איזון גל הינע: מדריך מקיף

דמיינו שאתם נוהגים במשאית ולפתע מרגישים רטט חזק או שומעים נקישה חזקה בעת האצה או החלפת הילוכים. זה יותר מסתם מטרד - זה יכול להיות סימן לגל הינע לא מאוזן. עבור מהנדסים וטכנאים, רעידות ורעשים כאלה מצביעים על אובדן יעילות, בלאי מואץ של רכיבים וזמן השבתה שעלול להיות יקר אם לא מטפלים.

עובדים על רכב? ראו איזון גל הינע ברכב ללא פירוק.

איזון גל הינע ברכב: עבודה אמיתית, שלב אחר שלב

התצלומים שלהלן לקוחים מעבודת איזון אמיתית שבוצעה כאשר הרכב על מעלית. גל ההינע מעולם לא הוסר: החיישנים מחוברים לרכב עצמו, הגל מסתובב על ידי המנוע דרך מערכת ההינע, ומשקל התיקון מותקן מלמטה. כך נשמר הגל במיסבים שלו ובזוויות העבודה שלו, כך שהתוצאה משקפת כיצד המכלול פועל בפועל — משהו שמכונת איזון על ספסל אינה יכולה לשחזר במלואו.

איור 24. חיישן רעידות מותקן על בית התמסורת הסופי (final drive), קרוב ככל האפשר למיסב התמך של פיר ההנעה.

איור 25. טכומטר לייזר המכוון לרצועת סרט מחזיר אור על הציר — הוא מספק גם את מהירות הסיבוב וגם את זווית הפאזה של חוסר האיזון.

איור 26. משקל תיקון מהודק לצינור הציר באמצעות מהדק צינור מנירוסטה, בזווית ובמסה שחושבו על ידי התוכנה.

ההליך המלא — מיקום החיישנים, ריצות בדיקה בטוחות, בדיקות משקל ניסיון ורעידה שיורית — מתואר ב איזון גל הינע ברכב ללא פירוק.

במדריך מקיף זה, אנו מספקים פתרונות מעשיים לבעיות איזון גל הינע. תלמדו מהו גל הינע ומדוע הוא זקוק לאיזון, תזהו את התקלות הנפוצות הגורמות לרעידות או רעש, ותעקבו אחר תהליך ברור שלב אחר שלב לאיזון דינמי של גל הינע. על ידי יישום שיטות עבודה מומלצות אלו, תוכלו לחסוך כסף על תיקונים, להפחית את זמן פתרון הבעיות ולהבטיח שהמכונה או הרכב שלכם יפעלו בצורה אמינה עם רעידות מינימליות.

תוכן העניינים

• 1. סוגי צירים
• 2. תקלות במנגנון ההנעה של המפרק האוניברסלי
• 3. איזון ציר ההנעה
• 4. מכונות איזון מודרניות לפירים
• 5. הכנה לאיזון ציר ההנעה
• 6. כיצד לאזן ציר הנעה: הליך שלב אחר שלב
• 7. דרגות דיוק איזון מומלצות עבור רוטורים קשיחים

1. סוגי צירים

הינע קרדני (גל הינע) הוא מנגנון המעביר מומנט בין צירים המצטלבים במרכז המפרק האוניברסלי ויכולים לנוע זה ביחס לזה בזווית. בכלי רכב, גל ההינע מעביר מומנט מתיבת ההילוכים (או מתיבת ההעברה) אל הסרנים המונעים בתצורה קלאסית או בתצורת הנעה לכל הגלגלים. בכלי רכב בעלי הנעה לכל הגלגלים, המפרק האוניברסלי מחבר בדרך כלל את הציר המונע של תיבת ההילוכים אל גל ההינע של תיבת ההעברה, ואת הצירים המונעים של תיבת ההעברה אל גלי ההינע של ההינעים הראשיים של הסרנים המונעים.

יחידות המותקנות על השלדה (כגון תיבת ההילוכים ותיבת ההעברה) יכולות לנוע זו ביחס לזו עקב עיוות התומכים שלהן והשלדה עצמה. בינתיים, סרני ההינע מחוברים לשלדה דרך המתלה ויכולים לנוע יחסית לשלדה וליחידות המותקנות עליה עקב עיוות האלמנטים האלסטיים של המתלה. תנועה זו יכולה לשנות לא רק את זוויות גלי ההינע המחברים את היחידות, אלא גם את המרחק בין היחידות.

להנעת המפרק האוניברסלי חיסרון משמעותי: הסיבוב הלא-אחיד של הגלים. אם גל אחד מסתובב באופן אחיד, השני אינו מסתובב כך, ואי-האחידות הזו גדלה ככל שהזווית בין הגלים גדלה. מגבלה זו מונעת שימוש בהנעת מפרק אוניברסלי ביישומים רבים, כגון בהעברת כוח בכלי רכב עם הנעה קדמית, שם הבעיה המרכזית היא העברת מומנט לגלגלים המסתובבים. חיסרון זה ניתן לפיצוי חלקי על ידי שימוש בשני מפרקים אוניברסליים על גל אחד, המוגדרים בזוויות מפרק שוות (γ1 = γ2) כאשר המזלגות בשני קצות הגל הביניים נמצאים באותו מישור (בפאזה). מזלגות במרחק פאזה של 90° אינם מבטלים את התנודה — הם מוסיפים לה. עם זאת, ביישומים הדורשים סיבוב אחיד, נעשה שימוש בדרך כלל במפרקים במהירות קבועה (מפרקי CV) במקום. מפרקי CV הם עיצוב מתקדם יותר אך גם מורכב יותר, המשרת את אותה מטרה.

מערכות הנעה עם מפרקי אוניברסל יכולות לכלול מפרק אוניברסל אחד או יותר, המחוברים באמצעות צירים ותומכים ביניים.

איור 1. תרשים של מערכת הנעה עם מפרקי אוניברסל: 1, 4, 6 — צירים; 2, 5 — מפרקי אוניברסל; 3 — חיבור פיצוי; u1, u2 — זוויות בין הצירים

באופן כללי, הנעה של מפרק אוניברסלי מורכבת ממפרקים אוניברסליים 2 ו-5, צירי הנעה 1, 4 ו-6, וחיבור מפצה 3. לעיתים גל ההינע מותקן על תומך ביניים המחובר למשקוף שלדת הרכב. מפרקים אוניברסליים מבטיחים את העברת המומנט בין צירים שציריהם מצטלבים בזווית. מפרקים אוניברסליים מחולקים לסוגים לא אחידים ומהירות קבועה. מפרקים לא אחידים מסווגים עוד לסוגים אלסטיים ונוקשים. מפרקים במהירות קבועה יכולים להיות מסוג כדורי עם חריצים מפרידים, מסוג כדורי עם ידית מפרידת, וסוג זיזים. הם מותקנים בדרך כלל בהנעה של הגלגלים הנשלטים המובילים, כאשר הזווית בין הצירים יכולה להגיע ל-45°, ומרכז המפרק האוניברסלי חייב לחפוף לנקודת החיתוך של צירי הסיבוב של הגלגל וציר הסיבוב שלו.

