Készülékek hajtott tengelyek dinamikus kiegyensúlyozásához és mérőrendszer kiegyensúlyozó gépekhez Balanset-1 - 1751 euró
Készülékek hajtott tengelyek dinamikus kiegyensúlyozásához és mérőrendszer kiegyensúlyozó gépekhez Balanset-4 - 6803 euró
Tartalomjegyzék
- 1. A hajtóműtengelyek típusai
- 2. Kardáncsukló-meghajtás meghibásodása
- 3. Hajtótengely kiegyensúlyozása
- 4. Korszerű kiegyensúlyozó gépek a hajtóműtengelyekhez
- 5. Előkészítés a hajtótengely kiegyensúlyozásához
- 6. Hajtótengely kiegyensúlyozási eljárás
- 7. Ajánlott kiegyensúlyozási pontossági osztályok merev rotorokhoz
1. A hajtóműtengelyek típusai
A kardáncsuklós hajtómű (hajtótengely) olyan mechanizmus, amely nyomatékot továbbít a kardáncsukló középpontjában metsző, egymáshoz képest szögben mozgatható tengelyek között. Egy járműben a hajtótengely a klasszikus vagy összkerékhajtású konfiguráció esetén a nyomatékot a sebességváltóból (vagy a sebességváltóházból) a meghajtott tengelyekre továbbítja. Összkerékhajtású járműveknél a kardáncsukló általában a sebességváltó hajtott tengelyét köti össze a sebességváltó hajtott tengelyével, a sebességváltó hajtott tengelyeit pedig a hajtott tengelyek főhajtásainak hajtott tengelyeivel.
A vázra szerelt egységek (például a sebességváltó és a sebességváltóház) egymáshoz képest elmozdulhatnak a tartószerkezetek és a váz deformációja miatt. Eközben a hajtótengelyek a felfüggesztésen keresztül kapcsolódnak a vázhoz, és a felfüggesztés rugalmas elemeinek deformációja miatt mozoghatnak a vázhoz és a rá szerelt egységekhez képest. Ez a mozgás nemcsak az egységeket összekötő hajtótengelyek szögét, hanem az egységek közötti távolságot is megváltoztathatja.
A kardáncsuklós hajtásnak van egy jelentős hátránya: a tengelyek nem egyenletes elfordulása. Ha az egyik tengely egyenletesen forog, a másik nem, és ez a nem egyenletes forgás a tengelyek közötti szöggel együtt nő. Ez a korlátozás számos alkalmazásban megakadályozza a kardántengelyes hajtás használatát, például az elsőkerék-meghajtású járművek sebességváltójában, ahol a fő kérdés a forgatónyomaték átvitele a forgó kerekekre. Ez a hátrány részben ellensúlyozható az egy tengelyen lévő kettős kardáncsuklók alkalmazásával, amelyek egymáshoz képest negyed fordulatot fordulnak el. Az egyenletes elfordulást igénylő alkalmazásokban azonban jellemzően állandó sebességű csuklót (CV-csuklót) használnak helyette. A CV-csuklók egy fejlettebb, de egyben bonyolultabb konstrukció, amely ugyanazt a célt szolgálja.
A kardáncsuklós hajtások egy vagy több kardáncsuklóból állhatnak, amelyeket hajtótengelyek és köztes támaszok kötnek össze.
1. ábra. A kardáncsuklós hajtás ábrája: 1, 4, 6 - hajtótengelyek; 2, 5 - kardáncsuklók; 3 - kiegyenlítő csatlakozás; u1, u2 - tengelyek közötti szögek.
Általánosságban elmondható, hogy a kardáncsuklós hajtás 2 és 5 kardáncsuklókból, 1, 4 és 6 hajtótengelyekből, valamint 3 kiegyenlítő csatlakozásból áll. Néha a hajtótengelyt a járműkeret kereszttartójához rögzített köztes tartóra szerelik. A kardáncsuklók biztosítják a nyomaték átvitelét olyan tengelyek között, amelyek tengelyei szögben metszik egymást. Az univerzális csuklók nem egyenletes és állandó sebességű típusokra oszthatók. A nem egyenletes sebességű ízületeket rugalmas és merev típusokra osztják. Az állandó sebességű csuklók lehetnek golyós típusúak osztó hornyokkal, golyós típusúak osztókarral, és bütykös típusúak. Ezeket jellemzően a vezető vezérelt kerekek hajtásába építik be, ahol a tengelyek közötti szög elérheti a 45°-ot, és a kardáncsukló középpontjának egybe kell esnie a kerék forgástengelyeinek és a kerék forgástengelyének metszéspontjával.
A rugalmas kardáncsuklók az összekötő elemek rugalmas alakváltozásának köszönhetően 2...3°-os szögben metsző tengelyek közötti nyomatékot továbbítanak. A merev, nem egyenletes sebességű kardáncsukló a nyomatékot az egyik tengelyről a másikra merev alkatrészek mozgó összekötése révén továbbítja. Két igából - 3 és 5 - áll, amelyek hengeres furataiba az összekötő elem - a kereszt 4 - A, B, V és G végei csapágyazva vannak beépítve. A küllők mereven kapcsolódnak az 1. és 2. tengelyekhez. Az 5. igáskar a kereszt BG tengelye körül foroghat, és ugyanakkor a kereszttel együtt az AV tengely körül is foroghat, lehetővé téve ezáltal a forgás átvitelét egyik tengelyről a másikra a köztük lévő változó szöggel.
2. ábra. Egy merev, nem egyenletes sebességű kardáncsukló ábrája
Ha a 7-es tengely α szöggel forog a tengelye körül, akkor a 2. tengely ugyanezen időtartam alatt β szöggel fog forogni. A 7. és a 2. tengely forgásszögei közötti kapcsolatot a következő kifejezés határozza meg tanα = tanβ * cosγ, ahol γ az a szög, amelyben a tengelyek tengelyei elhelyezkednek. Ez a kifejezés azt jelzi, hogy a β szög néha kisebb, egyenlő vagy nagyobb, mint az α szög. E szögek egyenlősége a 7. tengely minden 90°-os elfordulása esetén bekövetkezik. Ezért az 1. tengely egyenletes forgása esetén a 2. tengely szögsebessége nem egyenletes, és szinuszos törvény szerint változik. A 2. tengely forgásának egyenlőtlensége a tengelytengelyek közötti γ szög növekedésével egyre jelentősebbé válik.
