Kardaninio veleno balansavimas: išsamus vadovas

Įsivaizduokite, kad vairuojate sunkvežimį ir staiga pajuntate stiprią vibraciją arba išgirstate garsų bildesį greitėjant ar keičiant pavaras. Tai daugiau nei tik nepatogumas – tai gali būti nesubalansuoto kardaninio veleno požymis. Inžinieriams ir technikams tokia vibracija ir triukšmas rodo sumažėjusį efektyvumą, pagreitėjusį komponentų susidėvėjimą ir potencialiai brangiai kainuojančias prastovas, jei į tai nebus atsižvelgta.

Dirbate su transporto priemone? Žr. transporto priemonėje sumontuoto varančiojo veleno balansavimas jo nenuimant.

Pavaros veleno balansavimas automobilyje: realus darbas žingsnis po žingsnio

Toliau pateiktos nuotraukos yra iš realaus balansavimo darbo, atlikto transporto priemonei esant ant keltuvo. Kardaninis velenas nebuvo nuimtas: jutikliai pritvirtinti prie pačios transporto priemonės, veleną suka variklis per transmisiją, o korekcinis svoris montuojamas iš apačios. Taip velenas išlieka savo guoliuose ir savo darbiniais kampais, todėl rezultatas atspindi tai, kaip mazgas iš tikrųjų veikia — ko stendinė balansavimo staklė negali visiškai atkartoti.

24 pav. Vibracijos jutiklis, sumontuotas ant galinės pavaros korpuso, kuo arčiau pavaros veleno atraminio guolio.

25 pav. Lazerinis tachometras, nukreiptas į atspindinčios juostelės ruoželį ant veleno — jis pateikia tiek sukimosi greitį, tiek disbalanso fazės kampą.

26 pav. Korekcinis svoris pritvirtintas prie veleno vamzdžio nerūdijančio plieno žarnos gnybtu, programinės įrangos apskaičiuotu kampu ir mase.

Visa procedūra — jutiklių išdėstymas, saugūs bandomieji paleidimai, bandomojo svorio ir liekamosios vibracijos patikros — aprašyta transporto priemonėje sumontuoto varančiojo veleno balansavimas jo nenuimant.

Šiame išsamiame vadove pateikiame praktinius kardaninio veleno balansavimo problemų sprendimus. Sužinosite, kas yra kardaninis velenas ir kodėl jį reikia balansuoti, atpažinsite dažniausiai pasitaikančius gedimus, sukeliančius vibraciją ar triukšmą, ir atliksite aiškų nuoseklų dinaminio kardaninio veleno balansavimo procesą. Taikydami šiuos geriausius metodus, galite sutaupyti pinigų remontui, sutrumpinti trikčių šalinimo laiką ir užtikrinti, kad jūsų technika ar transporto priemonė veiktų patikimai ir su minimalia vibracija.

Turinys

• 1. Varomųjų velenų tipai
• 2. Universaliojo šarnyro pavaros gedimai
• 3. Varomojo veleno balansavimas
• 4. Šiuolaikinės varomųjų velenų balansavimo mašinos
• 5. Pasirengimas varomojo veleno balansavimui
• 6. Kaip balansuoti transmisijos veleną: žingsnis po žingsnio procedūra
• 7. Rekomenduojamos standžiųjų rotorių balansavimo tikslumo klasės

1. Varomųjų velenų tipai

Universaliojo šarnyro pavara (varantysis velenas) - tai mechanizmas, perduodantis sukimo momentą tarp velenų, kurie susikerta universaliojo šarnyro centre ir gali judėti vienas kito atžvilgiu kampu. Transporto priemonėje pavaros velenas perduoda sukimo momentą iš pavarų dėžės (arba transmisijos dėžės) varantiesiems tilteliams, jei naudojama klasikinė arba visų varančiųjų ratų pavara. Visų varančiųjų ratų transporto priemonėse universalusis šarnyras paprastai jungia pavarų dėžės varantįjį veleną su transmisijos dėžės varančiuoju velenu, o transmisijos dėžės varančiuosius velenus - su varančiųjų ašių pagrindinių pavarų varančiaisiais velenais.

Ant rėmo sumontuoti agregatai (pvz., pavarų dėžė ir paskirstymo dėžė) gali judėti vienas kito atžvilgiu dėl savo atramų ir paties rėmo deformacijos. Tuo tarpu varančiosios ašys prie rėmo pritvirtintos per pakabą ir gali judėti rėmo bei ant jo sumontuotų agregatų atžvilgiu dėl pakabos elastingų elementų deformacijos. Šis judėjimas gali pakeisti ne tik agregatus jungiančių kardaninių velenų kampus, bet ir atstumą tarp agregatų.