מפרקים אוניברסליים אלסטיים מעבירים מומנט בין גלים בעלי צירים המצטלבים בזווית של 2…3° הודות לעיוות האלסטי של אלמנטי החיבור. מפרק קשיח בעל מהירות לא-אחידה מעביר מומנט מגל אחד לגל אחר דרך חיבור נייד של חלקים קשיחים. הוא מורכב משני מזלגות – 3 ו-5, שלתוך החורים הגליליים שלהם מותקנים על מיסבים הקצוות A, B, C, ו-D של אלמנט החיבור – הצלב 4. המזלגות מחוברים בקשיחות לגלים 1 ו-2. מזלג 5 יכול להסתובב סביב ציר B–D של הצלב, ובו-זמנית, יחד עם הצלב, להסתובב סביב ציר A–C, ובכך לאפשר העברת סיבוב מגל אחד לגל אחר עם זווית משתנה ביניהם.

איור 2. תרשים של מפרק אוניברסלי קשיח בעל מהירות לא אחידה

אם ציר 1 מסתובב סביב צירו בזווית α, אז ציר 2 יסתובב בזווית β באותה תקופה. היחס בין זוויות הסיבוב של צירים 1 ו-2 נקבע על ידי הביטוי tanα = tanβ * cosγ, כאשר γ היא הזווית שבה ממוקמים צירי הגלים. ביטוי זה מציין שהזווית β לעיתים קטנה מ-, שווה ל-, או גדולה מהזווית α. שוויון בין זוויות אלה מתרחש בכל 90° של סיבוב גל 1. לכן, עם סיבוב אחיד של גל 1, המהירות הזוויתית של גל 2 אינה אחידה ומשתנה לפי חוק סינוסואידלי. אי-האחידות של סיבוב גל 2 הופכת משמעותית יותר ככל שהזווית γ בין צירי הגלים גדלה.

אם הסיבוב הלא אחיד של ציר 2 מועבר לצירים של היחידות, ייווצרו עומסים פועמים נוספים במערכת ההעברה, אשר יגדלו עם הזווית γ. כדי למנוע את העברת הסיבוב הלא אחיד של ציר 2 לצירים של היחידות, נעשה שימוש בשני מפרקי אוניברסל במערכת ההנעה עם מפרקי אוניברסל. הם מותקנים כך שהזוויות γ1 ו-γ2 יהיו שוות; יש למקם את המזלגות של המפרקים האוניברסליים, הקבועים על הפיר 4 המסתובב באופן לא אחיד, באותו מישור.

תכנון החלקים העיקריים של מפרק אוניברסלי מוצג באיור 3. מפרק אוניברסלי בעל מהירות לא אחידה מורכב משני עולים (1) המחוברים באמצעות צלב (3). לאחד העולים יש לפעמים אוגן, בעוד שהשני מרותך לצינור גל ההינע או בעל קצה חריץ (6) (או שרוול) לחיבור לגל ההינע. גלגלי הצלב מותקנים בעיניים של שני העולים על גבי מיסבי מחט (7). כל מיסב נמצא בתוך מארז (2) ומוחזק בעיני העול בעזרת מכסה, המחובר לעול בעזרת שני ברגים הנעולים על ידי לשוניות על דיסקית. במקרים מסוימים, המסבים מאובטחים בעולים בעזרת טבעות הצמדה. כדי לשמור על חומר הסיכה במיסב ולהגן עליו מפני מים ולכלוך, יש אטם גומי הידוק עצמי. החלל הפנימי של הצלב ממולא בגריז דרך צינור גריז, המגיע למסבים. לצלב יש בדרך כלל שסתום בטיחות כדי להגן על האטם מפני נזק עקב לחץ הגריז הנשאב לתוך הצלב. החיבור החריץ (6) משומן באמצעות צינור הגריז (5).

איור 3. פרטים של מפרק אוניברסלי קשיח בעל מהירות לא אחידה

הזווית המרבית בין צירי עמודים המחוברים במפרקים אוניברסליים קשיחים בעלי מהירות לא אחידה אינה עולה בדרך כלל על 20°, שכן היעילות פוחתת משמעותית בזוויות גדולות יותר. אם הזווית בין צירי העמודים משתנה בטווח 0...2°, צווארוני הצלב מתעוותים על-ידי מיסבי המחט, מה שגורם למפרק האוניברסלי להתקלקל במהירות.

בתיבות הילוכים של כלי רכב זחלי במהירות גבוהה, משתמשים לעתים קרובות במפרקים אוניברסליים עם צימוד הילוכים, המאפשרים העברת מומנט בין צירים עם צירים המצטלבים בזוויות של עד 1.5...2°.

צירי ההנעה מיוצרים בדרך כלל בצורת צינורות, תוך שימוש בצינורות פלדה מיוחדים, חלקים או מרותכים. הצלעות של המפרקים האוניברסליים, השרוולים המחורצים או הקצוות מרותכים לצינורות. כדי להפחית את העומסים הרוחביים הפועלים על ציר ההנעה, מתבצע איזון דינמי כאשר המפרקים האוניברסליים מורכבים. חוסר האיזון מתוקן על ידי ריתוך לוחות איזון לציר ההנעה או, לעיתים, על ידי התקנת לוחות איזון מתחת למכסי המסבים של המפרקים האוניברסליים. המיקום היחסי של חלקי החיבור המחורצים לאחר ההרכבה והאיזון של מנגנון ההנעה עם המפרקים האוניברסליים במפעל מסומן בדרך כלל בתוויות מיוחדות.

החיבור המפצה של מנגנון המפרק האוניברסלי מתבצע בדרך כלל בצורת חיבור מחורץ, המאפשר תנועה צירית של חלקי המנגנון. הוא מורכב מקצה מחורץ המתחבר לשרוול המחורץ של מנגנון המפרק האוניברסלי. השמן מוחדר לחיבור המחורץ באמצעות פיית שימון או מוחל במהלך ההרכבה, ומוחלף לאחר שימוש ממושך ברכב. בדרך כלל מותקנים אטם וכיסוי כדי למנוע דליפת שמן וזיהום.

בצירי הנעה ארוכים, נעשה בדרך כלל שימוש בתומכים ביניים במערכות הנעה עם מפרקי אוניברסל. תומך ביניים מורכב בדרך כלל מתושבת המוברגת לקורת הרוחב של שלדת הרכב, שבתוכה מותקן מיסב כדור בתוך טבעת גומי אלסטית. המיסב אטום משני צדיו באמצעות מכסים ומצויד במנגנון שימון. טבעת הגומי האלסטית מסייעת לפצות על אי-דיוקים בהרכבה ועל חוסר יישור של המיסב העלולים להיווצר עקב עיוותים בשלדה.

מפרק אוניברסלי עם מיסבי מחט (איור 4א) מורכב ממזלגות, צלב, מיסבי מחט ואטמים. הכוסות עם מיסבי המחט מותקנות על צירים של הצלב ואטומות באמצעות אטמים. הכוסות מהודקות במזלגות באמצעות טבעות תפס או מכסים המהודקים בברגים. שימון המפרקים האוניברסליים מתבצע באמצעות נקודת שימון דרך חורים פנימיים בצלב. שסתום בטיחות משמש לסילוק לחץ שמן עודף במפרק. במהלך סיבוב אחיד של הצמד המניע, הצמד המונע מסתובב בצורה לא אחידה: הוא מתקדם ונותר מאחור ביחס לצמד המניע פעמיים בכל סיבוב. כדי לבטל את הסיבוב הלא אחיד ולהפחית את העומסים האינרציאליים, נעשה שימוש בשני מפרקים אוניברסליים.

