulmien yhtäsuuruus toistuu joka 90°:n välein akselin 1 pyörimisessä. Siksi akselin 1 pyöriessä tasaisesti akselin 2 kulmanopeus on epätasainen ja vaihtelee sinimuotoisen lain mukaan. Akselin 2 pyörimisen epätasaisuus kasvaa sitä merkittävämmäksi, mitä suurempi kulma γ akselien akselilinjojen välillä on.

Jos akselin 2 epätasainen pyöriminen siirtyy yksiköiden akseleille, voimansiirrossa syntyy sykkiviä lisäkuormia, jotka kasvavat kulman γ myötä. Jotta akselin 2 epätasainen pyöriminen ei siirtyisi yksiköiden akseleille, kardaanivetojärjestelmässä käytetään kahta ristiniveltä. Ne asennetaan siten, että kulmat γ1 ja γ2 ovat yhtä suuret; epätasaisesti pyörivään akseliin 4 kiinnitettyjen ristinivelten haarukoiden on oltava samassa tasossa.

Kuvassa 3 on esitetty kardaaninivelten pääosien rakenne. Epätasaisen nopeuden kardaaninivel koostuu kahdesta ristillä (3) yhdistetystä haarukasta (1). Toisessa haarukassa on joskus laippa, kun taas toinen on hitsattu vetoakselin putkeen tai siinä on uritettu pää (6) (tai holkki) vetoakseliin liittämistä varten. Ristin tapit on asennettu molempien haarukoiden silmukoihin neulalaakereilla (7). Kumpikin laakeri on kotelossa (2) ja kiinnitetty haarukan silmukkaan kannella, joka on kiinnitetty haarukkaan kahdella pultilla, jotka on lukittu aluslevyn kielekkeillä. Joissakin tapauksissa laakerit on kiinnitetty haarukoihin lukkorenkailla. Laakerin voitelun säilyttämiseksi ja sen suojaamiseksi vedeltä ja lialta on käytössä itsekiristyvä kuminen tiiviste. Ristin sisäontelo on täytetty rasvalla rasvanipan kautta, joka ulottuu laakereihin. Ristissä on tyypillisesti varoventtiili, joka suojaa tiivistettä vaurioilta, jotka johtuvat ristiin pumpattavan rasvan paineesta. Uritettu liitos (6) voidellaan rasvanipan (5) avulla.

Kuva 3. Jäykän epäyhtenäisen nopeuden yleisnivelen yksityiskohdat.

Jäykillä, epätasaisenopeuksisilla murrosnivelillä yhdistettyjen akseleiden välinen suurin kulma ei yleensä ylitä 20°, koska hyötysuhde heikkenee merkittävästi suuremmilla kulmilla. Jos akselien välinen kulma vaihtelee välillä 0...2°, neulalaakerit muuttavat ristin tappeja, mikä aiheuttaa murrosnivelen nopean pettämisen.

Nopeiden telaketjuajoneuvojen vaihteistoissa käytetään usein hammaspyöräkytkentätyyppisiä murrosniveliä, jotka mahdollistavat vääntömomentin siirron akseleiden välillä, joiden akselit leikkaavat toisiaan jopa 1,5...2° kulmassa.

Vetoakselit valmistetaan tyypillisesti putkimaiseen muotoon käyttäen erikoisteräksestä valmistettuja saumattomia tai hitsattuja putkia. Nivelakselien, hammastettujen holkkien tai kärkien nivelet hitsataan putkiin. Vetoakseliin kohdistuvien poikittaiskuormitusten vähentämiseksi suoritetaan dynaaminen tasapainotus, kun kardaaninivelet on asennettu. Epätasapaino korjataan hitsaamalla tasapainotuslevyt vetoakseliin tai joskus asentamalla tasapainotuslevyt kardaaninivelten laakerikorkkien alle. Nivelakselin liitososien suhteellinen sijainti nivelakselin kokoonpanon ja tasapainotuksen jälkeen tehtaalla merkitään yleensä erityisin tarroin.

Kardaaninivelen kompensointiliitos on yleensä tehty hammastetun liitoksen muodossa, mikä mahdollistaa kardaaninivelen käyttöosien aksiaalisen liikkeen. Se koostuu hammastetusta kärjestä, joka sopii nivelakselin hammastettuun holkkiin. Voiteluaine syötetään kiilaliitokseen rasvanipan kautta tai se levitetään kokoonpanon aikana ja vaihdetaan ajoneuvon pitkäaikaisen käytön jälkeen. Rasvan vuotamisen ja saastumisen estämiseksi asennetaan yleensä tiiviste ja kansi.

Pitkissä vetoakseleissa nivelakseleissa käytetään yleensä välitukia. Välituki koostuu tyypillisesti ajoneuvon rungon poikkipalkkiin pultattavasta kannattimesta, jossa kuulalaakeri on asennettu kumiseen elastiseen renkaaseen. Laakeri on tiivistetty molemmin puolin korkilla ja siinä on voitelulaite. Joustava kumirengas auttaa kompensoimaan asennuksen epätarkkuutta ja laakerin virheasentoa, joita voi esiintyä rungon muodonmuutosten vuoksi.

Yleisnivel, jossa on neulalaakerit (kuva 4a), koostuu haarukoista, rististä, neulalaakereista ja tiivisteistä. Neulalaakeroidut kupit asennetaan ristin tappeihin ja tiivistetään tiivisteillä. Kupit on kiinnitetty haarukoihin kiristysrenkailla tai ruuveilla kiinnitetyillä suojuksilla. Nivelet voidellaan rasvanipan avulla ristiin tehtyjen sisäisten porausten kautta. Varoventtiiliä käytetään poistamaan liiallinen öljynpaine nivelessä. Vetävän haarukan pyöriessä tasaisesti vedetty haarukka pyörii epätasaisesti: se etenee ja jää jälkeen vetävästä haarukasta kaksi kertaa kierrosta kohti. Epätasaisen pyörimisen poistamiseksi ja inertiakuormituksen vähentämiseksi käytetään kahta ristiniveltä.