Universaliojo šarnyro pavara turi reikšmingą trūkumą — netolygų velenų sukimąsi. Jei vienas velenas sukasi tolygiai, kitas – ne, ir šis netolygumas didėja didėjant kampui tarp velenų. Dėl šio apribojimo universaliojo šarnyro pavara netinka daugeliui taikymų, pavyzdžiui, priekinio rato pavaros transporto priemonių transmisijoje, kur pagrindinė problema yra sukimo momento perdavimas į pasukamus ratus. Šį trūkumą galima iš dalies kompensuoti naudojant du universaliuosius šarnyrus ant vieno veleno, nustatytus vienodais šarnyrų kampais (γ1 = γ2), kai tarpinio veleno abiejų galų šakutės yra toje pačioje plokštumoje (sinfazėje). Šakutės, pasuktos 90° viena kitos atžvilgiu, netolygumo neatšaukia — jos jį sustiprina. Tačiau ten, kur reikalingas tolygus sukimasis, paprastai naudojami pastovaus greičio šarnyrai (CV joints). CV joints yra pažangesnė, bet kartu ir sudėtingesnė konstrukcija, atliekanti tą pačią funkciją.

Universalias šarnyrines pavaras gali sudaryti vienas ar daugiau universalių šarnyrų, sujungtų pavaros velenais ir tarpinėmis atramomis.

1 pav. Universalios šarnyrinės pavaros schema: 1, 4, 6 - varantieji velenai; 2, 5 - universalieji šarnyrai; 3 - kompensacinė jungtis; u1, u2 - kampai tarp velenų

Paprastai kardaninę pavarą sudaro kardaninės jungtys 2 ir 5, varantieji velenai 1, 4 ir 6 bei kompensacinė jungtis 3. Kartais kardaninis velenas montuojamas ant tarpinės atramos, pritvirtintos prie transporto priemonės rėmo skersinio. Kardaninės jungtys užtikrina sukimo momento perdavimą tarp velenų, kurių ašys susikerta kampu. Kardaninės jungtys skirstomos į netolygaus ir pastovaus greičio jungtis. Netolygaus greičio jungtys dar skirstomos į elastingas ir standžias. Pastovaus greičio jungtys gali būti rutulinės su dalijamaisiais grioveliais, rutulinės su dalijamuoju svirtimi ir kumštelinės. Paprastai jos montuojamos priekinių valdomų ratų pavaroje, kur kampas tarp velenų gali siekti 45°, o kardaninės jungties centras turi sutapti su rato sukimosi ašių ir jo sukimosi ašies susikirtimo tašku.

Elastingieji universalieji šarnyrai perduoda sukimo momentą tarp velenų, kurių ašys susikerta 2...3° kampu, dėl jungiamųjų elementų elastinės deformacijos. Standusis netolygiojo greičio šarnyras perduoda sukimo momentą iš vieno veleno į kitą per judrią standžių dalių jungtį. Jį sudaro dvi šakutės – 3 ir 5, kurių cilindrinėse angose ant guolių sumontuoti jungiamojo elemento – kryžiaus 4 – galai A, B, C ir D. Šakutės standžiai sujungtos su velenais 1 ir 2. Šakutė 5 gali suktis apie kryžiaus ašį B–D ir kartu su kryžiumi suktis apie ašį A–C, taip užtikrindama sukimosi perdavimą iš vieno veleno į kitą, kintant kampui tarp jų.

2 pav. Standžiosios nevienodo greičio universaliosios jungties schema

Jei 1 velenas apie savo ašį pasisuka kampu α, tai 2 velenas per tą patį laiką pasisuks kampu β. Ryšys tarp 1 ir 2 velenų posūkio kampų nustatomas pagal išraišką tanα = tanβ * cosγ, kur γ yra kampas, kuriuo išdėstytos velenų ašys. Ši išraiška rodo, kad kampas β kartais yra mažesnis, lygus arba didesnis už kampą α. Šie kampai sutampa kas 90° veleno 1 pasisukimo. Todėl, velenui 1 sukantis tolygiai, veleno 2 kampinis greitis yra netolygus ir kinta pagal sinusoidinį dėsnį. Veleno 2 sukimosi netolygumas tampa reikšmingesnis didėjant kampui γ tarp velenų ašių.

Jei netolygus veleno 2 sukimasis perduodamas į agregatų velenus, perdavimo metu atsiranda papildomos pulsuojančios apkrovos, kurios didėja didėjant kampui γ. Kad netolygus veleno 2 sukimasis nebūtų perduodamas į agregatų velenus, universaliojoje pavaroje naudojami du universalieji šarnyrai. Jie montuojami taip, kad kampai γ1 ir γ2 būtų vienodi; universaliųjų šarnyrų šakutės, pritvirtintos prie netolygiai besisukančio veleno 4, turi būti toje pačioje plokštumoje.