בהינע אל הגלגלים הקדמיים המניעים מותקנים מפרקים אוניברסליים בעלי מהירות קבועה. הינע המפרק בעל המהירות הקבועה ברכבי GAZ-66 ו-ZIL-131 מורכב ממזלגות 2, 5 (איור 4ב), ארבעה כדורים 7 וכדור מרכזי 8. המזלג המניע 2 הוא חלק בלתי נפרד מציר הסרן הפנימי, בעוד שהמזלג המונע מחושל יחד עם ציר הסרן החיצוני, שבקצהו קבוע טבור הגלגל. מומנט ההנעה ממזלג 2 למזלג 5 מועבר דרך הכדורים 7, הנעים לאורך חריצים מעגליים במזלגות. הכדור המרכזי 8 משמש למירכוז המזלגות ומוחזק במקומו באמצעות פינים 3, 4. תדירות הסיבוב של המזלגות 2, 5 זהה בשל הסימטריה של המנגנון ביחס למזלגות. שינוי אורך הציר מובטח באמצעות החיבורים המשוננים החופשיים של המזלגות עם הציר.

איור 4. מפרקים אוניברסליים: א — מפרק אוניברסלי: 1 — מכסה; 2 — כוס; 3 — מיסב מחט; 4 — אטם; 5, 9 — מזלגות; 6 — שסתום בטיחות; 7 — צלב; 8 — פיית שימון; 10 — בורג; ב — מפרק אוניברסלי בעל מהירות קבועה: 1 — ציר סרן פנימי; 2 — מזלג מניע; 3, 4 — פינים; 5 — מזלג מונע; 6 — ציר סרן חיצוני; 7 — כדורים; 8 — כדור מרכזי

2. תקלות במנגנון ההנעה של המפרק האוניברסלי

תקלות במנגנון ההנעה של המפרקים האוניברסליים מתבטאות בדרך כלל בדפיקות חדות במפרקים האוניברסליים המתרחשות בעת תנועת הרכב, במיוחד בעת החלפת הילוכים ועליות פתאומיות בסל"ד של גל הארכובה (למשל, במעבר מבלימת מנוע להאצה). סימן לתקלה במפרק אוניברסלי יכול להיות התחממותו לטמפרטורה גבוהה (מעל 100°C). זה קורה עקב בלאי משמעותי של התותבים והצירים של המפרק האוניברסלי, מיסבי המחט, הצלבים והחיבורים המחורצים, מה שמביא לחוסר יישור של המפרק האוניברסלי ולעומסים ציריים משמעותיים על מיסבי המחט. נזק לאטמי השעם של הצלב במפרק האוניברסלי מוביל לבלאי מהיר של הציר והמיסב שלו.

במהלך התחזוקה, נבדק מנגנון ההנעה של המפרקים האוניברסליים על ידי סיבוב חד של ציר ההנעה ביד לשני הכיוונים. מידת הסיבוב החופשי של הציר קובעת את מידת הבלאי של המפרקים האוניברסליים ושל חיבורי השיניים. כל 8,000–10,000 ק"מ נבדק מצבם של חיבורי הברגים בין אוגני הציר המונע של תיבת ההילוכים וציר ההנעה של תיבת ההילוכים הראשית לבין אוגני המפרקים האוניברסליים הקצהיים, וכן תקינות ההידוק של התומך הביניים של ציר ההנעה. כמו כן נבדק מצב מגפי הגומי על החיבורים המחורצים ואטמי הפקק של צלב המפרק האוניברסלי. יש להדק את כל ברגי ההידוק עד הסוף (מומנט הידוק 8-10 ק"ג-מטר).

מיסבי המחט של המפרקים האוניברסליים משומנים בשמן נוזלי המשמש ליחידות תיבת הילוכים; חיבורים מחורצים ברוב הרכבים משומנים בגריזים (US-1, US-2, 1-13 וכו'); השימוש בגריז לשימון מיסבי מחט אסור בהחלט. בכמה כלי רכב, חיבורים מחורצים משומנים בשמן תיבת הילוכים. מיסב התמיכה הביניים, המותקן בתוך שרוול גומי, כמעט ואינו דורש שימון, שכן הוא משומן במהלך ההרכבה במפעל. מיסב התמיכה של רכב ZIL-130 משומן בגריז דרך מחבר לחץ במהלך תחזוקה שוטפת (כל 1100-1700 ק"מ).

איור 5. הינע קרדני: 1 — אוגן לחיבור גל ההינע; 2 — צלב המפרק האוניברסלי; 3 — מזלג המפרק האוניברסלי; 4 — מזלג מחליק; 5 — צינור גל ההינע; 6 — מיסב מחט גלילי בעל קצה סגור

הינע קרדני מורכב משני מפרקים אוניברסליים עם מיסבי מחט, המחוברים באמצעות פיר חלול, וממזלג מחליק עם חריצים אינוולוטיים. כדי להבטיח הגנה אמינה מפני לכלוך ולספק שימון טוב של החיבור המשונן, המזלג המחליק (6), המחובר לציר המשני (2) של תיבת ההילוכים, ממוקם בתוך שלוחה (1) המחוברת לבית תיבת ההילוכים. בנוסף, מיקום זה של החיבור המשונן (מחוץ לאזור שבין המפרקים) מגביר באופן משמעותי את קשיחות ההינע הקרדני ומפחית את הסבירות לרטט בפיר כאשר החיבור המשונן המחליק נשחק.

גל ההינע עשוי מצינור בעל דופן דקה המופעלת באמצעות ריתוך חשמלי (8), שאליו שני עולים זהים (9) מחוברים בלחץ בכל קצה ולאחר מכן מרותכים בריתוך קשת. בתי מיסב המחטים (18) של הצלב (25) מחוברים בלחץ לתוך עיניות העולים (9) ומאובטחים באמצעות טבעות קפיציות (20). כל מיסב מפרק אוניברסלי מכיל 22 מחטים (21). מכסים חתומים (24) מחוברים בלחץ על גלגלי החיבור הבולטים של הצלבים, שאליהם מותקנות טבעות שעם (23). המסבים משומנים באמצעות מחבר גריז זוויתי (17) המוברג לחור הברגה במרכז הצלב, המחובר דרך תעלות בגלגלי החיבור של הצלב. בצד הנגדי של צלב המפרק האוניברסלי, ממוקם שסתום בטיחות (16) במרכזו, שנועד לשחרר עודפי גריז בעת מילוי הצלב והמיסבים, ולמנוע הצטברות לחץ בתוך הצלב במהלך הפעולה (השסתום מופעל בלחץ של כ-3.5 ק"ג/ס"מ²). הצורך לכלול שסתום בטיחות נובע מהעובדה שעלייה מוגזמת בלחץ בתוך הצלב עלולה לגרום נזק (בליטה) של אטמי השעם.