Ha a 2. tengely nem egyenletes forgása átkerül az egységek tengelyeire, akkor az átvitelben további pulzáló terhelések lépnek fel, amelyek a γ szöggel növekednek. Annak megakadályozására, hogy a 2. tengely nem egyenletes forgása átkerüljön az egységek tengelyeire, két kardáncsuklót használnak a kardánhajtásban. Ezeket úgy szerelik be, hogy a γ1 és γ2 szögek egyenlőek legyenek; a 4. tengelyen nem egyenletesen forgó tengelyre rögzített kardáncsuklók villáit ugyanabban a síkban kell elhelyezni.
A kardáncsuklós hajtások fő részeinek kialakítását a 3. ábra mutatja. A nem egyenletes sebességű kardáncsukló két, kereszttel (3) összekapcsolt igavonóból (1) áll. Az egyik küllőt néha peremmel, míg a másikat a hajtótengelycsőhöz hegesztik, vagy a hajtótengelyhez való csatlakozáshoz egy fogazott véggel (6) (vagy hüvelynel) látják el. A kereszt csapszegei mindkét igáscsapágy szemébe tűcsapágyakon (7) vannak felszerelve. Mindegyik csapágy egy tokban (2) van elhelyezve, és egy kupakkal tartják a küllők szemében, amelyet két csavarral rögzítenek a küllőkhöz, amelyeket az alátéten lévő fülek rögzítenek. Egyes esetekben a csapágyakat a csapágyak rögzítése a csapágycsapágyakhoz rögzítőgyűrűkkel történik. A kenés csapágyban tartása, valamint a csapágy vízzel és szennyeződéssel szembeni védelme érdekében egy önhúzó gumitömítés található. A kereszt belső üregét zsírral töltik fel egy zsírzószerelvényen keresztül, amely a csapágyakhoz jut. A kereszt általában biztonsági szeleppel van ellátva, amely megvédi a tömítést a keresztbe pumpált zsír nyomása miatti károsodástól. A fogazott csatlakozást (6) a zsírozószerelvény (5) segítségével kenik.
3. ábra. Egy merev, nem egyenletes sebességű kardáncsukló részletei
A merev, nem egyenletes sebességű kardáncsuklókkal összekötött tengelyek tengelyei közötti maximális szög általában nem haladja meg a 20°-ot, mivel ennél nagyobb szögeknél a hatásfok jelentősen csökken. Ha a tengelytengelyek közötti szög 0...2%-en belül változik, a keresztcsapágyak a tűcsapágyak által deformálódnak, ami a kardáncsukló gyors meghibásodását okozza.
A nagysebességű lánctalpas járművek sebességváltóiban gyakran használnak olyan kardáncsuklót fogaskerékkapcsoló típusokkal, amelyek lehetővé teszik a nyomaték átvitelét olyan tengelyek között, amelyek tengelyei legfeljebb 1,5...2°-os szögben metszik egymást.
A hajtótengelyek jellemzően csőszerűen készülnek, speciális acél varrat nélküli vagy hegesztett csövek felhasználásával. A kardáncsuklók, a fogazott hüvelyek vagy a csúcsok jochjai a csövekhez vannak hegesztve. A hajtótengelyre ható keresztirányú terhelések csökkentése érdekében a dinamikus kiegyensúlyozást összeszerelt kardáncsuklókkal végzik. A kiegyensúlyozatlanságot a hajtótengelyhez hegesztett kiegyensúlyozó lemezekkel, vagy néha a kardáncsuklók csapágyfedelei alá szerelt kiegyensúlyozó lemezekkel korrigálják. A kardántengelyhajtás összeszerelését és kiegyensúlyozását követően az orsócsuklós csatlakozó alkatrészek relatív helyzetét a gyárban általában speciális címkékkel jelölik.
A kardáncsuklóhajtás kiegyenlítő csatlakozása általában fogazott csatlakozás formájában történik, amely lehetővé teszi a kardáncsuklóhajtás alkatrészeinek axiális mozgását. Ez egy fogazott csúcsból áll, amely illeszkedik a kardáncsuklóhajtás fogazott hüvelyébe. A kenőanyagot egy zsírzószerelvényen keresztül vezetik be a fogazott csatlakozásba, vagy az összeszerelés során alkalmazzák, és a jármű hosszabb használata után cserélik. A zsír szivárgásának és szennyeződésének megakadályozására általában tömítést és fedelet szerelnek fel.
Hosszú hajtótengelyeknél a kardántengelyes hajtásoknál általában köztes támasztékokat használnak. A köztes tartó általában egy, a járműkeret kereszttartójához csavarozott konzolból áll, amelyben egy golyóscsapágy van rögzítve egy gumi elasztikus gyűrűbe. A csapágy mindkét oldalon kupakkal van lezárva, és kenőberendezéssel van ellátva. A rugalmas gumigyűrű segít kiegyenlíteni a szerelési pontatlanságokat és a csapágyaknak a váz deformációi miatt fellépő helytelen beállítását.
A tűcsapágyazott kardáncsukló (4a. ábra) küllőkből, keresztből, tűcsapágyakból és tömítésekből áll. A tűcsapágyazott csészéket a kereszt csapszegeire illesztik és tömítésekkel zárják le. A csészéket csavarokkal rögzített gyűrűkkel vagy kupakokkal rögzítik a csapágycsapágyakhoz. A kardáncsuklók kenése a keresztben lévő belső furatokon keresztül, zsírzószerelvényen keresztül történik. A csuklóban lévő túlzott olajnyomás kiküszöbölésére biztonsági szelepet használnak. A hajtó igekötő egyenletes forgása közben a hajtott igekötő nem egyenletesen forog: fordulatonként kétszer előrehalad és kétszer lemarad a hajtó igekötő mögött. A nem egyenletes forgás kiküszöbölésére és a tehetetlenségi terhelések csökkentésére két kardáncsuklót használnak.