Etuvetävien pyörien voimansiirtoon asennetaan vakionopeusnivelet. GAZ-66- ja ZIL-131-ajoneuvojen vakionopeusnivelten voimansiirto koostuu haarukoista 2, 5 (kuva 4b), neljästä kuulasta 7 ja keskimmäisestä kuulasta 8. Vetohaarukka 2 on kiinteä osa sisäistä akseliakselia, kun taas vedetty haarukka on taottu yhteen ulkoisen akseliakselin kanssa, jonka päähän pyörän napa on kiinnitetty. Vetomomentti haarukasta 2 haarukkaan 5 siirretään pallojen 7 välityksellä, jotka liikkuvat haarukoissa olevia pyöreitä uria pitkin. Keskimmäinen kuula 8 keskittää haarukat, ja sitä pitävät paikallaan nastat 3, 4. Haarukoiden 2 ja 5 pyörimistaajuus on sama, koska mekanismi on symmetrinen suhteessa haarukoihin. Akselin pituuden muuttaminen varmistetaan haarukoiden ja akselin vapaalla hammastuksella varustetuilla liitoksilla.

Kuva 4. Nivelnivelet: a - Nivelnivel: 1 - korkki; 2 - kuppi; 3 - neulalaakeri; 4 - tiiviste; 5, 9 - haarukka; 6 - varoventtiili; 7 - risti; 8 - rasvanippa; 10 - ruuvi; b - vakionopeuksinen nivelnivel: 1 - sisäinen akseliakseli; 2 - vetävä haarukka; 3, 4 - nastat; 5 - vedetty haarukka; 6 - ulkoinen akseliakseli; 7 - kuulat; 8 - keskikuula.

2. Nivelakselin toimintahäiriöt

Kardaanivaihteiden toimintahäiriöt ilmenevät tyypillisesti terävinä kolhuina kardaaninivelissä, jotka esiintyvät ajoneuvon liikkuessa, erityisesti vaihteiden välillä vaihdettaessa ja moottorin kampiakselin kierrosluvun äkillisissä nousuissa (esimerkiksi siirryttäessä moottorijarrutuksesta kiihdytykseen). Merkkinä kardaaninivelen toimintahäiriöstä voi olla sen kuumeneminen korkeaan lämpötilaan (yli 100 °C). Tämä tapahtuu kardaaninivelen holkkien ja nivelten, neulalaakereiden, ristien ja hammasliitosten huomattavan kulumisen vuoksi, mikä johtaa kardaaninivelen virheasentoon ja neulalaakereihin kohdistuviin huomattaviin aksiaalisiin iskukuormituksiin. Kardaaninivelen ristin korkkitiivisteiden vaurioituminen johtaa nivelakselin ja sen laakerin nopeaan kulumiseen.

Huollon aikana kardaaninivelen voimansiirto tarkistetaan pyörittämällä voimansiirtoakselia voimakkaasti käsin molempiin suuntiin. Akselin vapaan pyörimisen aste määrittää kardaaninivelten ja hammastettujen liitosten kulumisen. 8-10 tuhannen kilometrin välein tarkistetaan vaihteiston vetoakselin laippojen ja päävaihteiston vetoakselin ruuviliitosten kunto päätyjen kardaaninivelten laippojen kanssa sekä vetoakselin välituen kiinnitys. Lisäksi tarkastetaan hammasnivelen liitosten kumisaappaiden ja ristinivelen korkkitiivisteiden kunto. Kaikki kiinnityspultit on kiristettävä kokonaan (kiristysmomentti 8-10 kgf-m).

Nivelnivelten neulalaakerit voidellaan voimansiirtoyksiköissä käytettävällä nestemäisellä öljyllä; useimmissa ajoneuvoissa olevat hammasliitokset voidellaan rasvoilla (US-1, US-2, 1-13 jne.); rasvan käyttö neulalaakerien voiteluun on ehdottomasti kielletty. Joissakin ajoneuvoissa hammastetut liitokset voidellaan vaihteistoöljyllä. Kumiholkkiin asennettu välitukilaakeri ei käytännössä tarvitse voitelua, koska se voidellaan tehtaalla kokoonpanon yhteydessä. ZIL-130-ajoneuvon tukilaakeri voidellaan rasvalla paineliitännän kautta määräaikaishuollon yhteydessä (1100-1700 km:n välein).

Kuva 5. Nivelakseli: 1 - laippa vetoakselin kiinnittämistä varten; 2 - ristinivelen risti; 3 - ristinivelen haarukka; 4 - liukuhaarukka; 5 - vetoakselin putki; 6 - suljettu neulalaakeri.

Kardaaniveto koostuu kahdesta neulalaakeroidusta kardaaninivelestä, jotka on yhdistetty toisiinsa onttoakselilla, ja liukuhaarukasta, jossa on evolventtihammastus. Jotta varmistetaan luotettava suojaus lialta ja hammasliitoksen hyvä voitelu, vaihteiston toissijaiseen akseliin (2) liitetty liukuhaarukka (6) on sijoitettu vaihteistokoteloon kiinnitettyyn jatkokappaleeseen (1). Lisäksi tämä kiilaliitoksen sijainti (nivelten välisen vyöhykkeen ulkopuolella) lisää merkittävästi kardaanivaihteen jäykkyyttä ja vähentää akselin värähtelyn todennäköisyyttä liukuvan kiilaliitoksen kulumisen yhteydessä.

Vetoakseli on valmistettu ohutseinäisestä sähköhitsatusta putkesta (8), johon on puristettu kaksi identtistä haarukkaa (9) molemmista päistä ja hitsattu sitten kaarihitsaamalla. Ristin (25) neulalaakeripesät (18) on puristettu haarukoiden (9) silmukoihin ja kiinnitetty jousikiinnitysrenkailla (20). Jokainen nivellaakeri sisältää 22 neulaa (21). Leimatut korkit (24) on puristettu ristien ulkoneviin tappeihin, joihin on asennettu korkkirenkaat (23). Laakerit voidellaan ristin keskellä olevaan kierteitettyyn reikään ruuvatulla kulmikkaalla rasvanipalla (17), joka on yhdistetty ristin tappien läpivientikanaviin. Nivelristin vastakkaisella puolella keskellä on varoventtiili (16), jonka tarkoituksena on vapauttaa ylimääräinen rasva ristiä ja laakereita täytettäessä ja estää paineen muodostuminen ristin sisään käytön aikana (venttiili aktivoituu noin 3,5 kg/cm² paineessa). Varoventtiilin sisällyttämisen tarve johtuu siitä, että liiallinen paineen nousu ristikon sisällä voi johtaa korkkitiivisteiden vaurioitumiseen (puristumiseen).