איור 6. מכלול גל ההינע: 1 — שלוחת תיבת ההילוכים; 2 — הציר המשני של תיבת ההילוכים; 3 ו-5 — מסיטי לכלוך; 4 — אטמי גומי; 6 — מזלג מחליק; 7 — לוחית איזון; 8 — צינור גל ההינע; 9 — מזלג; 10 — מזלג אוגן; 11 — בורג; 12 — אוגן גלגל השיניים המניע של הסרן האחורי; 13 — דיסקית קפיצית; 14 — אום; 15 — סרן אחורי; 16 — שסתום בטיחות; 17 — פיית שימון זוויתית; 18 — מיסב מחט; 19 — עין המזלג; 20 — טבעת תפס קפיצית; 21 — מחט; 22 — דיסקית עם קצה טורואידי; 23 — טבעת שעם; 24 — מכסה מוטבע; 25 — צלב

גל ההינע, המורכב עם שני המפרקים האוניברסליים, מאוזן בקפידה באופן דינמי בשני קצותיו על ידי ריתוך לוחות איזון (7) לצינור. לכן, בעת פירוק הגל, יש לסמן בקפידה את כל חלקיו כדי שניתן יהיה להרכיבם מחדש במיקומיהם המקוריים. אי הקפדה על הוראות אלה משבשת את איזון הגל, וגורמת לרעידות שעלולות לפגוע בתיבת ההילוכים ובגוף הרכב. אם חלקים בודדים נשחקים, במיוחד אם הצינור מתכופף עקב פגיעה ואי אפשר לאזן את הגל באופן דינמי לאחר ההרכבה, יש להחליף את הגל כולו.

תקלות אפשריות בציר ההנעה, הגורמים להן והפתרונות

סיבת התקלה	פתרון
רטט בציר ההנעה
1. כיפוף הפיר עקב מכשול	1. יש ליישר את הפיר המורכב ולאזן אותו באופן דינמי, או להחליף את הפיר המורכב
2. בלאי של מיסבים וצמתים	2. להחליף את המסבים והצמתים ולבצע איזון דינמי של הפיר המורכב
3. בלאי של תותבי הארכה ושל מוט ההחלקה	3. החזירו את התושבת ואת המוט הזז למקומם ובצעו איזון דינמי של הפיר המורכב
נקישות בעת התנעה ובנסיעה בהילוך סרק
1. בלאי של שיני הציר המחבר או של ציר תיבת ההילוכים המשנית	1. החליפו חלקים בלים. בעת החלפת המזלג הזז, יש לבצע איזון דינמי של הפיר המורכב
2. ברגים רופפים המחברים את תושבת האוגן לאוגן גלגל השיניים של הציר האחורי	2. להדק את הברגים
דליפת שמן מאטמי מפרק אוניברסלי
בלאי של טבעות פקק באטמי מפרקי אוניברסליים	החליפו את טבעות השעם, תוך שמירה על המיקום היחסי של כל חלקי גל ההינע במהלך ההרכבה מחדש. אם יש בלאי בצלבים ובמיסבים, החליפו את המיסבים ואת הצלבים ובצעו איזון דינמי של הגל המורכב

3. איזון ציר ההנעה

לאחר תיקון והרכבת גל ההינע, הוא מאוזן דינמית במכונה. אחת מתצורותיה של מכונת איזון מוצגת באיור 7. המכונה מורכבת מלוחית (18) וממסגרת מטוטלת (8) המותקנת על ארבעה מוטות אלסטיים אנכיים (3), המבטיחים את תנודתה במישור האופקי. על הצינורות האורכיים של מסגרת המטוטלת (8) מותקנים תושבת וראש קדמי מניע (9), המקובעים על תושבת (4). הראש האחורי (6) נמצא על קורה רוחבית נעה (5), המאפשרת איזון דינמי של גלי הינע באורכים שונים. צירי הראשים מותקנים על מיסבי כדור מדויקים. ציר הראש הקדמי (9) מונע על ידי מנוע חשמלי המותקן בבסיס המכונה, דרך תמסורת רצועת V ופיר ביניים, שעליו מותקן לוח שנתות (10). בנוסף, על לוחית המכונה (18) מותקנים שני מעמדים (15) עם פיני נעילה נשלפים (17), המבטיחים את קיבוע הקצוות הקדמי והאחורי של מסגרת המטוטלת בהתאם לאיזון הקצה הקדמי או האחורי של גל ההינע.

איור 7. מכונת איזון דינמית לפירים

1—מהדק; 2—משככים; 3—מוט אלסטי; 4—תושבת; 5—קורה רוחבית נעה; 6—ראש אחורי; 7—קורה רוחבית; 8—מסגרת מטוטלת; 9—ראש קדמי מניע; 10—לוח שנתות; 11—מיליוולטמטר; 12—לוח שנתות של ציר הממית-מיישר; 13—חיישן מגנטו-חשמלי; 14—מעמד קבוע; 15—מעמד המקבע; 16—תומך; 17—מקבע; 18—לוחית תמיכה

התומכים הקבועים (14) מותקנים בחלק האחורי של לוחית המכונה, ועליהם מותקנים חיישנים מגנטו-אלקטריים (13), עם מוטות המחוברים לקצות מסגרת המטוטלת. כדי למנוע תנודות תהודה של המסגרת, מותקנים מתחת לתושבות (4) בולמי זעזועים (2) המלאים בשמן.

במהלך איזון דינמי, מותקנת ומאובטחת על המכונה מכלול גל ההינע עם המזלג המחליק. קצה אחד של גל ההינע מחובר באמצעות מזלג-אוגן לאוגן של ראש ההנעה הקדמי, והקצה השני מחובר באמצעות צוואר התמיכה של המזלג המחליק לשרוול המפולס של ראש הזנב האחורי. לאחר מכן בודקים את קלות הסיבוב של גל ההינע, ומאבטחים קצה אחד של מסגרת המטוטלת של המכונה באמצעות המהדק. לאחר הפעלת המכונה, סורגל הממיר מסובב נגד כיוון השעון, עד שמחט המילי-וולטמטר מגיעה לקריאה המרבית. קריאת המילי-וולטמטר תואמת את עוצמת חוסר האיזון. סולם המילי-וולטמטר מכויל בגרם-סנטימטר או בגרמים של משקל נגד. בהמשך סיבוב סורגל הממיר נגד כיוון השעון, קריאת המילי-וולטמטר מגיעה לאפס, והמכונה נעצרת. על סמך קריאת סורגל הממיר, נקבעת ההזחה הזוויתית (זווית הזחת חוסר האיזון), ועל ידי סיבוב ידני של גל ההינע, ערך זה מוגדר על סורגל הגל הביניים. מקום הריתוך של לוח האיזון יהיה בחלק העליון של גל ההינע, והחלק המשוקלל בתחתית, במישור התיקון. לאחר מכן מחברים את לוח האיזון וקושרים אותו בחוט דק במרחק של 10 מ״מ מהריתוך, מפעילים את המכונה, ובודקים את איזון קצה גל ההינע עם הלוח. חוסר האיזון לא אמור לעלות על 70 g·cm (700 g·mm). לאחר מכן, על ידי שחרור קצה אחד ואבטחת הקצה השני של מסגרת המטוטלת באמצעות מעמד המהדק, מבצעים איזון דינמי של הקצה השני של גל ההינע לפי הרצף הטכנולוגי שתואר לעיל.