Az első hajtókerekek meghajtásában állandó sebességű kardáncsuklók vannak beépítve. A GAZ-66 és ZIL-131 járművek állandó sebességű kardáncsuklós hajtása a 2. és 5. igából (4b. ábra), négy golyóból (7) és egy központi golyóból (8) áll. A hajtó igáscsap 2 a belső tengelytengellyel egybeépített, míg a hajtott igáscsap a külső tengelytengellyel van összekovácsolva, amelynek végén a kerékagy rögzítve van. A hajtónyomatékot a 2. igavonótól az 5. igavonóhoz a 7. golyók közvetítik, amelyek az igavonókban lévő kör alakú hornyok mentén mozognak. A középső golyó 8 a küllők központosítására szolgál, és a 3., 4. csapok tartják a helyén. A 2. és az 5. igáscsapok forgási frekvenciája a mechanizmusnak az igáscsapokhoz viszonyított szimmetriája miatt azonos. A tengely hosszának változását a küllők és a tengely közötti szabad fogazású kapcsolatok biztosítják.
4. ábra. Kardáncsuklók: a - kardáncsukló: 1 - kupak; 2 - csésze; 3 - tűcsapágy; 4 - tömítés; 5, 9 - igekötők; 6 - biztonsági szelep; 7 - kereszt; 8 - zsírzószerelvény; 10 - csavar; b - állandó sebességű kardáncsukló: 1 - belső tengelytengely; 2 - hajtó igekötő; 3, 4 - csapok; 5 - hajtott igekötő; 6 - külső tengelytengely; 7 - golyók; 8 - központi golyó.
2. Kardáncsukló-meghajtás meghibásodása
A kardántengely-meghibásodások jellemzően a kardántengelyek éles kopogásaiban jelentkeznek, amelyek a jármű mozgása közben jelentkeznek, különösen a sebességfokozatok közötti váltások és a motor forgattyútengelyének hirtelen megnövekedett fordulatszáma során (például a motorfékezésről a gyorsításra való áttéréskor). A kardáncsukló meghibásodásának jele lehet annak magas hőmérsékletre (100 °C fölé) történő felmelegedése. Ez a kardáncsukló perselyeinek és csapágyainak, a tűcsapágyaknak, a kereszteknek és a fogazott csatlakozásoknak a jelentős kopása miatt következik be, ami a kardáncsukló helytelen beállítását és a tűcsapágyakra ható jelentős ütköző axiális terhelést eredményez. A kardáncsukló kereszt parafa tömítéseinek sérülése a csapszeg és a csapágy gyors kopásához vezet.
A karbantartás során a kardántengely meghajtását a hajtótengely mindkét irányba történő éles kézi forgatásával kell ellenőrizni. A tengely szabad forgásának mértéke határozza meg a kardáncsuklók és a fogazott kapcsolatok kopását. 8-10 ezer kilométerenként ellenőrizni kell a sebességváltó hajtott tengelyének karimái és a főhajtómű főtengelye hajtott tengelyének csavaros kapcsolatainak állapotát a vég kardáncsuklók karimáival, valamint a hajtótengely köztes tartójának rögzítését. Ellenőrizzük továbbá a csigás csatlakozások gumibetétjeinek és a kardáncsuklókereszt parafa tömítéseinek állapotát. Minden rögzítőcsavart teljesen meg kell húzni (meghúzási nyomaték 8-10 kgf-m).
A kardáncsuklók tűcsapágyait az erőátviteli egységeknél használt folyékony olajjal kenik; a legtöbb járműben a fogazott csatlakozások kenése zsírokkal történik (US-1, US-2, 1-13 stb.); a tűcsapágyak kenéséhez szigorúan tilos zsírt használni. Egyes járművekben a fogazott csatlakozások kenése sebességváltó olajjal történik. A gumiköpenybe szerelt köztes tartócsapágy gyakorlatilag nem igényel kenést, mivel a gyárban az összeszerelés során kenik. A ZIL-130 járműben a támasztócsapágyat a rendszeres karbantartás során (1100-1700 km-enként) egy nyomócsavaron keresztül zsírral kenik.
5. ábra. Kardáncsuklós meghajtás: 1 - karima a hajtótengely rögzítéséhez; 2 - kardáncsukló kereszt; 3 - kardáncsukló igáscsapágy; 4 - csúszó igáscsapágy; 5 - hajtótengelycső; 6 - tűgörgős csapágy zárt véggel.
A kardánhajtás két kardáncsuklóból áll, tűcsapágyazott, üreges tengellyel összekötött kardáncsuklóból és egy csúszócsapágyazott, involvált fogazással ellátott igáscsapágyból. A szennyeződések elleni megbízható védelem és a fogazott kapcsolat jó kenése érdekében a váltó másodlagos tengelyéhez (2) csatlakozó csúszó igáscsap (6) a váltóházhoz rögzített hosszabbítóban (1) van elhelyezve. Ezenkívül a fogazott csatlakozásnak ez az elhelyezése (az illesztések közötti zónán kívül) jelentősen növeli a kardánhajtás merevségét, és csökkenti a tengelyrezgések valószínűségét, amikor a csúszó fogazott csatlakozás elhasználódik.
A hajtótengely egy vékonyfalú, elektromos hegesztésű csőből (8) készül, amelybe mindkét végén két egyforma küllőt (9) préselnek be, majd ívhegesztéssel hegesztik össze. A kereszt (25) tűcsapágyházait (18) a küllők (9) szemébe sajtolják be, és rugós rögzítőgyűrűkkel (20) rögzítik. Minden egyes kardáncsukló csapágy 22 tűt (21) tartalmaz. A keresztek kiálló csapjaira préselt sapkák (24) vannak felpréselve, amelyekbe parafa gyűrűket (23) szerelnek. A csapágyak kenése a kereszt közepén lévő menetes furatba csavart szögletes zsírzószerelvény (17) segítségével történik, amely a kereszt csapszegeiben lévő átmenő csatornákhoz csatlakozik. A kardáncsuklókereszt túloldalán, annak közepén egy biztonsági szelep (16) található, amelynek célja, hogy a kereszt és a csapágyak feltöltésekor a felesleges zsírt kiengedje, és megakadályozza a nyomás felhalmozódását a kereszt belsejében működés közben (a szelep kb. 3,5 kg/cm² nyomásnál aktiválódik). A biztonsági szelep beépítésének szükségessége annak köszönhető, hogy a kereszt belsejében a túlzott nyomásnövekedés a parafa tömítések károsodásához (extrudálásához) vezethet.