Kuva 6. Vetoakselin kokoonpano: 1 - vaihdelaatikon jatke; 2 - vaihdelaatikon toissijainen akseli; 3 ja 5 - lianpoistajat; 4 - kumitiivisteet; 6 - liukuhaarukka; 7 - tasapainotuslevy; 8 - vetoakselin putki; 9 - haarukka; 10 - laippahaarukka; 11 - pultti; 12 - taka-akselin voimansiirtovaihteen laippa; 13 - jousialuslevy; 14 - mutteri; 15 - taka-akseli; 16 - varoventtiili; 17 - kulmavoitelulaite; 18 - neulalaakeri; 19 - haarukan silmä; 20 - jousen pidätinrengas; 21 - neula; 22 - aluslevy, jossa on torusmainen pää; 23 - korkkirengas; 24 - leimattu korkki; 25 - risti.

Molemmilla murrosnivelillä koottu vetoakseli on huolellisesti dynaamisesti tasapainotettu molemmista päistä hitsaamalla tasapainotuslevyt (7) putkeen. Siksi akselia purettaessa kaikki sen osat on merkittävä huolellisesti, jotta ne voidaan koota takaisin alkuperäisille paikoilleen. Tämän ohjeen noudattamatta jättäminen häiritsee akselin tasapainoa ja aiheuttaa tärinää, joka voi vahingoittaa vaihteistoa ja ajoneuvon koria. Jos yksittäiset osat kuluvat, varsinkin jos putki taipuu iskun vuoksi ja akselin dynaaminen tasapainottaminen kokoonpanon jälkeen tulee mahdottomaksi, koko akseli on vaihdettava.

Vetoakselin mahdolliset toimintahäiriöt, niiden syyt ja ratkaisut

Toimintahäiriön syy	Ratkaisu
Vetoakselin tärinä
1. Akselin taipuminen esteen vuoksi	1. Suorista ja tasapainota koottu akseli dynaamisesti tai vaihda koottu akseli.
2. Laakerin ja ristin kuluminen	2. Vaihda laakerit ja ristit ja tasapainota koottu akseli dynaamisesti.
3. Jatkoholkkien ja liukujohteen kuluminen.	3. Vaihda jatko-osa ja liukujohde ja tasapainota koottu akseli dynaamisesti.
Koputukset käynnistettäessä ja ajettaessa
1. Liukuhaaran urat tai toissijaisen vaihdelaatikon akselin kuluminen.	1. Vaihda kuluneet osat. Kun vaihdat liukuhaaraa, tasapainota koottu akseli dynaamisesti.
2. Löysät pultit, jotka kiinnittävät laippahaaran taka-akselin vetopyörän laippaan.	2. Kiristä pultit
Öljyn roiskuminen yleisnivelen tiivisteistä
Korkkirenkaiden kuluminen yleisnivelen tiivisteissä	Korkkirenkaat vaihdetaan, ja kaikki vetoakselin osat säilytetään kokoonpanon aikana oikeassa asennossa. Jos ristit ja laakerit kuluvat, vaihda laakerit ja ristit ja tasapainota koottu akseli dynaamisesti.

3. Vetoakselin tasapainotus

Kun vetoakseli on korjattu ja koottu, se tasapainotetaan dynaamisesti koneessa. Kuvassa 7 esitetään yksi tasapainotuskoneen malli. Kone koostuu levystä (18) ja heilurikehikosta (8), joka on kiinnitetty neljään pystysuoraan kimmoiseen sauvaan (3), mikä varmistaa heilurin heilumisen vaakatasossa. Heilurikehyksen (8) pitkittäisputkiin on asennettu kannattimeen (4) kiinnitetty kannatin ja etupää (9). Takimmainen päätyakseli (6) on siirrettävän traverssin (5) varassa, mikä mahdollistaa eripituisten vetoakselien dynaamisen tasapainottamisen. Pääkannattimen karat on asennettu tarkkuuskuulalaakereihin. Etupään kara (9) saa käyttövoimansa koneen jalustaan asennetusta sähkömoottorista kiilahihnavetoisen ja väliakselin kautta, johon on asennettu asteikkolevy (10) (nonius). Lisäksi konelevyyn (18) on asennettu kaksi jalustaa (15), joissa on sisäänvedettävät lukitustapit (17), jotka varmistavat heilurikehikon etu- ja takapään kiinnittämisen vetoakselin etu- tai takapään tasapainotuksen mukaan.

Kuva 7. Vetoakselien dynaaminen tasapainotuskoneisto

1-puristin; 2-vaimentimet; 3-joustava tanko; 4-kiinnike; 5-siirrettävä traverssi; 6-takainen päätyakseli; 7-ristikkotanko; 8-heilurikehys; 9-etummainen vetävä päätyakseli; 10-asteikkolevy; 11-millivoltmittari; 12-kommutaattorin tasasuuntaajan akselin asteikkolevy; 13-magneettisähköinen anturi; 14-kiinteä jalusta; 15-lukitusjalusta; 16-jalusta; 17-lukitsin; 18-tukilevy.

Kiinteät jalustat (14) on asennettu konelevyn takaosaan, ja niihin on asennettu magneettisähköiset anturit (13), joiden tangot on liitetty heilurikehikon päihin. Rungon resonanssivärähtelyjen estämiseksi kannattimien (4) alle on asennettu öljyllä täytetyt vaimentimet (2).