Kardaninių jungčių pavarų pagrindinių dalių konstrukcija parodyta 3 paveiksle. Nevienodo greičio kardaninė jungtis susideda iš dviejų jungčių (1), sujungtų kryžme (3). Viena iš jungčių kartais turi flanšą, o kita yra privirinta prie varančiojo veleno vamzdžio arba turi išlenktą galą (6) (arba įvorę), skirtą prijungti prie varančiojo veleno. Kryžmės ašys yra sumontuotos abiejų jungčių akutėse ant adatinių guolių (7). Kiekvienas guolis yra korpuse (2) ir laikomas jungčių akutėje dangteliu, kuris prie jungčių pritvirtintas dviem varžtais, užfiksuotais poveržlės skirtukais. Kai kuriais atvejais guoliai jungtyse tvirtinami spaustukais. Kad guolyje būtų išlaikytas tepalas ir jis būtų apsaugotas nuo vandens ir nešvarumų, yra guminis savaime užsiveržiantis sandariklis. Kryžmės vidinė ertmė užpildoma tepalu per tepalo antgalį, kuris pasiekia guolius. Kryžmė paprastai turi apsauginį vožtuvą, kuris apsaugo sandariklį nuo pažeidimų dėl į kryžmę pumpuojamo tepalo slėgio. Išlenkta jungtis (6) sutepama naudojant tepalo antgalį (5).

3 pav. Standžiosios nevienodo greičio universaliosios jungties detalės

Didžiausias kampas tarp velenų ašių, sujungtų standžiais netolygiojo greičio universaliaisiais šarnyrais, paprastai neviršija 20°, nes esant didesniems kampams efektyvumas smarkiai sumažėja. Jei kampas tarp velenų ašių kinta 0...2° ribose, kryžiaus ašeles deformuoja adatiniai guoliai, dėl to universalusis šarnyras greitai sugenda.

Greitaeigių vikšrinių transporto priemonių transmisijose dažnai naudojami universalūs šarnyrai su krumpliaračių movos tipais, kurie leidžia perduoti sukimo momentą tarp velenų, kurių ašys susikerta iki 1,5...2° kampu.

Varomieji velenai paprastai gaminami vamzdiniai, naudojant specialius plieninius besiūlius arba suvirintus vamzdžius. Prie vamzdžių privirinami universaliųjų šarnyrų jungtys, šarnyrinės įvorės arba antgaliai. Siekiant sumažinti pavaros veleną veikiančias skersines apkrovas, dinaminis balansavimas atliekamas su sumontuotais universaliaisiais šarnyrais. Disbalansas ištaisomas prie varančiojo veleno privirinant balansavimo plokšteles arba kartais po universaliųjų šarnyrų guolių dangteliais įrengiant balansavimo plokšteles. Po universaliosios pavaros surinkimo ir balansavimo gamykloje santykinė sujungimo dalių padėtis paprastai pažymima specialiomis etiketėmis.

Kompensacinė universaliojo šarnyro pavaros jungtis paprastai yra dantyta, todėl universaliojo šarnyro pavaros dalys gali judėti ašine kryptimi. Ją sudaro dygliuotas antgalis, kuris įsistato į universaliosios šarnyrinės pavaros dygliuotą įvorę. Tepalas į dygliuotąją jungtį įleidžiamas per tepalo jungtį arba tepamas montuojant ir keičiamas po ilgesnio transporto priemonės naudojimo. Kad būtų išvengta tepalo nutekėjimo ir užteršimo, paprastai montuojamas sandariklis ir dangtelis.

Ilgų varančiųjų velenų universaliosiose pavarose paprastai naudojamos tarpinės atramos. Tarpinę atramą paprastai sudaro prie transporto priemonės rėmo skersinio elemento varžtais pritvirtintas laikiklis, kuriame guminiame elastiniame žiede sumontuotas rutulinis guolis. Guolis iš abiejų pusių užsandarintas dangteliais ir turi tepimo įtaisą. Elastingas guminis žiedas padeda kompensuoti montavimo netikslumus ir guolio poslinkius, kurie gali atsirasti dėl rėmo deformacijų.

Universalųjį šarnyrą su adatiniais guoliais (4a pav.) sudaro jungės, kryžmė, adatiniai guoliai ir sandarikliai. Ąsočiai su adatiniais guoliais tvirtinami prie kryžmos kamienų ir sandarinami tarpikliais. Taurės pritvirtinamos prie jungo fiksatoriais arba dangteliais, kurie tvirtinami varžtais. Universalieji šarnyrai sutepami per tepalo jungtį per vidinius gręžinius kryžmoje. Alyvos pertekliniam slėgiui sąnaryje pašalinti naudojamas apsauginis vožtuvas. Tolygiai sukantis varančiajam jungui, varantysis jungas sukasi netolygiai: per vieną apsisukimą jis du kartus pasistūmėja į priekį ir atsilieka nuo varančiojo jungo. Siekiant pašalinti netolygų sukimąsi ir sumažinti inercines apkrovas, naudojami du universalieji šarnyrai.