6. ábra. Hajtótengely összeszerelése: 1 - a sebességváltó meghosszabbítása; 2 - a sebességváltó másodlagos tengelye; 3 és 5 - szennyeződéselterelők; 4 - gumitömítések; 6 - csúszótekercs; 7 - kiegyenlítő lemez; 8 - hajtótengelycső; 9 - tengelycső; 10 - karimás tengelycső; 11 - csavar; 12 - a hátsó tengely hajtóművének karimája; 13 - rugós alátét; 14 - anya; 15 - hátsó tengely; 16 - biztonsági szelep; 17 - szögletes zsírzószerelvény; 18 - tűcsapágy; 19 - igásszem; 20 - rugós rögzítőgyűrű; 21 - tű; 22 - torkolati alátét; 23 - parafa gyűrű; 24 - bélyegzett sapka; 25 - kereszt.
A két kardáncsuklóval összeszerelt hajtótengelyt mindkét végén gondosan dinamikusan kiegyensúlyozzák a csőre hegesztett kiegyensúlyozó lemezek (7) segítségével. Ezért a tengely szétszerelésekor minden alkatrészét gondosan meg kell jelölni, hogy azokat eredeti helyzetükben lehessen újra összeszerelni. Ennek az utasításnak a be nem tartása megbontja a tengely egyensúlyát, ami olyan rezgéseket okoz, amelyek károsíthatják a sebességváltót és a jármű karosszériáját. Ha az egyes alkatrészek elhasználódnak, különösen, ha a cső ütés következtében meghajlik, és a tengely dinamikus kiegyensúlyozása az összeszerelés után lehetetlenné válik, a teljes tengelyt ki kell cserélni.
Lehetséges hajtótengely meghibásodások, azok okai és megoldások
| A meghibásodás oka | Megoldás |
|---|---|
| Vezetőtengely rezgés | |
| 1. Akadály miatti tengelyhajlítás | 1. Egyenesítse ki és dinamikusan egyensúlyozza ki az összeszerelt tengelyt, vagy cserélje ki az összeszerelt tengelyt. |
| 2. Csapágy és kereszt kopás | 2. Cserélje ki a csapágyakat és a kereszteket, és dinamikusan egyensúlyozza ki az összeszerelt tengelyt. |
| 3. A hosszabbító perselyek és a csúszócsap kopása | 3. Cserélje vissza a hosszabbítót és a csúszó küllőt, és dinamikusan egyensúlyozza ki az összeszerelt tengelyt. |
| Kopogás indításkor és partra álláskor | |
| 1. A csúszócsapágy vagy a másodlagos sebességváltó tengelyének kopása | 1. Cserélje ki az elhasználódott alkatrészeket. A csúszó igáscsapszeg cseréjekor dinamikusan egyensúlyozza ki az összeszerelt tengelyt. |
| 2. Laza csavarok, amelyek a karimás küllőt a hátsó tengely hajtóművének karimájához rögzítik. | 2. Húzza meg a csavarokat |
| Olaj kidobása az univerzális csuklótömítésekből | |
| A parafagyűrűk kopása kardáncsukló tömítésekben | Cserélje ki a parafagyűrűket, az összeszerelés során tartsa meg a hajtótengely minden alkatrészének egymáshoz viszonyított helyzetét. Ha a keresztek és a csapágyak kopnak, cserélje ki a csapágyakat és a kereszteket, és dinamikusan egyensúlyozza ki az összeszerelt tengelyt. |
3. Hajtótengely kiegyensúlyozása
A hajtótengely javítását és összeszerelését követően dinamikusan kiegyensúlyozzák egy gépen. A kiegyensúlyozó gép egyik kialakítását a 7. ábra mutatja. A gép egy lemezből (18) és egy ingakeretből (8) áll, amely négy függőlegesen álló rugalmas rúdra (3) van szerelve, biztosítva a vízszintes síkban történő lengést. Az ingakeret (8) hosszirányú csöveire egy konzol és egy elülső fejtámasz (9) van szerelve, amelyek egy konzolon (4) vannak rögzítve. A hátsó fejtámasz (6) egy mozgatható traverzre (5) van szerelve, amely lehetővé teszi a különböző hosszúságú hajtótengelyek dinamikus kiegyensúlyozását. A fejtámla tengelyek precíziós golyóscsapágyakon vannak rögzítve. Az első fejtámasz (9) orsóját a gépalapba épített villanymotor hajtja meg egy ékszíjhajtáson és egy közbenső tengelyen keresztül, amelyre egy végtag (10) (osztótárcsa) van felszerelve. Ezenkívül a géplemezre (18) két, visszahúzható reteszelőcsapokkal (17) ellátott állvány (15) van felszerelve, amelyek biztosítják az ingakeret első és hátsó végének rögzítését a hajtótengely első vagy hátsó végének kiegyensúlyozásától függően.
7. ábra. Dinamikus kiegyensúlyozó gép hajtott tengelyekhez
1-bilincs; 2-tompítók; 3-elasztikus rúd; 4-tartó; 5-mozgatható traverz; 6-hátsó fejtámasz; 7-keresztrúd; 8-lengőkeret; 9-elülső hajtó fejtámasz; 10-kar-tárcsa; 11-millivoltmérő; 12-kar a kommutátor-egyenirányító tengelyén; 13-mágneses érzékelő; 14-rögzített állvány; 15-fixátor állvány; 16-tartó; 17-fixátor; 18-tartólemez
A rögzített állványok (14) a géplemez hátsó részén vannak felszerelve, és a mágneses érzékelőket (13) az ingakeret végeihez csatlakoztatott rudakkal szerelik fel rájuk. A keret rezonanciarezgéseinek megakadályozása érdekében a konzolok (4) alá olajjal töltött csillapítók (2) vannak felszerelve.