Dynaamisessa tasapainotuksessa liukuvan vivun kanssa varustettu vetoakselikokoonpano asennetaan ja kiinnitetään koneeseen. Vetoakselin toinen pää on yhdistetty laippavivulla etummaisen vetopään laippaan ja toinen pää liukuvan vivun tukikaulan avulla takimmaisen vetopään uritettuun holkkiin. Tämän jälkeen tarkistetaan vetoakselin pyörimisen helppous ja koneen heilurirungon toinen pää kiinnitetään kiinnittimellä. Koneen käynnistämisen jälkeen tasasuuntaajan osaa kierretään vastapäivään, jolloin millivoltmetrin neula saavuttaa maksimilukemansa. Millivoltmetrin lukema vastaa epätasapainon suuruutta. Millivoltmetrin asteikko on jaettu grammoina senttimetreinä tai vastapainon grammoina. Jatkamalla tasasuuntaajan osaa kiertämistä vastapäivään millivoltmetrin lukema nollataan ja kone pysäytetään. Tasasuuntaajan osaan perustuvan lukeman perusteella määritetään kulmasiirtymä (epätasapainon siirtymäkulma), ja pyörittämällä vetoakselia manuaalisesti tämä arvo asetetaan väliakselin osaan. Tasapainolevyn hitsauskohta on vetoakselin yläosassa ja painotettu osa alhaalla korjaustasossa. Sitten tasapainotuslevy kiinnitetään ja sidotaan ohuella langalla 10 mm:n etäisyydelle hitsauksesta, kone käynnistetään ja tarkistetaan vetoakselin pään tasapaino levyyn nähden. Epätasapainon tulisi olla enintään 70 g·cm (700 g·mm). Sitten vapautetaan heilurin rungon toinen pää ja kiinnitetään toinen pää kiinnitystelineellä, minkä jälkeen vetoakselin toisen pään dynaaminen tasapainotus suoritetaan edellä kuvatun teknisen järjestyksen mukaisesti.

Vetoakseleilla on joitakin tasapainotusominaisuuksia. Useimmissa osissa dynaamisen tasapainotuksen perustana ovat tukikaulat (esim. sähkömoottoreiden roottorit, turbiinit, karat, kampiakselit jne.), mutta vetoakseleissa se on laipat. Kokoonpanon aikana eri liitoksissa on väistämättä aukkoja, jotka johtavat epätasapainoon. Jos tasapainotuksen aikana ei voida saavuttaa minimipoikkeamaa, akseli hylätään. Tasapainotuksen tarkkuuteen vaikuttavat seuraavat tekijät:

• Vetoakselin laipan laskuhihnan ja vasemman ja oikean tukipään kannattimien kiinnityslaipan sisäreiän välisessä liitoksessa oleva rako;
• Laipan pohjapintojen säteittäinen ja päätypoikkeama;
• Sarana- ja uraliitoksissa on raot. Rasvan läsnäolo uraliitoksen ontelossa voi johtaa "kelluvaan" epätasapainoon. Jos se estää vaaditun tasapainotustarkkuuden saavuttamisen, vetoakseli tasapainotetaan ilman rasvaa.

Jotkin epätasapainotilat voivat olla täysin korjaamattomia. Jos vetoakselin kardaaninivelissä havaitaan lisääntynyttä kitkaa, korjaustasojen keskinäinen vaikutus kasvaa. Tämä johtaa tasapainotuksen suorituskyvyn ja tarkkuuden heikkenemiseen.

OST 37.001.053-74:n mukaan epätasapainolle on asetettu seuraavat standardit: kahdella nivelellä (kaksituelliset) varustetut vetoakselit tasapainotetaan dynaamisesti ja kolmella nivelellä (kolmituelliset) varustetut – kootaan välituen avulla; yli 5 kg painavien vetoakselien ja kytkimien laipat (haarukat) tasapainotetaan staattisesti ennen akselin tai kytkimen kokoamista; kolminivelisten vetoakselien kummassakin päässä tai välituella olevien vetoakselien jäännösepätasapainon normit arvioidaan ominaisepätasapainon perusteella.

Akselin kummassakin päässä tai välituella, samoin kuin kolminivelisten vetoakseleiden missä tahansa asennossa tasapainotustelineellä olevan jäännösepätasapainon suurin sallittu arvo ei saa ylittää: henkilöautojen ja pienten kuorma-autojen (enintään 1 t) sekä erittäin pienten linja-autojen vaihteistoissa – 6 g-cm/kg, muissa – 10 g-cm/kg. Vetoakselin tai kolminivelisen vetoakselin suurin sallittu jäännösepätasapainon normi on varmistettava tasapainotustelineessä pyörimistaajuudella, joka vastaa niiden taajuuksia vaihteistossa ajoneuvon suurimmalla nopeudella.

Huomautus: OST 37.001.053-74 on vuodelta 1974 peräisin oleva neuvostoliittolainen autoteollisuuden standardi, ja se on mainittu tässä historiallisena viitteenä. Nykytermein 6 g·cm/kg 3 000 rpm:n nopeudella vastaa noin luokkaa G 19 ja 10 g·cm/kg noin luokkaa G 31 — OST-vaatimus sijoittuu G 16:n ja G 40:n väliin, mikä on yhdenmukainen ISO 21940-11 (aiemmin ISO 1940-1) -standardin vetoakseliluokkien kanssa. Määritä uudet työt ISO 21940-11-luokkien mukaan.

Kuorma-autojen, joiden kantavuus on vähintään 4 tonnia, sekä pienten ja suurten linja-autojen vetoakseleiden ja kolminivelisten vetoakseleiden osalta tasapainotustelineessä sallittua voimansiirtoakselien pyörimistaajuutta voidaan alentaa arvoon 70% ajoneuvon suurimmalla nopeudella. OST 37.001.053-74:n mukaan vetoakseleiden tasapainotuspyörimistaajuuden tulisi olla:

n_b = (0,7 ... 1,0) n_r,

jossa n_b – tasapainottava pyörimistaajuus (tulisi vastata jalustan tärkeimpiä teknisiä tietoja, n=3000 min^-1); n_r – suurin työkierrostaajuus, min^-1.

Käytännössä vetoakselia ei voida tasapainottaa suositellulla kierrosluvulla, koska nivelissä ja hammastetuissa liitoksissa on rako. Tällöin valitaan toinen pyörimisnopeus, jolla se tasapainottuu.

4. Nykyaikaiset vetoakselien tasapainotuskoneet

Kuva 8. Tasapainotuskone enintään 2 metriä pitkille ja 500 kg:n painoisille vetoakseleille.