Priekinių varančiųjų ratų pavaroje sumontuoti pastovaus greičio universalieji šarnyrai. GAZ-66 ir ZIL-131 transporto priemonių pastovaus greičio šarnyro pavarą sudaro jungtys 2, 5 (4b pav.), keturi rutuliukai 7 ir centrinis rutuliukas 8. Varantysis jungis 2 yra vientisas su vidiniu ašies velenu, o varantysis jungis yra įkaltas kartu su išoriniu ašies velenu, kurio gale pritvirtinta rato stebulė. Varantysis momentas iš jungo 2 į jungo 5 perduodamas rutuliukais 7, kurie jungo ratuose juda išilgai apskritų griovelių. Centrinis rutuliukas 8 tarnauja jungo centrui centruoti ir yra prilaikomas smeigių 3, 4. Dėl mechanizmo simetriškumo jungo 2, 5 sukimosi dažnis yra vienodas jungo 2, 5 atžvilgiu. Veleno ilgio keitimą užtikrina laisvi krumpliaratiniai jungimai su velenu.

4 pav. Universalieji šarnyrai: a - universalusis šarnyras: 1 - dangtelis; 2 - taurė; 3 - adatinis guolis; 4 - sandariklis; 5, 9 - jungės; 6 - apsauginis vožtuvas; 7 - kryželis; 8 - tepalo jungtis; 10 - varžtas; b - pastovaus greičio universalusis šarnyras: 1 - vidinis ašies velenas; 2 - varantysis šarnyras; 3, 4 - kaiščiai; 5 - varantysis šarnyras; 6 - išorinis ašies velenas; 7 - rutuliukai; 8 - centrinis rutuliukas.

2. Universaliojo šarnyro pavaros gedimai

Universaliųjų šarnyrų pavaros gedimai paprastai pasireiškia aštriais smūgiais universaliuosiuose šarnyruose, atsirandančiais transporto priemonei važiuojant, ypač perjungiant pavaras ir staiga padidėjus variklio alkūninio veleno sūkių dažniui (pvz., pereinant nuo stabdymo varikliu prie greitėjimo). Universaliojo šarnyro gedimo požymis gali būti jo įkaitimas iki aukštos temperatūros (daugiau kaip 100 °C). Taip atsitinka dėl didelio universaliojo šarnyro įvorių ir strypelių, adatinių guolių, kryžmių ir dygliuotųjų jungčių nusidėvėjimo, todėl universalusis šarnyras išsikreipia ir adatiniams guoliams tenka didelės smūginės ašinės apkrovos. Pažeidus universaliojo šarnyro kryžmės kamštinius sandariklius, sparčiai dėvisi kronšteinas ir jo guolis.

Atliekant techninę priežiūrą, universaliojo šarnyro pavara tikrinama staigiai sukant varantįjį veleną ranka į abi puses. Nuo laisvo veleno sukimosi laipsnio priklauso universaliųjų šarnyrų ir dygliuotųjų jungčių nusidėvėjimas. Kas 8-10 tūkst. km tikrinama pavarų dėžės varančiojo veleno flanšų ir pagrindinės pavarų dėžės pavaros varančiojo veleno varžtinių jungčių su galinių kardaninių šarnyrų flanšais būklė ir varančiojo veleno tarpinės atramos tvirtinimas. Taip pat patikrinama guminių batų ant dygliuotųjų jungčių ir universaliojo šarnyro kryžmės kamštinių sandariklių būklė. Visi tvirtinimo varžtai turi būti visiškai priveržti (priveržimo momentas 8-10 kgf-m).

Universalinių šarnyrų adatiniai guoliai tepami skysta alyva, naudojama transmisijos agregatuose; daugumos transporto priemonių šarnyrinės jungtys tepamos tepalais (US-1, US-2, 1-13 ir t. t.); adatinius guolius tepti tepalais griežtai draudžiama. Kai kuriose transporto priemonėse šarnyrinės jungtys tepamos transmisijos alyva. Tarpinio atraminio guolio, sumontuoto guminėje įvorėje, praktiškai nereikia tepti, nes jis sutepamas surinkimo metu gamykloje. ZIL-130 transporto priemonės atraminis guolis tepamas tepalu per slėginę jungtį atliekant reguliarią techninę priežiūrą (kas 1100-1700 km).

5 pav. Universaliojo šarnyro pavara: 1 - flanšas pavaros velenui tvirtinti; 2 - universaliojo šarnyro kryžmė; 3 - universaliojo šarnyro jungė; 4 - slankioji jungė; 5 - pavaros veleno vamzdis; 6 - adatinis ritininis guolis su uždaru galu.

Universalinę pavarą sudaro du universalieji šarnyrai su adatiniais guoliais, sujungti tuščiaviduriu velenu, ir slankiojanti jungė su išlenktais krumpliaračiais. Siekiant užtikrinti patikimą apsaugą nuo purvo ir gerai sutepti sujungimą su krumpliaračiais, slankusis jungis (6), sujungtas su antriniu pavarų dėžės velenu (2), yra prie pavarų dėžės korpuso pritvirtintame prailgintuve (1). Be to, tokia dygliuotosios jungties vieta (už zonos tarp šarnyrų ribų) gerokai padidina universaliosios pavaros standumą ir sumažina veleno virpesių tikimybę, kai slystanti dygliuotoji jungtis susidėvi.