A dinamikus kiegyensúlyozás során a vezérműtengely-szerelvényt a csúszófutóval felszerelik és rögzítik a gépen. A hajtótengely egyik vége egy karima-ujjjal csatlakozik az első hajtófejtámasz karimájához, a másik vége pedig a csúszóujj tartónyakán keresztül a hátsó fejtámasz orsós hüvelyéhez. Ezután ellenőrzik a hajtótengely könnyű elforgathatóságát, és a gép lengőkeretének egyik végét a rögzítő segítségével rögzítik. A gép beindítása után az egyenirányító végtagját az óramutató járásával ellentétes irányba forgatjuk, így a millivoltmérő tűje a maximális leolvasásra kerül. A millivoltmérő leolvasása megfelel a kiegyensúlyozatlanság nagyságának. A millivoltmérő skálája grammcentiméterben vagy ellensúly grammban van beosztva. Az egyenirányító végét az óramutató járásával ellentétes irányban tovább forgatva a millivoltmérő értéke nullára áll, és a gép leáll. Az egyenirányító végtag leolvasása alapján meghatározzuk a szögeltolódást (a kiegyensúlyozatlansági elmozdulás szögét), és a hajtótengely kézi forgatásával ezt az értéket állítjuk be a közbenső tengely végtagján. A kiegyenlítő lemez hegesztési helye a hajtótengely felső részén lesz, a súlyozott rész pedig a korrekciós síkban alul. Ezután az egyensúlyozó lemezt felerősítik és vékony dróttal a hegesztési ponttól 10 mm távolságra megkötik, a gépet elindítják, és ellenőrzik a hajtótengely végének egyensúlyát a lemezzel. Az egyensúlyhiány nem lehet több 70 g cm-nél. Ezután az egyik végét elengedve és az ingakeret másik végét a rögzítő állvánnyal rögzítve a hajtástengely másik végének dinamikus kiegyensúlyozását a fent leírt technológiai sorrend szerint végezzük el.
A hajtóműtengelyek kiegyensúlyozó tulajdonságokkal rendelkeznek. A legtöbb alkatrész esetében a dinamikus kiegyensúlyozás alapja a tartónyak (pl. villanymotorok rotorjai, turbinák, orsók, forgattyús tengelyek stb.), de a hajtótengelyek esetében a karimák. Az összeszerelés során a különböző csatlakozásokban elkerülhetetlenül hézagok keletkeznek, amelyek kiegyensúlyozatlansághoz vezetnek. Ha a kiegyensúlyozás során a minimális kiegyensúlyozatlanság nem érhető el, a tengelyt selejtesnek kell tekinteni. A kiegyensúlyozás pontosságát a következő tényezők befolyásolják:
- A hajtótengely karimájának leszállószíja és a bal és a jobb oldali támasztó fejidom rögzítő karimájának belső furata közötti hézag;
- A perem alapfelületeinek sugárirányú és szélső futása;
- Hézagok a csukló és a fogazott csatlakozásokban. A zsír jelenléte a fogazott csatlakozás üregében "lebegő" kiegyensúlyozatlansághoz vezethet. Ha ez megakadályozza a kívánt kiegyensúlyozási pontosság elérését, a hajtótengelyt zsír nélkül kell kiegyensúlyozni.
Egyes egyensúlyhiányok teljesen korrigálhatatlanok lehetnek. Ha megnövekedett súrlódás figyelhető meg a hajtótengely kardáncsuklóiban, a korrekciós síkok kölcsönös hatása megnő. Ez a kiegyensúlyozás teljesítményének és pontosságának csökkenéséhez vezet.
Az OST 37.001.053-74 szerint a következő kiegyensúlyozatlansági normákat állapították meg: a két ízülettel rendelkező (kéttámaszú) hajtótengelyeket dinamikusan kiegyensúlyozzák, a három (háromtámaszú) hajtótengelyeket pedig a köztes tartóval együtt szerelik össze; az 5 kg-nál nagyobb tömegű hajtótengelyek és tengelykapcsolók karimáit (küllőket) statikusan kiegyensúlyozzák a tengely vagy tengelykapcsoló összeszerelése előtt; a három ízülettel rendelkező hajtótengelyek mindkét végén vagy a köztes tartóban lévő hajtótengelyek maradék kiegyensúlyozatlansági normáit fajlagos kiegyensúlyozatlansággal értékelik;
A tengely mindkét végén vagy a köztes támaszon, valamint a kiegyensúlyozó állványon bármely helyzetben lévő háromcsuklós hajtóműtengelyek esetében a maximálisan megengedett fajlagos maradó kiegyensúlyozatlansági norma nem haladhatja meg a következőket: személygépkocsik és kis teherbírású tehergépkocsik (1 t-ig) és nagyon kis buszok sebességváltói esetében a 6 g-cm/kg, a többiek esetében a 10 g-cm/kg. A hajtótengely vagy a háromcsuklós hajtótengely legnagyobb megengedett maradó kiegyensúlyozatlansági normáját a kiegyensúlyozó állványon olyan forgási frekvencián kell biztosítani, amely megfelel a sebességváltóban a jármű legnagyobb sebességénél mért frekvenciájuknak.
A 4 t és annál nagyobb teherbírású tehergépkocsik, kis- és nagybuszok hajtástengelyei és háromcsuklós hajtástengelyei esetében a kiegyensúlyozó állványon a legnagyobb járműsebességnél a váltótengelyek forgási frekvenciájának 70%-re történő csökkentése megengedett. Az OST 37.001.053-74 szerint a hajtótengelyek kiegyensúlyozó forgási frekvenciájának meg kell egyeznie:
nb = (0.7 ... 1.0) nr,
ahol nb - kiegyenlítő forgási frekvencia (meg kell felelnie az állvány fő műszaki adatainak, n=3000 perc)-1; nr - maximális üzemi forgási frekvencia, min-1.