Mallissa on 2 jalustaa, ja se mahdollistaa tasapainottamisen kahdessa korjaustasossa.

Kuva 9. Tasapainotuskone enintään 4200 mm:n pituisille ja 400 kg:n painoisille vetoakseleille.

Mallissa on 4 jalustaa, ja se mahdollistaa tasapainottamisen neljässä korjaustasossa samanaikaisesti.

Kuva 10. Vaakasuora kovan laakerin tasapainotuskone vetoakselien dynaamista tasapainotusta varten.

1 – Tasapainotettava kohde (vetoakseli); 2 – Koneen runko; 3 – Koneen tuet; 4 – Koneen käyttölaite; Koneen tukien rakenneosat näkyvät kuvassa 11.

Kuva 11. Koneen tukielementit vetoakselien dynaamista tasapainottamista varten.

1 - Vasen säätämätön tuki; 2 - Säädettävä välituki (2 kpl); 3 - Oikea säätämätön kiinteä tuki; 4 - Tukikehyksen lukituskahva; 5 - Liikuteltava tukialusta; 6 - Tuen pystysuuntainen säätömutteri; 7 - Pystysuuntaisen asennon lukituskahvat; 8 - Tuen kiinnityskannatin; 9 - Välilaakeroitu siirrettävä kiinnitin; 10 - Kiinnittimen lukituskahva; 11 - Kiinnityskannattimen lukitus; 12 - Vetävä (johtava) kara kohteen asennusta varten; 13 - Vedetty kara.

5. Vetoakselin tasapainottamisen valmistelu

Seuraavassa tarkastellaan koneen tukien asennusta ja tasapainotuskappaleen (nelitukinen vetoakseli) asentamista koneen tukiin.

Kuva 12. Siirtymälaippojen asentaminen tasapainotuskoneen karoihin.

Kuva 13. Vetoakselin asentaminen tasapainotuskoneen kannattimiin.

Kuva 14. Vetoakselin vaaitus vaakasuoraan tasapainotuskoneen kannattimille kuplavaa'an avulla.

Kuva 15. Tasapainotuskoneen välitukien kiinnittäminen vetoakselin pystysuuntaisen siirtymisen estämiseksi.

Pyöritä esinettä käsin koko kierros. Varmista, että se pyörii vapaasti ja jumittumatta tukiin. Tämän jälkeen koneen mekaaninen osa on asennettu, ja kappaleen asennus on valmis.

6. Kuinka tasapainottaa kardaaniakseli: vaiheittainen ohje

Minkä sarjan tarvitsen? Kaksitukisessa koneessa, jossa korjataan kahdessa tasossa (kuva 8), tarvitaan kaksikanavainen Balanset-1A. Nelitukisessa koneessa, jossa korjataan neljässä tasossa samanaikaisesti (kuva 9, ja alla oleva menettely), tarvitaan nelikanavainen Balanset-4A. Mittaus- ja laskentaprosessi on identtinen; vain kanavien määrä eroaa. Alla kuvattu menettely on esitetty nelitasoiselle asetukselle, kun taas ohjelmiston kuvakaappaukset näyttävät saman prosessin kaksitasoisella Balanset-1A:lla — Balanset-4A:lla samat näytöt vain lisäävät tasot 3 ja 4.

Vetoakselin tasapainotusprosessia tasapainotuskoneella tarkastellaan esimerkkinä käyttäen Balanset-4A-mittausjärjestelmää. Balanset-4A on kannettava tasapainotussarja, joka on suunniteltu roottorien tasapainottamiseen yhdessä, kahdessa, kolmessa ja neljässä korjaustasossa, joko omissa laakereissaan pyörivien tai tasapainotuskoneeseen asennettujen roottorien osalta. Laite sisältää enintään neljä värähtelyanturia, vaihekulma-anturin, nelikanavaisen mittausyksikön ja kannettavan tietokoneen.

Koko tasapainotusprosessi, mukaan lukien mittaus, käsittely ja korjaavien painojen suuruutta ja sijaintia koskevien tietojen näyttäminen, suoritetaan automaattisesti, eikä käyttäjältä vaadita muita taitoja tai tietoja kuin annetut ohjeet. Kaikkien tasapainutustoimien tulokset tallennetaan tasapainotusarkistoon, ja ne voidaan tarvittaessa tulostaa raportteina. Balanset-4A-laitetta voidaan tasapainotuksen lisäksi käyttää myös tavallisena vibrotakomittarina, jolloin se mahdollistaa kokonaisvärähtelyn neliöjuurikeskiarvon (RMS) mittaamisen neljällä kanavalla, värähtelyn pyörivän komponentin RMS-arvon mittaamisen ja roottorin pyörimisnopeuden valvonnan.

Lisäksi laitteella voidaan näyttää aikafunktion ja värähtelyspektrin kuvaajat värähtelynopeuden mukaan, mikä voi olla hyödyllistä tasapainotetun koneen teknisen kunnon arvioinnissa.

Kuva 16. Balanset-4A-laitteen ulkonäkymä käytettäväksi vetoakselin tasapainotuskoneen mittaus- ja laskentajärjestelmänä

Kuva 17. Esimerkki Balanset-4A-laitteen käytöstä vetoakselin tasapainotuskoneen mittaus- ja laskentajärjestelmänä

Kuva 18. Balanset-ohjelmiston pääikkuna: F1 - Tietoja, F5 - Värähtelymittari, F7 - Tasapainotus, F8 - Kaaviot, F6 - Raportit

Balanset-4A-laitteen mukana toimitetaan tärinäanturit. Anturit perustuvat kiihtyvyysantureihin; ohjelmisto integroi niiden signaalin ja näyttää värähtelynopeuden yksikössä mm/s RMS.

Kuva 19. Balanset-4A-värähtelyantureiden asennus tasapainotuskoneen tukiin

Antureiden herkkyysakselin suunnan tulee vastata tuen värähtelysiirtymän suuntaa, tässä tapauksessa – vaakasuoraa. Lisätietoja anturin asennuksesta, katso ROOTTOREIDEN TASAPAINOTUS KÄYTTÖOLOSUHTEISSA.