Kardaninis velenas pagamintas iš plonasienio elektra suvirinto vamzdžio (8), į kurį kiekviename gale įpresuotos dvi identiškos jungtys (9), o po to suvirintos lankiniu suvirinimu. Kryžiaus (25) adatinių guolių korpusai (18) įpresuoti į jungų (9) akutes ir pritvirtinti spyruokliniais fiksavimo žiedais (20). Kiekviename universalios jungties guolyje yra 22 adatos (21). Ant išsikišusių kryžių kaiščių įpresuoti štampuoti dangteliai (24), į kuriuos įmontuoti kamštiniai žiedai (23). Guoliai sutepami kampine tepalo antgaliu (17), įsuktu į srieginę skylę kryžiaus centre, kuris yra sujungtas su kanalais kryžiaus kaiščiuose. Kitoje universalios jungties kryžmės pusėje, jos centre, yra apsauginis vožtuvas (16), skirtas išleisti tepalo perteklių pildant kryžmę ir guolius, ir užkirsti kelią slėgio padidėjimui kryžmės viduje eksploatacijos metu (vožtuvas suveikia esant maždaug 3,5 kg/cm² slėgiui). Apsauginio vožtuvo įrengimo būtinybė kyla dėl to, kad per didelis slėgio padidėjimas kryžminėje dalyje gali pažeisti (išstumti) kamštinius sandariklius.

6 pav. Pavaros veleno surinkimas: 1 - pavarų dėžės prailgintuvas; 2 - antrinis pavarų dėžės velenas; 3 ir 5 - purvo deflektoriai; 4 - guminiai sandarikliai; 6 - slankioji jungė; 7 - balansavimo plokštelė; 8 - pavaros veleno vamzdis; 9 - jungė; 10 - flanšinė jungė; 11 - varžtas; 12 - galinės ašies pavaros flanšas; 13 - spyruoklinė poveržlė; 14 - veržlė; 15 - galinė ašis; 16 - apsauginis vožtuvas; 17 - kampinė tepalo jungtis; 18 - adatinis guolis; 19 - jungo ąsa; 20 - spyruoklės atraminis žiedas; 21 - adata; 22 - poveržlė su toroidiniu galu; 23 - kamštinis žiedas; 24 - įspaustinis dangtelis; 25 - kryželis

Kardaninis velenas, surinktas abiem universaliomis jungtimis, abiejuose galuose yra kruopščiai dinamiškai subalansuotas, prie vamzdžio privirinant balansavimo plokštes (7). Todėl išmontuojant veleną, visos jo dalys turi būti kruopščiai paženklintos, kad jas būtų galima vėl surinkti į pradines padėtis. Nesilaikant šios instrukcijos, sutrinka veleno balansas, atsiranda vibracijos, kurios gali pažeisti transmisiją ir transporto priemonės kėbulą. Jei atskiros dalys susidėvi, ypač jei vamzdis dėl smūgio išlinksta ir po surinkimo tampa neįmanoma dinamiškai subalansuoti veleno, reikia pakeisti visą veleną.

Galimi pavaros veleno gedimai, jų priežastys ir sprendimai

Gedimo priežastis	Sprendimas
Varančiojo veleno vibracija
1. Veleno išlinkimas dėl kliūties	1. Išlyginkite ir dinamiškai subalansuokite sumontuotą veleną arba pakeiskite sumontuotą veleną.
2. Guolių ir kryžminis nusidėvėjimas	2. Pakeiskite guolius ir kryželius ir dinamiškai subalansuokite surinktą veleną.
3. Pailginimo įvorių ir slankiojo jungo susidėvėjimas	3. Pakeiskite prailgintuvą ir slankiojamąjį jungą ir dinamiškai subalansuokite sumontuotą veleną.
Smūgiai užvedant ir važiuojant atbuline eiga
1. Slankiojančiųjų jungių dyglių arba antrinės pavarų dėžės veleno susidėvėjimas	1. Pakeiskite susidėvėjusias dalis. Keisdami slankiojamąjį jungą, dinamiškai subalansuokite sumontuotą veleną
2. Atsilaisvinę varžtai, tvirtinantys flanšo jungę prie galinės ašies pavaros krumpliaračio flanšo.	2. Užveržkite varžtus
Alyvos išsiliejimas iš universaliųjų šarnyrų sandariklių
Universaliųjų šarnyrų kamštinių žiedų susidėvėjimas	Pakeiskite kamštinius žiedus, iš naujo surinkdami išlaikykite visų pavaros veleno dalių tarpusavio padėtį. Jei kryžmės ir guoliai nusidėvi, pakeiskite guolius ir kryžmes ir dinamiškai subalansuokite surinktą veleną.