A gyakorlatban a hézagok és a fogazott csatlakozások miatt a hajtótengely nem kiegyensúlyozható az ajánlott forgási frekvencián. Ebben az esetben egy másik forgási frekvenciát kell választani, amelynél kiegyensúlyozódik.
4. Korszerű kiegyensúlyozó gépek a hajtóműtengelyekhez
8. ábra. Kiegyensúlyozó gép legfeljebb 2 méter hosszú, 500 kg súlyú hajtótengelyekhez
A modell 2 állvánnyal rendelkezik, és 2 korrekciós síkban történő kiegyensúlyozást tesz lehetővé.
Kiegyensúlyozó gép legfeljebb 4200 mm hosszú, 400 kg súlyú hajtótengelyekhez
9. ábra. Kiegyensúlyozó gép legfeljebb 4200 mm hosszú, 400 kg tömegű hajtótengelyekhez
A modell 4 állvánnyal rendelkezik, és egyszerre 4 korrekciós síkban történő kiegyensúlyozást tesz lehetővé.
10. ábra. Vízszintes, kemény csapágyazású kiegyensúlyozó gép a hajtótengelyek dinamikus kiegyensúlyozásához
1 - Kiegyensúlyozó elem (hajtótengely); 2 - Gépalap; 3 - Géptartók; 4 - Géphajtás; A géptartók szerkezeti elemeit a 9. ábra mutatja.
11. ábra. Gépi tartóelemek a hajtótengelyek dinamikus kiegyensúlyozásához
1 - Bal oldali nem állítható tartó; 2 - Közbenső állítható tartó (2 db); 3 - Jobb oldali nem állítható fix tartó; 4 - Tartókeret zárókar; 5 - Mozgatható tartó platform; 6 - Tartó függőleges állítóanya; 7 - Függőleges pozíciót rögzítő fogantyúk; 8 - Tartó rögzítő konzol; 9 - Közbenső csapágyazott mozgatható bilincs; 10 - Bilincs zárókar; 11 - Bilincszár; 12 - Hajtó (vezető) orsó a tétel beszereléséhez; 13 - Hajtott orsó.
5. Előkészítés a hajtótengely kiegyensúlyozásához
Az alábbiakban a géptámaszok beállítását és a kiegyensúlyozó elem (négy támasztékos hajtótengely) géptámaszokra történő felszerelését tekintjük át.
12. ábra. Az átmeneti karimák felszerelése a kiegyensúlyozó gép orsóira
13. ábra. A hajtótengely felszerelése a kiegyensúlyozó gép tartóira
14. ábra. A hajtótengely vízszintes kiegyenlítése a kiegyensúlyozó gép támaszain egy buborékos vízmérték segítségével
15. ábra. A kiegyensúlyozó gép közbenső támaszainak rögzítése a hajtótengely függőleges elmozdulásának megakadályozása érdekében
Forgassa az elemet kézzel egy teljes fordulatig. Győződjön meg róla, hogy szabadon és a tartókon való elakadás nélkül forog. Ezt követően a gép mechanikus része be van állítva, és az elem felszerelése befejeződött.
6. Hajtótengely kiegyensúlyozási eljárás
A Balanset-4 mérőrendszer példáján a kiegyensúlyozó gépen történő hajtótengely-kiegyensúlyozás folyamatát vizsgáljuk meg. A Balanset-4 egy hordozható kiegyensúlyozó készlet, amelyet a saját csapágyazásban forgó vagy kiegyensúlyozó gépre szerelt forgórészek egy, két, három és négy korrekciós síkban történő kiegyensúlyozására terveztek. A készülék akár négy rezgésérzékelőt, egy fázisszög-érzékelőt, egy négycsatornás mérőegységet és egy hordozható számítógépet tartalmaz.
A teljes kiegyensúlyozási folyamat, beleértve a mérést, a feldolgozást és a korrekciós súlyok nagyságára és helyére vonatkozó információk megjelenítését, automatikusan történik, és nem igényel a felhasználónak a megadott utasításokon túl további készségeket és ismereteket. Az összes kiegyensúlyozási művelet eredményei a kiegyensúlyozási archívumban kerülnek elmentésre, és szükség esetén jelentések formájában kinyomtathatók. A kiegyensúlyozáson kívül a Balanset-4 hagyományos vibrációs tachométerként is használható, lehetővé téve a teljes rezgés négy csatornán történő mérését a teljes rezgés négyzetes középértékének (RMS), a rezgés forgási komponensének RMS értékének és a rotor forgási frekvenciájának ellenőrzését.
A készülék lehetővé teszi továbbá az időfüggvény és a rezgési spektrum grafikonjainak megjelenítését rezgési sebesség szerint, ami hasznos lehet a kiegyensúlyozott gép műszaki állapotának értékelésében.
16. ábra. A tengelykiegyensúlyozó gép mérő- és számítórendszereként használt Balanset-4 készülék külső nézete
17. ábra. Példa a Balanset-4 készülék használatára a hajtástengely kiegyensúlyozó gép mérő- és számítórendszereként
18. ábra. A Balanset-4 készülék felhasználói felülete
A Balanset-4 készülék kétféle érzékelővel szerelhető fel - rezgésgyorsulásmérőkkel a rezgés (rezgésgyorsulás) és erőérzékelőkkel. A rezgésérzékelők a posztrezonancia típusú kiegyensúlyozó gépek működtetéséhez, míg az erőérzékelők a prerezonancia típusú gépekhez használatosak.
19. ábra. A Balanset-4 rezgésérzékelők felszerelése a kiegyensúlyozó gép támaszaira
Az érzékelők érzékenységi tengelyének irányának meg kell egyeznie a tartó rezgési elmozdulásának irányával, ebben az esetben a vízszintessel. Az érzékelők felszerelésével kapcsolatos további információkért lásd: A ROTOROK KIEGYEZÉSI KIEGYEZÉSI KÖVETELMÉNYEKBEN. Az erőérzékelők beépítése a gép konstrukciós jellemzőitől függ.