לצירי הנעה יש מספר מאפייני איזון. ברוב המקרים, הבסיס לאיזון דינמי הוא צווארי התמיכה (למשל, רוטורים של מנועים חשמליים, טורבינות, צירים, גל ארכובה וכו'), אך עבור צירים, הבסיס הוא האוגנים. במהלך ההרכבה, קיימים רווחים בלתי נמנעים בחיבורים השונים, המובילים לחוסר איזון. אם לא ניתן להשיג את חוסר האיזון המינימלי במהלך האיזון, הציר נפסל. על דיוק האיזון משפיעים הגורמים הבאים:

• מרווח בחיבור בין חגורת המושב של אוגן גל ההינע לבין החור הפנימי של אוגן ההידוק של ראשי התמיכה השמאלי והימני;
• סטייה רדיאלית וסטייה צירית של משטחי הבסיס של האוגן;
• פערים בחיבורי הציר והמחברים. נוכחות של גריז בחלל החיבור המחובר יכולה להוביל לחוסר איזון "צף". אם זה מונע השגת דיוק האיזון הנדרש, גל ההינע מאוזן ללא גריז.

ייתכן שחלק מהחוסר האיזון אינו ניתן לתיקון כלל. אם מתגלה חיכוך מוגבר במפרקי הציר של ציר ההנעה, ההשפעה ההדדית של מישורי התיקון גוברת. דבר זה מוביל לירידה בביצועים ובדיוק של האיזון.

בהתאם ל-OST 37.001.053-74, נקבעו תקני חוסר האיזון הבאים: גלי הינע עם שני מפרקים (דו-תמיכה) מאוזנים באופן דינמי, ועם שלושה (שלוש-תמיכה) - מורכבים עם תמיכת ביניים; האוגנים (יוקים) של גלי הינע ומצמדים במשקל של יותר מ-5 ק"ג מאוזנים באופן סטטי לפני הרכבת הציר או המצמד; תקני חוסר האיזון השיורי עבור גלי הינע בכל קצה או בתמיכת הביניים של גלי הינע בעלי שלושה מפרקים מוערכים על ידי חוסר איזון ספציפי;

נורמת חוסר האיזון השיורי הספציפי המותרת בכל קצה של הציר או בתמיכה הביניים, כמו גם עבור גלי הנעה בעלי שלושה מפרקים בכל מיקום על מעמד האיזון, לא תעלה על: עבור תיבות הילוכים של מכוניות נוסעים ומשאיות קטנות (עד 1 טון) ואוטובוסים קטנים מאוד - 6 גרם-סמ"ר/ק"ג, עבור השאר - 10 גרם-סמ"ר/ק"ג. נורמת חוסר האיזון השיורי המותרת המרבית של גל ההינע או גל ההינע בעל שלושת המפרקים צריכה להיות מובטחת על מעמד האיזון בתדר סיבוב התואם לתדרים שלהם בתיבת ההילוכים במהירות הרכב המרבית.

הערה: OST 37.001.053-74 הוא תקן סובייטי מתעשיית הרכב משנת 1974, ומובא כאן כאסמכתה היסטורית. במונחים מודרניים, 6 g·cm/kg ב-3,000 סל"ד תואם לכ-G 19, ו-10 g·cm/kg תואם לכ-G 31 — דרישת ה-OST נמצאת בין G 16 ל-G 40, בהתאמה לדרגות ISO 21940-11 (לשעבר ISO 1940-1) עבור עמודי הינע. יש לציין עבודה חדשה בדרגות ISO 21940-11.

עבור גלי הינע וגירי הינע תלת-מפרקיים של משאיות עם כושר נשיאה של 4 טון ומעלה, אוטובוסים קטנים וגדולים, מותרת הפחתה של תדירות הסיבוב על מעמד האיזון ל-70% של תדירות הסיבוב של צירי ההילוכים במהירות המרבית של הרכב. על פי OST 37.001.053-74, תדירות הסיבוב של צירי ההינע צריכה להיות שווה ל:

n_b = (0.7 ... 1.0) n_r,

כאשר n_b – תדירות סיבוב איזון (צריכה להתאים לנתונים הטכניים העיקריים של המעמד, n=3000 דקות)^-1); n_r – תדירות סיבוב עבודה מקסימלית, מינימום^-1.

בפועל, בשל המרווח במפרקים ובחיבורים המשולבים, לא ניתן לאזן את ציר ההנעה בתדר הסיבוב המומלץ. במקרה זה, נבחר תדר סיבוב אחר, שבו הוא מאוזן.

4. מכונות איזון מודרניות לפירים

איור 8. מכונת איזון לפירים באורך של עד 2 מטרים ומשקל של עד 500 ק"ג

לדגם יש שני מעמדים והוא מאפשר איזון בשני מישורי תיקון.

איור 9. מכונת איזון לפירים באורך של עד 4200 מ"מ ומשקל של עד 400 ק"ג

לדגם יש 4 תומכים והוא מאפשר איזון ב-4 מישורי תיקון בו-זמנית.

איור 10. מכונת איזון אופקית עם מיסבים קשיחים לאיזון דינמי של צירים מונעים

1 – פריט האיזון (ציר ההינע); 2 – בסיס המכונה; 3 – תמיכות המכונה; 4 – הנעת המכונה; האלמנטים המבניים של תמיכות המכונה מוצגים באיור 11.

איור 11. רכיבי תמיכה מכניים לאיזון דינמי של צירים מונעים

1 – תומך שמאלי קבוע שאינו מתכוונן; 2 – תומך ביניים מתכוונן (2 יח'); 3 – תומך ימני קבוע שאינו מתכוונן; 4 – ידית נעילת מסגרת התומך; 5 – משטח תומך נע; 6 – אום כוונון אנכי של התומך; 7 – ידיות נעילת המצב האנכי; 8 – תושבת הידוק של התומך; 9 – מהדק נע של מיסב הביניים; 10 – ידית נעילת המהדק; 11 – נעילת תושבת ההידוק; 12 – ציר מניע (מוביל) להתקנת הפריט; 13 – ציר מונע

5. הכנה לאיזון ציר ההנעה

בהמשך, נבחן את התקנת תומכי המכונה ואת הרכבת מרכיב האיזון (ציר הנעה בעל ארבעה תומכים) על תומכי המכונה.

איור 12. התקנת אוגני מעבר על צירים של מכונת האיזון

איור 13. התקנת ציר ההנעה על תומכי מכונת האיזון

איור 14. יישור גל ההינע במישור האופקי על תומכי מכונת האיזון באמצעות פלס בועה

איור 15. קיבוע התומכים הביניים של מכונת האיזון כדי למנוע תזוזה אנכית של ציר ההנעה

סובבו את הפריט ביד סיבוב שלם. ודאו שהוא מסתובב בחופשיות וללא תקלות בתומכים. לאחר מכן, החלק המכני של המכונה מותקן, והתקנת הפריט הושלמה.