3. Varomojo veleno balansavimas

Sutaisius ir surinkus pavaros veleną, jis dinamiškai subalansuojamas staklėse. Viena iš balansavimo mašinos konstrukcijų parodyta 7 paveiksle. Mašiną sudaro plokštė (18), švytuoklės rėmas (8), sumontuotas ant keturių vertikalių tampriųjų strypų (3), užtikrinančių jos svyravimą horizontalioje plokštumoje. Ant švytuoklinio rėmo (8) išilginių vamzdelių pritvirtintas kronšteinas ir priekinė galvutė (9), pritvirtinti prie kronšteino (4). Galinis antgalis (6) yra ant judančios traversos (5), leidžiančios dinamiškai balansuoti skirtingo ilgio pavaros velenus. Priekinės pavaros velenai sumontuoti ant tiksliųjų rutulinių guolių. Priekinio galvuko veleną (9) suka staklių pagrinde sumontuotas elektros variklis per V formos diržo pavarą ir tarpinį veleną, ant kurio sumontuota galūnė (10) (graduotasis diskas). Be to, ant mašinos plokštės (18) sumontuoti du stovai (15) su ištraukiamais fiksavimo kaiščiais (17), užtikrinantys švytuoklinio rėmo priekinio ir galinio galų fiksavimą, priklausomai nuo priekinio arba galinio varančiojo veleno galo balansavimo.

7 pav. Dinaminio balansavimo staklės varantiesiems velenams

1 - spaustuvas; 2 - amortizatoriai; 3 - elastingas strypas; 4 - laikiklis; 5 - kilnojamoji traversa; 6 - galinis antgalis; 7 - skersinis strypas; 8 - švytuoklės rėmas; 9 - priekinis varantysis antgalis; 10 - galinis diskas; 11 - milivoltmetras; 12 - komutatoriaus - lygintuvo velenas; 13 - magnetoelektrinis jutiklis; 14 - fiksuotas stovas; 15 - fiksatoriaus stovas; 16 - atrama; 17 - fiksatorius; 18 - atraminė plokštė.

Stacionarūs stovai (14) sumontuoti mašinos plokštės gale, ant jų sumontuoti magnetoelektriniai jutikliai (13), kurių strypai prijungti prie švytuoklės rėmo galų. Siekiant išvengti rėmo rezonansinių virpesių, po laikikliais (4) sumontuoti alyva užpildyti amortizatoriai (2).

Dinaminio balansavimo metu ant staklių sumontuojamas ir pritvirtinamas kardaninio veleno mazgas su slankiąja šakute. Vienas kardaninio veleno galas flanšine šakute sujungiamas su priekinės varančiosios galvutės flanšu, o kitas galas – slankiosios šakutės atramos kakleliu su galinės galvutės šlicine įvore. Tada patikrinama, ar kardaninis velenas laisvai sukasi, ir vienas staklių švytuoklinio rėmo galas užfiksuojamas fiksatoriumi. Paleidus stakles, lygintuvo limbas sukamas prieš laikrodžio rodyklę, kol milivoltmetro rodyklė pasiekia didžiausią reikšmę. Milivoltmetro rodmuo atitinka disbalanso dydį. Milivoltmetro skalė graduota gramocentimetrais arba atsvaros gramais. Toliau sukant lygintuvo limbą prieš laikrodžio rodyklę, milivoltmetro rodmuo nuvedamas iki nulio, ir staklės sustabdomos. Pagal lygintuvo limbo rodmenį nustatomas kampinis poslinkis (disbalanso poslinkio kampas), ir, rankiniu būdu pasukus kardaninį veleną, ši reikšmė nustatoma tarpinio veleno limbe. Balansavimo plokštelės privirinimo vieta bus kardaninio veleno viršuje, o pasunkinta dalis – apačioje, korekcijos plokštumoje. Tada balansavimo plokštelė pritvirtinama ir plonu vielos siūlu pririšama 10 mm atstumu nuo suvirinimo siūlės, staklės paleidžiamos, ir patikrinamas kardaninio veleno galo su plokštele balansas. Disbalansas turi būti ne didesnis kaip 70 g·cm (700 g·mm). Tada, atlaisvinus vieną galą ir pritvirtinus kitą švytuoklinio rėmo galą fiksatoriaus stovu, pagal aukščiau aprašytą technologinę seką atliekamas dinaminis kito kardaninio veleno galo balansavimas.

Pavaros velenai turi tam tikrų balansavimo savybių. Daugumos detalių dinaminio balansavimo pagrindas yra atraminiai kakliukai (pvz., elektros variklių rotoriai, turbinos, velenai, alkūniniai velenai ir t. t.), tačiau pavaros velenų atveju tai yra flanšai. Surinkimo metu įvairiose jungtyse neišvengiama tarpų, dėl kurių atsiranda disbalansas. Jei balansuojant nepavyksta pasiekti mažiausio disbalanso, velenas atmetamas. Balansavimo tikslumui įtakos turi šie veiksniai:

• Tarpas jungtyje tarp pavaros veleno flanšo nusileidimo juostos ir kairiojo ir dešiniojo atraminių galvučių tvirtinimo flanšo vidinės angos;
• Flanšo pagrindo paviršių radialinis ir galinis nuokrypis;
• Šarnyrinių ir krumplinių jungčių tarpai. Tepalo buvimas krumplinės jungties ertmėje gali sukelti „plaukiojantį“ disbalansą. Jei tai neleidžia pasiekti reikiamo balansavimo tikslumo, kardaninis velenas subalansuojamas be tepalo.