- Szerelje fel az 1, 2, 3, 4 rezgésérzékelőket a kiegyensúlyozó gép tartóira.
- Csatlakoztassa a rezgésérzékelőket az X1, X2, X3, X4 csatlakozókhoz.
- A fázisszög-érzékelőt (lézeres tachométert) 5 úgy kell felszerelni, hogy a kiegyensúlyozott rotor radiális (vagy vég)felülete és az érzékelőház közötti névleges hézag 10 és 300 mm között legyen.
- Rögzítsen egy legalább 10-15 mm széles fényvisszaverő szalagjelzést a rotor felületére.
- Csatlakoztassa a fázisszög-érzékelőt az X5 csatlakozóhoz.
- Csatlakoztassa a mérőegységet a számítógép USB-portjához.
- Hálózati áram használata esetén csatlakoztassa a számítógépet a tápegységhez.
- Csatlakoztassa a tápegységet 220 V-os, 50 Hz-es hálózathoz.
- Kapcsolja be a számítógépet, és válassza ki a "BalCom-4" programot.
- Nyomja meg az "F12-négysíkú" gombot (vagy a számítógép billentyűzetén az F12 funkcióbillentyűt) a rezgés egyidejű, négy síkban történő mérésének módjának kiválasztásához a mérőegység X1, X2, X3 és X4 bemenetéhez csatlakoztatott 1, 2, 3, 4 rezgésérzékelőkkel.
- A számítógép kijelzőjén megjelenik egy mnemonikus diagram, amely a négy mérőcsatornán történő egyidejű rezgésmérés folyamatát (vagy a négy síkban történő kiegyensúlyozás folyamatát) szemlélteti, amint az a 16. ábrán látható.
A kiegyensúlyozás elvégzése előtt ajánlott a méréseket a rezgésmérő üzemmódban elvégezni (F5 gomb).
20. ábra. Rezgésmérő üzemmódban végzett mérések
Ha a V1s (V2s) teljes rezgésnagysága megközelítőleg megegyezik a V1o (V2o) forgási komponens nagyságával, akkor feltételezhető, hogy a mechanizmus rezgéséhez a rotor kiegyensúlyozatlansága járul hozzá. Ha a V1s (V2s) teljes rezgésnagysága jelentősen meghaladja a V1o (V2o) forgási komponens nagyságát, akkor ajánlott a szerkezet vizsgálata - ellenőrizze a csapágyak állapotát, biztosítsa a biztonságos rögzítést az alapzaton, ellenőrizze, hogy a rotor forgás közben nem érintkezik-e álló részekkel, és vegye figyelembe más szerkezetek rezgéseinek hatását stb.
Itt hasznos lehet a "Grafikonok-spektrális elemzés" üzemmódban kapott időfüggvénygrafikonok és rezgési spektrumok tanulmányozása.
21. ábra. Rezgés időfüggvény és spektrum grafikonok
A grafikon mutatja, hogy mely frekvenciákon a legmagasabb a rezgésszint. Ha ezek a frekvenciák eltérnek a kiegyensúlyozott mechanizmus forgási frekvenciájától, akkor a kiegyensúlyozás előtt azonosítani kell e rezgéskomponensek forrásait, és intézkedéseket kell hozni azok kiküszöbölésére.
Fontos figyelni a mérési eredmények stabilitására is a vibrométer üzemmódban - a rezgés amplitúdója és fázisa nem változhat 10-15%-nél nagyobb mértékben a mérés során. Ellenkező esetben előfordulhat, hogy a mechanizmus rezonancia tartomány közelében működik. Ebben az esetben a rotor fordulatszámát kell beállítani.
Négysíkú kiegyensúlyozás esetén "Elsődleges" üzemmódban öt kalibrálási menetre és legalább egy ellenőrző menetre van szükség a kiegyensúlyozott gépen. Az első próbasúly nélküli gépfutás során a rezgésmérés a "Négysíkú kiegyensúlyozás" munkaterületen történik. A további futtatásokat próbasúllyal kell elvégezni, amelyet egymás után minden egyes korrekciós síkban (az egyes kiegyensúlyozó géptámaszok területén) a hajtótengelyre szerelnek.
Minden további futtatás előtt a következő lépéseket kell megtenni:
- Állítsa le a kiegyensúlyozott gép rotorjának forgását.
- Távolítsa el a korábban beszerelt próbasúlyt.
- Szerelje be a próbasúlyt a következő síkba.
23. ábra. Négysíkú kiegyensúlyozó munkaterület
Az egyes mérések elvégzése után a rotor forgási frekvenciájának (Nob), valamint az effektív értékek (Vo1, Vo2, Vo3, Vo4) és a fázisok (F1, F2, F3, F4) a kiegyensúlyozott forgórész forgási frekvenciáján fellépő rezgés értékeit a programablak megfelelő mezőibe mentjük. Az ötödik futtatás után (Súly a 4. síkban) megjelenik a "Balancing Weights" munkaterület (lásd a 24. ábrát), amely a tömegek számított értékeit (M1, M2, M3, M4) és a beépítési szögek (f1, f2, f3, f4) korrekciós súlyok, amelyeket a rotorra négy síkban kell felszerelni a kiegyensúlyozatlanság kiegyenlítése érdekében.
24. ábra. Munkatér a korrekciós súlyok kiszámított paramétereivel négy síkban
Figyelem!: A mérési folyamat befejezése után a kiegyensúlyozott gép ötödik futása során le kell állítani a rotor forgását, és el kell távolítani a korábban beszerelt próbasúlyt. Csak ezt követően lehet folytatni a korrekciós súlyok felszerelését (vagy eltávolítását) a rotorra.
A polárkoordinátarendszerben a rotoron lévő korrekciós súly hozzáadásának (vagy eltávolításának) szöghelyzetét a próbasúly felszerelésének helyétől mérik. A szögmérés iránya megegyezik a rotor forgásirányával. Lapátok szerinti kiegyensúlyozás esetén a kiegyensúlyozott rotor feltételesen 1. lapátnak tekintett lapátja egybeesik a próbasúly telepítési helyével. A számítógép kijelzőjén feltüntetett lapátok számozási iránya követi a rotor forgásirányát.