6. כיצד לאזן ציר הנעה: הליך שלב אחר שלב

איזו ערכה אני צריך? מכונה בעלת שתי תומכות, המתקנת בשני מישורים (איור 8), דורשת את ה-Balanset-1A הדו-ערוצי. מכונה בעלת ארבע תומכות, המתקנת בארבעה מישורים בו-זמנית (איור 9, וההליך שלהלן), דורשת את ה-Balanset-4A ארבע-הערוצי. תהליך המדידה והחישוב זהה; רק מספר הערוצים שונה. ההליך שלהלן מתואר עבור התקנה בארבעה מישורים, בעוד צילומי המסך של התוכנה מציגים את אותו תהליך ב-Balanset-1A הדו-מישורי — ב-Balanset-4A אותם מסכים פשוט מוסיפים את מישורים 3 ו-4.

תהליך איזון גל ההינע על מכונת האיזון ייבחן באמצעות מערכת המדידה Balanset-4A כדוגמה. Balanset-4A הוא ערכת איזון ניידת המיועדת לאיזון באחד, שניים, שלושה, וארבעה מישורי תיקון של רוטורים, המסתובבים במיסבים שלהם או מותקנים על מכונת איזון. המכשיר כולל עד ארבעה חיישני רעידה, חיישן זווית פאזה, יחידת מדידה בארבעה ערוצים, ומחשב נייד.

כל תהליך האיזון, כולל מדידה, עיבוד והצגת מידע על גודל ומיקום משקלי התיקון, מתבצע באופן אוטומטי ואינו דורש מהמשתמש כישורים וידע נוספים מעבר להוראות שסופקו. תוצאות כל פעולות האיזון נשמרות בארכיון האיזון וניתן להדפיסן כדוחות במידת הצורך. בנוסף לאיזון, ניתן להשתמש ב-Balanset-4A גם כטכומטר-רעידות רגיל, המאפשר מדידה בארבעה ערוצים של ערך ה-RMS של הרעידה הכוללת, RMS של הרכיב הסיבובי של הרעידה, ובקרת תדר סיבוב הרוטור.

בנוסף, המכשיר מאפשר להציג גרפים של פונקציית הזמן ושל ספקטרום הרטט לפי מהירות הרטט, דבר שיכול לסייע בהערכת מצבו הטכני של הפריט המאוזן.

איור 16. מראה חיצוני של המכשיר Balanset-4A לשימוש כמערכת מדידה וחישוב של מכונת איזון פיר ההנעה

איור 17. דוגמה לשימוש במכשיר Balanset-4A כמערכת מדידה וחישוב של מכונת איזון פיר ההנעה

איור 18. חלון ראשי של תוכנת Balanset: F1 - About, F5 - Vibration Meter, F7 - Balancing, F8 - Charts, F6 - Reports

מכשיר ה-Balanset-4A מסופק עם חיישני רטט. החיישנים מבוססי מד תאוצה; התוכנה מבצעת אינטגרציה על האות שלהם ומציגה את מהירות הרטט ב-מ"מ/שנייה RMS.

איור 19. התקנת חיישני הרעידות של Balanset-4A על תומכי מכונת האיזון

כיוון ציר הרגישות של החיישנים צריך להתאים לכיוון תזוזת הרטט של התמיכה, במקרה זה – אופקי. למידע נוסף על התקנת החיישנים, ראה איזון רוטורים בתנאי הפעלה.

1. התקן חיישני רעידות 1, 2, 3, 4 על התומכים של מכונת האיזון.
2. חבר את חיישני הרטט למחברים X1, X2, X3, X4.
3. התקן את חיישן זווית הפאזה (מד טכומטר לייזר) 5 כך שהפער הנומינלי בין המשטח הרדיאלי (או הקצה) של הרוטור המאוזן לבין בית החיישן יהיה בטווח של 10 עד 300 מ"מ.
4. הדביקו על פני הרוטור סימון מסרט מחזיר אור ברוחב של לפחות 10-15 מ"מ.
5. חבר את חיישן זווית הפאזה למחבר X5.
6. חבר את יחידת המדידה ליציאת ה-USB של המחשב.
7. בעת שימוש בחשמל, חבר את המחשב ליחידת אספקת החשמל.
8. חבר את יחידת אספקת החשמל לרשת 220 וולט, 50 הרץ.
9. הפעילו את המחשב והפעילו את תוכנת Balanset.
10. פתח את סביבת העבודה לאיזון באמצעות הכפתור "F7 - Balancing" והגדר את מספר מישורי התיקון הנדרש בשדה "Plane count", כך שהרטט יימדד בו-זמנית על ידי חיישני הרטט המחוברים לכניסות של יחידת המדידה.
11. תרשים סכמטי המדגים את חיבור החיישנים ליחידת המדידה מופיע על צג המחשב, כפי שמוצג באיור 18.

לפני ביצוע איזון, מומלץ לבצע מדידות במצב ויברומטר (כפתור F5).

איור 20. מצב Vibration Meter (F5): רטט כולל V1s, V2s ורכיבים סיבוביים V1o, V2o עם פאזות F1, F2, מוצגים כמהירות רטט ב-מ"מ/שנייה RMS

אם גודל התנודה הכולל V1s (V2s) תואם בקירוב לגודל הרכיב הסיבובי V1o (V2o), ניתן להניח שהתרומה העיקרית לתנודת המנגנון נובעת מחוסר איזון ברוטור. אם גודל התנודה הכולל V1s (V2s) עולה באופן משמעותי על הרכיב הסיבובי V1o (V2o), מומלץ לבדוק את המנגנון - לבדוק את מצב המיסבים, לוודא הרכבה בטוחה על היסוד, לוודא שהרוטור אינו נוגע בחלקים נייחים במהלך הסיבוב, ולשקול את השפעת התנודות ממנגנונים אחרים וכו'.

לימוד גרפי פונקציית הזמן וספקטרומי הרעידה במצב התרשימים (“F8 - Charts”, לשונית “F5-Spectrum (Hz)”) יכול להועיל כאן.

איור 21. גרפים של פונקציית הזמן של הרטט ושל ספקטרום הרטט

הגרף מראה באילו תדרים רמות הרטט הן הגבוהות ביותר. אם תדרים אלה שונים מתדר הסיבוב של הרוטור של המנגנון המאוזן, יש צורך לזהות את מקורות רכיבי הרטט הללו ולנקוט צעדים לביטולם לפני האיזון.

קריאת הספקטרום של פיר הנעה: 1x הוא חוסר איזון, 2x עשוי להיות המפרק עצמו. שיא דומיננטי בתדר הסיבוב (1x) מצביע על חוסר איזון — וזה מה שהאיזון מסיר. שיא דומיננטי בכפול מתדר הסיבוב (2x), במיוחד יחד עם רטט צירי חזק, מצביע על זוויות המפרק, צלבים או סריגים שחוקים, או אי-יישור: מפרק אוניברסלי (קרדן) הפועל בזווית γ גורם למזלג המונע להקדים ולפגר פעמיים בכל סיבוב, ולכן הוא מייצר רכיב 2x גם כאשר הציר מאוזן באופן מושלם. איזון לא יסיר את זה — השווה את זוויות המפרקים (γ1 = γ2) ובדוק תחילה את המפרקים. במצב תרשימים (“F8 - Charts”) הלשונית “F5-Spectrum (Hz)” מציגה את הספקטרום, והלשונית “F3-1x vibration” מציגה את הרכיב הסיבובי; ב-3000 min^-1 1x = 50 Hz ו-2x = 100 Hz.