Kai kurių disbalansų gali būti visiškai neįmanoma ištaisyti. Jei pastebima padidėjusi trintis universaliuose varančiojo veleno šarnyruose, padidėja abipusė korekcijos plokštumų įtaka. Dėl to sumažėja balansavimo našumas ir tikslumas.

Pagal OST 37.001.053-74 nustatomi šie disbalanso standartai: kardaniniai velenai su dviem jungtimis (dvigubos atramos) balansuojami dinamiškai, o su trimis (trigubos atramos) – surenkami su tarpine atrama; kardaninių velenų ir movų, sveriančių daugiau nei 5 kg, flanšai (jungtys) balansuojami statiškai prieš surenkant veleną ar movą; kardaninių velenų liekamojo disbalanso normos kiekviename trijų jungčių kardaninių velenų gale arba tarpinėje atramoje įvertinamos pagal specifinį disbalansą;

Didžiausia leistina savitojo liekamojo disbalanso norma kiekviename veleno gale arba ties tarpine atrama, taip pat trijų šarnyrų kardaniniams velenams bet kurioje balansavimo stendo padėtyje neturėtų viršyti: lengvųjų automobilių ir mažų krovininių sunkvežimių (iki 1 t) bei labai mažų autobusų transmisijoms – 6 g-cm/kg, kitoms – 10 g-cm/kg. Didžiausia leistina kardaninio veleno arba trijų šarnyrų kardaninio veleno liekamojo disbalanso norma balansavimo stende turi būti užtikrinta esant sukimosi dažniui, atitinkančiam jų dažnius transmisijoje važiuojant maksimaliu transporto priemonės greičiu.

Pastaba: OST 37.001.053-74 yra 1974 m. sovietinis automobilių pramonės standartas, čia pateikiamas kaip istorinė nuoroda. Šiuolaikiniais terminais, 6 g·cm/kg esant 3 000 aps/min atitinka apie G 19, o 10 g·cm/kg – apie G 31 — OST reikalavimas yra tarp G 16 ir G 40, tai atitinka ISO 21940-11 (anksčiau ISO 1940-1) pavaros velenų klases. Naujus darbus nurodykite ISO 21940-11 klasėmis.

Sunkvežimių, kurių keliamoji galia yra 4 t ir didesnė, mažų ir didelių autobusų kardaniniams velenams ir trijų jungčių kardaniniams velenams leidžiama sumažinti balansavimo stendo transmisijos velenų sukimosi dažnį iki 70%, esant maksimaliam transporto priemonės greičiui. Pagal OST 37.001.053-74, kardaninių velenų balansavimo sukimosi dažnis turėtų būti lygus:

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

kur n_b – balansuojantis sukimosi dažnis (turėtų atitikti pagrindinius stovo techninius duomenis, n=3000 min^-1); n_r – maksimalus darbinis sukimosi dažnis, min.^-1.

Praktikoje dėl tarpų šarnyruose ir dygliuotųjų jungčių varančiojo veleno negalima subalansuoti rekomenduojamu sukimosi dažniu. Tokiu atveju pasirenkamas kitas sukimosi dažnis, kuriuo jis subalansuojamas.

4. Šiuolaikinės varomųjų velenų balansavimo mašinos

8 pav. Iki 2 metrų ilgio ir iki 500 kg sveriančių varančiųjų velenų balansavimo staklės

Modelis turi 2 stovus ir gali būti balansuojamas 2 korekcijos plokštumose.

9 pav. Iki 4200 mm ilgio ir iki 400 kg sveriančių varančiųjų velenų balansavimo staklės

Modelis turi 4 stovus ir leidžia vienu metu balansuoti 4 korekcijos plokštumose.

10 pav. Horizontalios kietųjų guolių balansavimo staklės, skirtos dinaminiam varančiųjų velenų balansavimui

1 – Balansuojamas objektas (pavaros velenas); 2 – Mašinos pagrindas; 3 – Mašinos atramos; 4 – Mašinos pavara; Mašinos atramų konstrukciniai elementai parodyti 11 paveiksle.

11 pav. Mašinos atraminiai elementai, skirti dinaminiam varančiųjų velenų balansavimui

1 - Kairė nereguliuojama atrama; 2 - Tarpinė reguliuojama atrama (2 vnt.); 3 - Dešinioji nereguliuojama fiksuota atrama; 4 - Atramos rėmo fiksavimo rankena; 5 - Judanti atraminė platforma; 6 - Atramos vertikalaus reguliavimo veržlė; 7 - Vertikalios padėties fiksavimo rankenos; 8 - Atramos prispaudimo kronšteinas; 9 - Tarpinis guolinis judantis spaustuvas; 10 - Spaustuvo fiksavimo rankena; 11 - Spaustuvo fiksavimo kronšteino užraktas; 12 - Pavaros (priekinis) verpstukas elementui montuoti; 13 - Pavaros verpstukas.