1. Asenna tärinäanturit 1, 2, 3 ja 4 tasapainotuskoneen tukiin.
2. Kytke tärinäanturit liittimiin X1, X2, X3 ja X4.
3. Asenna vaihekulma-anturi (lasertakometri) 5 siten, että tasapainotetun roottorin säteittäisen pinnan (tai päädyn) ja anturikotelon välinen nimellinen väli on 10-300 mm.
4. Kiinnitä roottorin pintaan vähintään 10-15 mm leveä heijastinnauhamerkki.
5. Kytke vaihekulma-anturi liittimeen X5.
6. Liitä mittausyksikkö tietokoneen USB-porttiin.
7. Kun käytät verkkovirtaa, liitä tietokone virtalähteeseen.
8. Kytke virtalähde 220 V, 50 Hz verkkoon.
9. Käynnistä tietokone ja käynnistä Balanset-ohjelmisto.
10. Avaa tasapainotustyötila painikkeella “F7 - Balancing” ja aseta tarvittava korjaustasojen määrä kenttään “Plane count”, jotta värähtelyä mitataan samanaikaisesti mittausyksikön tuloihin kytketyillä tärinäantureilla.
11. Tietokoneen näytöllä näkyy havainnekaavio, joka esittää anturien ja mittausyksikön kytkennän, kuten kuvassa 18.

Ennen tasapainotuksen suorittamista on suositeltavaa tehdä mittaukset vibrometritilassa (F5-painike).

Kuva 20. Vibration Meter -tila (F5): kokonaisvärähtely V1s, V2s ja pyörimiskomponentit V1o, V2o vaiheineen F1, F2, näytettynä värähtelynopeutena yksikössä mm/s RMS

Jos kokonaisvärähtelyn suuruus V1s (V2s) vastaa suunnilleen pyörimiskomponentin suuruutta V1o (V2o), voidaan olettaa, että mekanismin värähtelyn pääasiallinen aiheuttaja on roottorin epätasapaino. Jos kokonaisvärähtelyn suuruus V1s (V2s) ylittää merkittävästi pyörimiskomponentin V1o (V2o), on suositeltavaa tarkastaa mekanismi – tarkistaa laakereiden kunto, varmistaa niiden tukeva kiinnitys alustaan, varmistaa, ettei roottori kosketa kiinteitä osia pyörimisen aikana, ja ottaa huomioon muiden mekanismien värähtelyjen vaikutus jne.

Aikafunktiokäyrien ja värähtelyspektrien tutkiminen kaaviotilassa (“F8 - Charts”, “F5-Spectrum (Hz)” -välilehti) voi olla tässä hyödyllistä.

Kuva 21. Värähtelyaikafunktion ja spektrin kuvaajat

Kaavio näyttää, millä taajuuksilla värähtelytasot ovat korkeimmat. Jos nämä taajuudet poikkeavat tasapainotetun mekanismin roottorin pyörimistaajuudesta, on tarpeen tunnistaa näiden värähtelykomponenttien lähteet ja ryhtyä toimenpiteisiin niiden poistamiseksi ennen tasapainottamista.

Vetoakselin spektrin tulkinta: 1x on epätasapaino, 2x voi olla itse nivel. Hallitseva huippu pyörimistaajuudella (1x) viittaa epätasapainoon — juuri tätä tasapainotus poistaa. Hallitseva huippu kaksinkertaisella pyörimistaajuudella (2x), erityisesti yhdessä voimakkaan aksiaalisen värähtelyn kanssa, viittaa nivelkulmiin, kuluneisiin ristikappaleisiin tai uriin, tai epäkohdistus: kulmassa γ toimiva kardaaninivel saa vedetyn haarukan johtamaan ja jäämään jälkeen kahdesti kierrosta kohden, joten se tuottaa 2x-komponentin, vaikka akseli olisi täysin tasapainotettu. Tasapainotus ei poista sitä — tasoita nivelkulmat (γ1 = γ2) ja tarkista nivelet ensin. Kaaviotilassa ("F8 - Charts") "F5-Spectrum (Hz)" -välilehti näyttää spektrin ja "F3-1x vibration" -välilehti pyörivän komponentin; nopeudella 3000 min^-1 1x = 50 Hz ja 2x = 100 Hz.

On myös tärkeää kiinnittää huomiota lukemien vakauteen vibrometrimoodissa - värähtelyn amplitudi ja vaihe eivät saa muuttua yli 10-15% mittauksen aikana. Muussa tapauksessa mekanismi saattaa toimia lähellä resonanssialuetta. Tällöin roottorin nopeutta olisi säädettävä.

Kun suoritetaan uuden roottorin nelitasoinen tasapainotus, tarvitaan viisi kalibrointiajoa ja vähintään yksi tarkistusajo (Run T) tasapainotettavalle koneelle. Värähtelymittaus ensimmäisen koneajon aikana ilman koepainoa suoritetaan Run 0:na tasapainotuksen työtilassa. Seuraavat ajot suoritetaan koepainon kanssa, joka asennetaan peräkkäin vetoakseliin kuhunkin korjaustasoon (kunkin tasapainotuskoneen tuen alueella).

Ennen jokaista seuraavaa ajoa on suoritettava seuraavat toimenpiteet:

• Pysäytä tasapainotetun koneen roottorin pyöriminen.
• Poista aiemmin asennettu koepaino.
• Asenna koepaino seuraavaan tasoon.

Kuva 22. Tasapainotustyötila (“F7 - Balancing”) mittausajon aikana: Run 0 - Initial, koemassa-ajot Run 1 ja Run 2, sekä viimeistelyajo Run T

Kunkin mittauksen jälkeen roottorin pyörimistaajuuden (N_ob) sekä RMS-arvot (V_o1, V_o2, V_o3, V_o4) ja vaiheet (F₁, F₂, F₃, F₄) tasapainotettavan roottorin pyörimistaajuudella tallennetaan ohjelmaikkunan vastaaviin kenttiin. Viidennen ajon (Paino tasossa 4) jälkeen näkyvät tasapainotuksen tulokset napakuvaajan (katso kuva 23) kanssa, jossa näytetään laskettujen massojen arvot (M₁, M₂, M₃, M₄) ja asennuskulmat (f₁, f₂, f₃, f₄) korjauspainoista, jotka on asennettava roottoriin neljässä tasossa sen epätasapainon kompensoimiseksi.