חשוב לשים לב גם ליציבות הקריאות במצב ויברומטר - המשרעת והפאזה של הרטט לא אמורים להשתנות ביותר מ-10-15% במהלך המדידה. אחרת, המנגנון עשוי לפעול ליד אזור תהודה. במקרה זה, יש להתאים את מהירות הרוטור.

בעת ביצוע איזון בארבעה מישורים לרוטור חדש, נדרשות חמש ריצות כיול ולפחות ריצת trim אחת (Run T) של המכונה המאוזנת. מדידת הרעידה במהלך הריצה הראשונה של המכונה ללא משקל ניסיון מתבצעת כ-Run 0 באזור העבודה של האיזון. הריצות הבאות מתבצעות עם משקל ניסיון, המותקן ברצף על גל ההינע בכל מישור תיקון (באזור כל תומכת של מכונת האיזון).

לפני כל ריצה שלאחר מכן, יש לבצע את הצעדים הבאים:

• עצור את סיבוב הרוטור של המכונה המאוזנת.
• הסר את משקל הניסיון שהותקן קודם לכן.
• התקן את משקל הניסיון במישור הבא.

איור 22. סביבת העבודה לאיזון (“F7 - Balancing”) במהלך ריצת מדידה: Run 0 - Initial, ריצות משקל הניסיון Run 1 ו-Run 2, וריצת הכיוון העדין Run T

לאחר השלמת כל מדידה, תוצאות תדר הסיבוב של הרוטור (N_ob), כמו גם ערכי RMS (V_o1, V_o2, V_o3, V_o4) ואת הפאזות (F₁, F₂, F₃, F₄) של הרטט בתדר הסיבוב של הרוטור המאוזן נשמרים בשדות המתאימים בחלון התוכנית. לאחר הריצה החמישית (Weight in Plane 4), מופיעות תוצאות האיזון עם התרשים הקוטבי (ראה איור 23), המציג את הערכים המחושבים של המסות (M₁, M₂, M₃, M₄) וזוויות ההתקנה (f₁, f₂, f₃, f₄) של המשקולות המתקנות שצריך להתקין על הרוטור בארבעה מישורים כדי לפצות על חוסר האיזון שלו.

איור 23. גרף פולרי של תוצאת האיזון: מסות תיקון וזוויות מחושבות לכל מישור, נמדדות מעמדת משקל הניסיון בכיוון הסיבוב

שימו לב! לאחר השלמת תהליך המדידה במהלך הריצה החמישית של המכונה המאוזנת, יש צורך לעצור את סיבוב הרוטור ולהסיר את משקולת הניסיון שהותקנה קודם לכן. רק לאחר מכן ניתן להמשיך בהתקנה (או הסרה) של משקולות התיקון על הרוטור.

המיקום הזוויתי להוספה (או הסרה) של המשקל המתקן על הרוטור במערכת הקואורדינטות הקוטביות נמדד ממיקום התקנת משקולת הניסיון. כיוון מדידת הזווית תואם את כיוון הסיבוב של הרוטור. במקרה של איזון באמצעות להבים, להב הרוטור המאוזן, הנחשב בתנאי כלהב הראשון, תואם את מיקום התקנת משקולת הניסיון. כיוון המספור של הלהבים המצוין על צג המחשב עוקב אחר כיוון הסיבוב של הרוטור.

בגרסה זו של התוכנה, ההנחה כברירת מחדל היא שמשקולת התיקון תתווסף לרוטור. הדבר מסומן על-ידי הסימון בשדה “Add mass”. אם יש צורך לתקן את חוסר האיזון על-ידי הסרת משקל (למשל, על-ידי קידוח), הגדר את הסימון בשדה “Remove mass” באמצעות העכבר, ולאחר מכן המיקום הזוויתי של משקולת התיקון ישתנה אוטומטית ב-180 מעלות.

לאחר התקנת משקלי התיקון על הרוטור המאוזן, בצע את ריצת הכיוונון (Run T) כדי לבדוק את יעילות פעולת האיזון. לאחר השלמת ריצת הכיוונון, תוצאות תדירות סיבוב הרוטור (N_ob) וערכי RMS (V_o1, V_o2, V_o3, V_o4) ושלבים (F₁, F₂, F₃, F₄) של הרעידה בתדר הסיבוב של הרוטור המאוזן נשמרים. במקביל, תוצאות האיזון (ראו איור 23) מתעדכנות, ומציגות את הפרמטרים המחושבים של משקלי תיקון נוספים שיש להתקין (או להסיר) על הרוטור כדי לפצות על חוסר האיזון השיורי שלו. בנוסף, אזור עבודה זה מציג את ערכי חוסר האיזון השיורי שהושג לאחר האיזון. אם ערכי הרעידה השיורית ו/או חוסר האיזון השיורי של הרוטור המאוזן עומדים בדרישות הסבילות שצוינו בתיעוד הטכני, ניתן להשלים את תהליך האיזון. אחרת, ניתן להמשיך בתהליך האיזון. שיטה זו מאפשרת לתקן שגיאות אפשריות באמצעות קירובים עוקבים שעלולות להתרחש בעת התקנת (הסרת) משקל התיקון על הרוטור המאוזן.

אם תהליך האיזון נמשך, יש להתקין (או להסיר) משקלי תיקון נוספים על הרוטור המאוזן בהתאם לפרמטרים המחושבים המוצגים בתוצאות האיזון.

מקדמי איזון הרוטור (מקדמי השפעה דינמיים) המחושבים מתוצאות חמש ריצות הכיול נשמרים בזיכרון המחשב וניתן להשתמש בהם שוב באמצעות הפונקציה "Load Coefficients" בעת איזון רוטורים מאותו הסוג.

7. דרגות דיוק איזון מומלצות עבור רוטורים קשיחים

הדרגות שלהלן הן דרגות איכות האיזון G לפי ISO 1940-1, שהוחלף ללא שינוי בערכים על ידי ISO 21940-11:2016. הדרגה מוגדרת כ-G = e_לְכָל·Ω, כאשר e_לְכָל הוא חוסר האיזון השיורי הסגולי המותר (g·mm/kg = µm) ו-Ω = 2πn/60 היא המהירות הזוויתית התפעולית (rad/s). חוסר האיזון השיורי המותר נגזר כ-U_לְכָל = 9549·G·M/n [g·mm], מחולק בין מישורי התיקון. ראו את ISO 1940-1 ערך מילון המונחים.

הדרגה המשמשת כברירת מחדל עבור עמוד הינע של רכב כביש היא G 40; G 16 חלה כאשר השרטוט או מפרט היצרן המקורי דורשים דרישות מיוחדות. שים לב שחוסר איזון שיורי ורטט הם קריטריוני קבלה נפרדים: הרטט של המכונה המורכבת מוערך לפי ISO 20816 (לשעבר ISO 10816) — ראה את ISO 10816-1 ערך מילון המונחים.