A program ezen verziójában alapértelmezés szerint feltételezzük, hogy a korrekciós súlyt a rotorhoz adjuk hozzá. Ezt az "Add" mezőben beállított jelölés jelzi. Ha a kiegyensúlyozatlanságot a súly eltávolításával (pl. fúrással) kell korrigálni, akkor az "Remove" mezőben az egérrel állítsa be a jelet, ami után a korrekciós súly szöghelyzete automatikusan 180 fokkal megváltozik.
A korrekciós súlyok kiegyensúlyozott rotorra történő felszerelése után nyomja meg a "Kilépés - F10" gombot (vagy a számítógép billentyűzetén az F10 funkcióbillentyűt), hogy visszatérjen az előző "Négysíkú kiegyensúlyozás" munkaterületre, és ellenőrizze a kiegyensúlyozási művelet hatékonyságát. Az ellenőrző futtatás befejezése után a rotor forgási frekvenciájának (Nob) és az RMS-értékek (Vo1, Vo2, Vo3, Vo4) és fázisok (F1, F2, F3, F4) a kiegyensúlyozott forgórész forgási frekvenciáján fellépő rezgésről. Ezzel egyidejűleg a "Kiegyensúlyozó súlyok" munkaterület (lásd a 21. ábrát) megjelenik a "Négysíkú kiegyensúlyozás" munkaterület felett, és megjeleníti a rotorra a maradék kiegyensúlyozatlanság kompenzálásához szükséges további korrekciós súlyok számított paramétereit, amelyeket a rotorra kell felszerelni (vagy eltávolítani). Ezen kívül ez a munkaterület mutatja a kiegyensúlyozás után elért maradék kiegyensúlyozatlanság értékeit. Ha a kiegyensúlyozott rotor maradékrezgésének és/vagy maradék kiegyensúlyozatlanságának értékei megfelelnek a műszaki dokumentációban meghatározott tűréshatár-követelményeknek, a kiegyensúlyozási folyamat befejezhető. Ellenkező esetben a kiegyensúlyozási folyamat folytatható. Ez a módszer lehetővé teszi az esetleges hibák korrekcióját az egymást követő közelítések révén, amelyek a kiegyenlített rotorra történő korrekciós súly felszerelésekor (eltávolításakor) előfordulhatnak.
Ha a kiegyensúlyozási folyamat folytatódik, további korrekciós súlyokat kell felszerelni (vagy eltávolítani) a kiegyensúlyozott rotorra a "Kiegyensúlyozó súlyok" munkaterületen megadott paramétereknek megfelelően.
A "Koefficiensek - F8" gomb (vagy a számítógép billentyűzetének F8 funkcióbillentyűje) az öt kalibrációs futtatás eredményei alapján kiszámított rotor kiegyensúlyozási együtthatók (dinamikus befolyásolási együtthatók) megtekintésére és a számítógép memóriájába történő mentésére szolgál.
7. Ajánlott kiegyensúlyozási pontossági osztályok merev rotorokhoz
2. táblázat. Ajánlott kiegyensúlyozási pontossági osztályok merev rotorokhoz.
Ajánlott kiegyensúlyozási pontossági osztályok merev rotorokhoz
| Géptípusok (rotorok) | Kiegyensúlyozó pontossági osztály | Érték eper Ω mm/s |
|---|---|---|
| Hajtókarok (szerkezetileg kiegyensúlyozatlanok) nagyméretű, alacsony fordulatszámú tengeri dízelmotorokhoz (dugattyúsebesség kevesebb mint 9 m/s) | G 4000 | 4000 |
| Hajtókaros tengelyek (szerkezetileg kiegyensúlyozott) nagyméretű, alacsony fordulatszámú tengeri dízelmotorokhoz (dugattyúsebesség kevesebb mint 9 m/s) | G 1600 | 1600 |
| Hajtókaros tengelyek (szerkezetileg kiegyensúlyozatlan) rezgéscsillapítókra szerelve | G 630 | 630 |
| Hajtóműves forgattyús tengelyek (szerkezetileg kiegyensúlyozatlanok) merev tartókon | G 250 | 250 |
| Személygépkocsik, tehergépkocsik és mozdonyok számára összeállított dugattyús motorok | G 100 | 100 |
| Autóalkatrészek: kerekek, keréktárcsák, keréktárcsák, sebességváltók | ||
| Hajtókaros tengelyek (szerkezetileg kiegyensúlyozott) rezgéselosztókon | G 40 | 40 |
| Mezőgazdasági gépek | G 16 | 16 |
| Hajtott (kiegyensúlyozott) forgattyús tengelyek merev tartókon | ||
| Zúzógépek | ||
| Hajtótengelyek (hajtótengelyek, csavartengelyek) | ||
| Repülőgépek gázturbinái | G 6.3 | 6.3 |
| Centrifugák (szeparátorok, ülepítők) | ||
| Villanymotorok és generátorok (legalább 80 mm tengelymagassággal) legfeljebb 950 perc névleges fordulatszámmal.-1 | ||
| 80 mm-nél kisebb tengelymagasságú villanymotorok | ||
| Rajongók | ||
| Fogaskerekes meghajtások | ||
| Általános célú gépek | ||
| Fémvágó gépek | ||
| Papírgyártó gépek | ||
| Szivattyúk | ||
| Turbófeltöltők | ||
| Vízturbinák | ||
| Kompresszorok | ||
| Számítógép-vezérelt meghajtók | G 2.5 | 2.5 |
| Elektromotorok és generátorok (legalább 80 mm tengelymagassággal), amelyek maximális névleges fordulatszáma meghaladja a 950 percet.-1 | ||
| Gáz- és gőzturbinák | ||
| Fémvágó géphajtások | ||
| Textilipari gépek | ||
| Audio- és videóberendezések meghajtói | G 1 | 1 |
| Köszörűgéphajtások | ||
| Nagy pontosságú berendezések orsói és hajtásai | G 0.4 | 0.4 |
HU 
EN 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
EL 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
NB 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
RU 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UK 
HI 
VI
0 Megjegyzések