Kuva 23. Tasapainotustuloksen napakuvaaja: lasketut korjausmassat ja -kulmat kullekin tasolle, mitattuna koepainon sijainnista pyörimissuuntaan

Huomio! Kun tasapainotetun koneen viidennen ajokerran mittausprosessi on suoritettu, on roottorin pyöriminen pysäytettävä ja aiemmin asennettu koepaino poistettava. Vasta tämän jälkeen voit jatkaa korjauspainojen asentamista (tai poistamista) roottorista.

Korjauspainon lisäämisen (tai poistamisen) kulma-asento roottorissa polaarikoordinaatistossa mitataan koepainon asennuspaikasta. Kulman mittaussuunta on sama kuin roottorin pyörimissuunta. Jos tasapainotus tapahtuu lapojen avulla, ehdollisesti 1. lapoksi katsotun tasapainotetun roottorin lapo on sama kuin koepainon asennuspaikka. Tietokoneen näytöllä näkyvä lapojen numerointisuunta seuraa roottorin pyörimissuuntaa.

Tässä ohjelmaversiossa oletetaan oletusarvoisesti, että korjauspaino lisätään roottoriin. Tämän osoittaa "Add mass" -kenttään asetettu merkki. Jos epätasapaino on korjattava poistamalla painoa (esim. poraamalla), aseta merkki "Remove mass" -kenttään hiirellä, minkä jälkeen korjauspainon kulma-asento muuttuu automaattisesti 180 astetta.

Kun korjauspainot on asennettu tasapainotettavaan roottoriin, suorita viimeistelyajo (Run T) tasapainotustoimenpiteen tehokkuuden tarkistamiseksi. Viimeistelyajon suorittamisen jälkeen roottorin pyörimistaajuuden tulokset (N_ob) ja RMS-arvot (V_o1, V_o2, V_o3, V_o4) ja vaiheet (F₁, F₂, F₃, F₄) tasapainotettavan roottorin pyörimistaajuudella tallennetaan. Samanaikaisesti tasapainotustulokset (katso kuva 23) päivitetään, ja näytölle tulevat lasketut parametrit lisäkorjauspainoille, jotka on asennettava (tai poistettava) roottorista sen jäännösepätasapainon kompensoimiseksi. Lisäksi tämä työtila näyttää tasapainotuksen jälkeen saavutetun jäännösepätasapainon arvot. Jos tasapainotettavan roottorin jäännösvärähtelyn ja/tai jäännösepätasapainon arvot täyttävät teknisessä dokumentaatiossa määritetyt toleranssivaatimukset, tasapainotusprosessi voidaan päättää. Muussa tapauksessa tasapainotusprosessia voidaan jatkaa. Tämä menetelmä mahdollistaa mahdollisten virheiden korjaamisen peräkkäisten approksimaatioiden avulla, joita voi syntyä asennettaessa (poistettaessa) korjauspainoa tasapainotettavasta roottorista.

Jos tasapainotusprosessi jatkuu, tasapainotettavaan roottoriin on asennettava (tai siitä poistettava) lisää korjauspainoja tasapainotuksen tuloksissa näytettyjen laskettujen parametrien mukaisesti.

Viiden kalibrointiajon tuloksista lasketut roottorin tasapainotuskertoimet (dynaamiset vaikutuskertoimet) tallennetaan tietokoneen muistiin, ja niitä voidaan käyttää uudelleen toiminnolla “Load Coefficients” tasapainotettaessa samantyyppisiä roottoreita.

7. Jäykkien roottoreiden suositellut tasapainotustarkkuusluokat

Alla olevat luokat ovat ISO 1940-1:n tasapainon laatuluokkia G, jotka ISO 21940-11:2016 korvasi arvoja muuttamatta. Luokka määritellään muodossa G = e_per·Ω, missä e_per on sallittu ominaisjäännösepätasapaino (g·mm/kg = µm) ja Ω = 2πn/60 on käyttökulmanopeus (rad/s). Sallittu jäännösepätasapaino saadaan muodosta U_per = 9549·G·M/n [g·mm], jaettuna korjaustasojen kesken. Katso ISO 1940-1 sanastomerkintä.

Maantieajoneuvon vetoakselin oletusluokka on G 40; G 16 pätee, kun piirustus tai OEM-määrittely edellyttää erikoisvaatimuksia. Huomaa, että jäännösepätasapaino ja värähtely ovat erillisiä hyväksymiskriteerejä: kokoonpannun koneen värähtelyä arvioidaan ISO 20816:n (aiemmin ISO 10816) mukaan — katso ISO 10816-1 sanastomerkintä.

G-luokkataulukko koskee vain jäykkiä roottoreita — roottoreita, joiden käyttönopeus pysyy noin 0,5…0,7 kertaa ensimmäisen taivutuskriittisen nopeuden alapuolella. Pitkät vetoakselit (2 m ja siitä ylöspäin, sekä mikä tahansa akseli, jossa on välituki) voivat lähestyä tätä rajaa: tarkista akselin ensimmäinen kriittinen nopeus sekä käyttönopeutta että tasapainotusnopeutta vasten. Jos akseli on joustava käyntinopeudella, käytä modaalista / monella nopeudella tehtävää menettelyä (ISO 21940-12) — kaksitasoinen jäykän roottorin korjaus ei toimi.

Taulukko 2. Jäykkien roottoreiden suositellut tasapainotustarkkuusluokat.