טבלת דרגות G חלה רק על רוטורים קשיחים — רוטורים שמהירות השירות שלהם נשארת מתחת לכ-0.5…0.7 מהמהירות הקריטית הראשונה לכיפוף. גלי הינע ארוכים (2 מ׳ ומעלה, וכל גל עם תמיכת ביניים) עלולים להתקרב לגבול זה: בדקו את המהירות הקריטית הראשונה של הגל מול מהירות השירות ומהירות האיזון. אם הגל גמיש במהירות זו, השתמשו בהליך מודלי/רב-מהירותי (ISO 21940-12) — תיקון רוטור-קשיח דו-מישורי לא יחזיק מעמד.

טבלה 2. שיעורי דיוק איזון מומלצים עבור רוטורים קשיחים.

סוגי מכונות (רוטורים)	דרגת דיוק איזון	דרגת איכות איזון G = eלְכָל·Ω, mm/s
גלי ארכובה מניעים (בלתי מאוזנים מבחינה מבנית) עבור מנועי דיזל ימיים גדולים איטיי-סיבוב (מהירות בוכנה פחות מ-9 m/s)	G 4000	4000
גלי ארכובה מניעים (מאוזנים מבחינה מבנית) עבור מנועי דיזל ימיים גדולים איטיי-סיבוב (מהירות בוכנה פחות מ-9 m/s)	G 1600	1600
גלי ארכובה מניעים (בלתי מאוזנים מבחינה מבנית) על מבודדי רעידות	G 630	630
גלי ארכובה מניעים (בלתי מאוזנים מבחינה מבנית) על תומכים קשיחים	G 250	250
מנועים הדדיים המורכבים עבור מכוניות נוסעים, משאיות וקטרים	G 100	100
גלי ארכובה מניעים (מאוזנים מבחינה מבנית) על מבודדי רעידות	G 40	40
גלגלי רכב, חישוקים, מערכי גלגלים, גלי הינע (גלי קרדן)	G 40	40
מכונות חקלאיות	G 16	16
גלי ארכובה מניעים (מאוזנים) על תומכים קשיחים	G 16	16
מגרסות	G 16	16
גלי הינע (גלי הנעה / קרדן) עם דרישות מיוחדות	G 16	16
טורבינות גז למטוסים	G 6.3	6.3
צנטריפוגות (מפרידים, מתנחלים)	G 6.3	6.3
מנועים חשמליים וגנרטורים (עם גובה ציר של לפחות 80 מ"מ) בעלי מהירות סיבוב נומינלית מרבית של עד 950 min-1	G 6.3	6.3
מנועים חשמליים עם גובה פיר של פחות מ-80 מ"מ	G 6.3	6.3
מאווררים	G 6.3	6.3
כונני הילוכים	G 6.3	6.3
מכונות לשימוש כללי	G 6.3	6.3
מכונות חיתוך מתכת	G 6.3	6.3
מכונות לייצור נייר	G 6.3	6.3
משאבות	G 6.3	6.3
מגדשי טורבו	G 6.3	6.3
טורבינות מים	G 6.3	6.3
מדחסים	G 6.3	6.3
כוננים נשלטי מחשב	G 2.5	2.5
מנועים חשמליים וגנרטורים (עם גובה ציר של לפחות 80 מ"מ) בעלי מהירות סיבוב נומינלית מרבית מעל 950 min-1	G 2.5	2.5
טורבינות גז וקיטור	G 2.5	2.5
כונני מכונות חיתוך מתכת	G 2.5	2.5
מכונות טקסטיל	G 2.5	2.5
כונני ציוד אודיו ווידאו	G 1	1
כונני מכונות השחזה	G 1	1
צירים וכוננים של ציוד בעל דיוק גבוה	G 0.4	0.4

שאלות נפוצות על איזון גל הינע

מהו איזון ציר ההינע?

איזון גל ההינע הוא תהליך של תיקון כל חוסר איזון במסה בגל ההינע כך שיסתובב בצורה חלקה מבלי לגרום לרעידות. זה כרוך במדידת היכן הגל כבד יותר בצד אחד ולאחר מכן הוספה או הסרה של כמויות קטנות של משקל (לדוגמה, ריתוך על משקולות איזון) כדי לנטרל את חוסר האיזון הזה. גל הינע מאוזן פועל באופן שווה, מה שמונע רעידות מוגזמות ובלאי של רכיבי הרכב.

מדוע איזון גל ההינע חשוב?

גל הנעה לא מאוזן יכול להוביל לתנודות חזקות, במיוחד במהירויות מסוימות, ועלול לגרום לרעשי נקישה במהלך האצה או החלפת הילוכים. עם הזמן, תנודות אלו עלולות לפגוע במסבים, במפרקים אוניברסליים וברכיבים אחרים של מערכת ההינע. איזון גל ההינע מבטל את התנודות הללו, מבטיח נסיעה חלקה יותר, מפחית את העומס על החלקים ומונע נזק יקר או זמן השבתה.

מהם התסמינים הנפוצים של גל הינע לא מאוזן?

התסמינים האופייניים של גל הינע לא מאוזן או פגום כוללים רטט מורגש או רעידות ברצפת הרכב או במושב, במיוחד ככל שהמהירות עולה. ייתכן שתשמעו גם קולות נקישה או רטטו בעת העברת הילוכים או במהלך האצה והאטה. במקרים מסוימים, המפרק האוניברסלי עלול להתחמם יתר על המידה עקב חוסר איזון. אם אתם מבחינים בסימנים אלה, סביר להניח שגל ההינע זקוק לאיזון או תיקון.

איך מאזנים גל הינע?

איזון גל הינע נעשה בדרך כלל באמצעות מכונת איזון מתמחה. גל ההינע מותקן ומסתובב במהירות גבוהה בעוד חיישנים מזהים כל חוסר איזון. טכנאי לאחר מכן מחבר משקלים קטנים לגל ההינע (או מסיר חומר) במיקומים ספציפיים בהתבסס על קריאות המכונה. תהליך זה חוזר על עצמו עד שגל ההינע מסתובב ללא רעידה משמעותית. מערכות מודרניות כגון Balanset-4A יכולות להנחות תהליך זה ולחשב בדיוק היכן וכמה משקל להוסיף לאיזון מדויק.

סיכום

לסיכום, איזון נכון של גל ההינע חיוני לבטיחות, ביצועים וחיסכון בעלויות. על-ידי איתור ותיקון חוסר איזון, אתה מונע בלאי מיותר של חלקים, נמנע מתקלות הרסניות, ושומר על ביצועי מכונה מיטביים. מערכות איזון מודרניות כמו מכשירי Balanset-1A ו-Balanset-4A שלנו הופכות את התהליך ליעיל, ומסייעות אפילו למוסכים קטנים להשיג תוצאות ברמה מקצועית.

אם אתם מתמודדים עם רעידות מתמשכות בגל ההינע או זקוקים לפתרון איזון אמין, אל תהססו לפעול. יש ליישם את השלבים המפורטים במדריך זה או להתייעץ עם המומחים שלנו לקבלת סיוע. בעזרת הגישה והציוד הנכונים, תוכלו להבטיח שגל ההינע שלכם יפעל בצורה חלקה ואמינה במשך שנים רבות. צרו קשר למידע נוסף או לחקור את ציוד איזון גל ההינע הטוב ביותר לצרכים שלך.