Konetyypit (roottorit)	Tasapainotuksen tarkkuusluokka	Tasapainolaatuluokka G = eper·Ω, mm/s
Suurten hidaskäyntisten laivadieselmoottoreiden (männän nopeus alle 9 m/s) kampiakselit (rakenteellisesti epätasapainoiset)	G 4000	4000
Vetokampiakselit (rakenteellisesti tasapainotetut) suurille hidaskäyntisille laivadieselmoottoreille (männän nopeus alle 9 m/s)	G 1600	1600
Vetävät kampiakselit (rakenteellisesti epätasapainossa olevat) tärinäneristimillä.	G 630	630
Jäykillä tuilla olevat kampiakselit (rakenteellisesti epätasapainossa olevat)	G 250	250
Henkilöautoihin, kuorma-autoihin ja vetureihin kootut mäntämoottorit.	G 100	100
Vetävät kampiakselit (rakenteellisesti tasapainotetut) tärinäneristimillä.	G 40	40
Auton pyörät, vanteet, pyöräsarjat, vetoakselit (kardaaniakselit)	G 40	40
Maatalouskoneet	G 16	16
Jäykillä tuilla olevat (tasapainotetut) kampiakselit	G 16	16
Murskaimet	G 16	16
Vetoakselit (propelleri-/kardaaniakselit), joilla on erityisvaatimuksia	G 16	16
Ilma-alusten kaasuturbiinit	G 6.3	6.3
Sentrifugit (erottimet, laskeuttimet)	G 6.3	6.3
Sähkömoottorit ja -generaattorit (akselin korkeus vähintään 80 mm), joiden suurin nimelliskierrosnopeus on enintään 950 min.-1	G 6.3	6.3
Sähkömoottorit, joiden akselin korkeus on alle 80 mm	G 6.3	6.3
Tuulettimet	G 6.3	6.3
Vaihteet	G 6.3	6.3
Yleiskäyttöiset koneet	G 6.3	6.3
Metallin leikkauskoneet	G 6.3	6.3
Paperinvalmistuskoneet	G 6.3	6.3
Pumput	G 6.3	6.3
Turboahtimet	G 6.3	6.3
Vesiturbiinit	G 6.3	6.3
Kompressorit	G 6.3	6.3
Tietokoneohjatut käytöt	G 2.5	2.5
Sähkömoottorit ja -generaattorit (akselin korkeus vähintään 80 mm), joiden suurin nimellispyörimisnopeus on yli 950 min.-1	G 2.5	2.5
Kaasu- ja höyryturbiinit	G 2.5	2.5
Metallinleikkauskoneen käytöt	G 2.5	2.5
Tekstiilikoneet	G 2.5	2.5
Audio- ja videolaitteiden käytöt	G 1	1
Hiontakoneiden käyttölaitteet	G 1	1
Korkean tarkkuuden laitteiden karat ja käytöt	G 0.4	0.4

Usein kysytyt kysymykset vetoakselin tasapainotuksesta

Mitä on vetoakselin tasapainotus?

Vetoakselin tasapainottaminen on prosessi, jolla korjataan vetoakselin massaepätasapaino niin, että se pyörii tasaisesti aiheuttamatta tärinää. Tämä tapahtuu mittaamalla, missä akseli on painavampi toisella puolella, ja sitten lisäämällä tai poistamalla pieniä määriä painoa (esimerkiksi hitsaamalla tasapainotuspainoja) epätasapainon kompensoimiseksi. Tasapainotettu vetoakseli pyörii tasaisesti, mikä estää liiallista tärinää ja ajoneuvon osien kulumista.

Miksi vetoakselin tasapainotus on tärkeää?

Epätasapainoinen vetoakseli voi aiheuttaa voimakkaita tärinöitä, erityisesti tietyillä nopeuksilla, ja voi aiheuttaa kolinaa kiihdytyksen tai vaihteiden vaihdon aikana. Ajan myötä nämä tärinät voivat vahingoittaa laakereita, murrosniveliä ja muita voimansiirron osia. Vetoakselin tasapainottaminen poistaa nämä tärinät, mikä varmistaa tasaisemman ajon, vähentää osien rasitusta ja estää kalliita vahinkoja tai seisokkeja.

Mitkä ovat epätasapainoisen vetoakselin yleisiä oireita?

Tyypillisiä oireita epätasapainoisesta tai viallisesta vetoakselista ovat huomattava tärinä tai tärinätunne ajoneuvon lattiassa tai istuimessa, erityisesti nopeuden kasvaessa. Saatat myös kuulla kolinaa tai kolinaa vaihdettaessa vaihteita tai kiihdytyksen ja hidastuksen aikana. Joissakin tapauksissa murrosnivel voi ylikuumentua epätasapainon vuoksi. Jos huomaat näitä merkkejä, vetoakseli on todennäköisesti tasapainotettava tai korjattava.

Miten tasapainotat vetoakselin?

Vetoakselin tasapainotus tehdään yleensä erikoistuneella tasapainotuskoneella. Vetoakseli asennetaan ja pyöritetään suurella nopeudella, samalla kun anturit havaitsevat mahdollisen epätasapainon. Teknikko kiinnittää sitten pieniä painoja vetoakseliin (tai poistaa materiaalia) tiettyihin kohtiin koneen lukemien perusteella. Tätä prosessia toistetaan, kunnes vetoakseli pyörii ilman merkittävää tärinää. Nykyaikaiset järjestelmät, kuten Balanset-4A, voivat ohjata tätä prosessia ja laskea tarkalleen, mihin ja kuinka paljon painoa lisätään tarkkaa tasapainotusta varten.

Päätelmä

Yhteenvetona voidaan todeta, että oikeanlainen vetoakselin tasapainotus on olennaista turvallisuuden, suorituskyvyn ja kustannussäästöjen kannalta. Havaitsemalla ja korjaamalla epätasapainon estät osien tarpeetonta kulumista, vältät vaurioittavia rikkoutumisia ja ylläpidät koneen optimaalista suorituskykyä. Nykyaikaiset tasapainotusjärjestelmät, kuten Balanset-1A- ja Balanset-4A-laitteemme, tekevät prosessista tehokkaan ja auttavat jopa pieniä korjaamoja saavuttamaan ammattimaisia tuloksia.

Jos kohtaat jatkuvia vetoakselin tärinöitä tai tarvitset luotettavan tasapainotusratkaisun, älä epäröi toimia. Noudata tässä oppaassa esitettyjä ohjeita tai ota yhteyttä asiantuntijoihimme saadaksesi apua. Oikealla lähestymistavalla ja laitteilla voit varmistaa, että vetoakselisi toimii sujuvasti ja luotettavasti tulevina vuosina. Ota yhteyttä saadaksesi lisätietoja tai tutustuaksesi parhaisiin vetoakselin tasapainotuslaitteisiin tarpeisiisi.