5. Pasirengimas varomojo veleno balansavimui

Toliau aptarsime mašinos atramų nustatymą ir balansavimo elemento (keturių atramų varančiojo veleno) montavimą ant mašinos atramų.

12 pav. Pereinamųjų flanšų montavimas ant balansavimo staklių velenų

13 pav. Varančiojo veleno montavimas ant balansavimo staklių atramų

14 pav. Horizontalus varančiojo veleno išlyginimas ant balansavimo staklių atramų naudojant burbulinį gulsčiuką

15 pav. Balansavimo staklių tarpinių atramų tvirtinimas, siekiant išvengti vertikalaus varančiojo veleno poslinkio

Rankiniu būdu pasukite elementą iki vieno apsisukimo. Įsitikinkite, kad jis sukasi laisvai ir neužsikerta ant atramų. Po to nustatoma mechaninė mašinos dalis ir baigiamas elemento montavimas.

6. Kaip balansuoti transmisijos veleną: žingsnis po žingsnio procedūra

Kurio rinkinio man reikia? Dviejų atramų mašinai, koreguojamai dviejose plokštumose (8 pav.), reikalingas dviejų kanalų „Balanset-1A“. Keturių atramų mašinai, koreguojamai vienu metu keturiose plokštumose (9 pav. ir toliau aprašyta procedūra), reikalingas keturių kanalų „Balanset-4A“. Matavimo ir skaičiavimo eiga identiška; skiriasi tik kanalų skaičius. Toliau aprašyta procedūra skirta keturių plokštumų sąrankai, o programinės įrangos ekranų nuotraukos rodo tą pačią eigą dviejų plokštumų „Balanset-1A“ — „Balanset-4A“ tie patys ekranai tiesiog papildomai turi 3 ir 4 plokštumas.

Kardaninio veleno balansavimo staklėje procesas bus nagrinėjamas naudojant „Balanset-4A“ matavimo sistemą kaip pavyzdį. „Balanset-4A“ yra nešiojamas balansavimo rinkinys, skirtas rotorių, sukančių savo pačių guoliuose arba sumontuotų ant balansavimo staklės, balansavimui vienoje, dviejose, trijose ir keturiose korekcijos plokštumose. Prietaisą sudaro iki keturių vibracijos jutiklių, fazės kampo jutiklis, keturių kanalų matavimo blokas ir nešiojamasis kompiuteris.

Visas balansavimo procesas, įskaitant informacijos apie korekcinių svorių dydį ir vietą matavimą, apdorojimą ir pateikimą, atliekamas automatiškai ir nereikalauja iš naudotojo papildomų įgūdžių ar žinių, viršijančių pateiktą instrukciją. Visų balansavimo operacijų rezultatai išsaugomi Balancing Archive ir prireikus gali būti atspausdinti kaip ataskaitos. Be balansavimo, „Balanset-4A“ taip pat gali būti naudojamas kaip įprastas vibrotachometras, leidžiantis keturiais kanalais matuoti bendrosios vibracijos vidutinę kvadratinę (RMS) vertę, sukimosi dedamosios vibracijos RMS vertę ir kontroliuoti rotoriaus sukimosi dažnį.

Be to, prietaisas leidžia rodyti laiko funkcijos ir vibracijos spektro grafikus pagal vibracijos greitį, kurie gali būti naudingi vertinant subalansuotos mašinos techninę būklę.

16 pav. Balanset-4A prietaiso, naudojamo kaip pavaros veleno balansavimo staklių matavimo ir skaičiavimo sistema, išorinis vaizdas

17 pav. Balanset-4A prietaiso, naudojamo kaip pavaros veleno balansavimo staklių matavimo ir skaičiavimo sistema, naudojimo pavyzdys

18 pav. Balanset programinės įrangos pagrindinis langas: F1 - About, F5 - Vibration Meter, F7 - Balancing, F8 - Charts, F6 - Reports

Balanset-4A prietaisas tiekiamas su vibracijos jutikliais. Jutikliai yra akselerometriniai; programinė įranga integruoja jų signalą ir rodo vibracijos greitį mm/s RMS.

19 pav. Balanset-4A vibracijos jutiklių montavimas ant balansavimo staklių atramų

Jutiklių jautrumo ašies kryptis turėtų sutapti su atramos vibracijos poslinkio kryptimi, šiuo atveju – horizontalia. Papildomos informacijos apie jutiklių montavimą žr. ROTORIŲ BALANSAVIMAS DARBO SĄLYGOMIS.

1. Ant balansavimo staklių atramų sumontuokite 1, 2, 3, 4 vibracijos jutiklius.
2. Prijunkite vibracijos jutiklius prie jungčių X1, X2, X3, X4.
3. Fazinio kampo jutiklį (lazerinį tachometrą) 5 sumontuokite taip, kad nominalus tarpas tarp subalansuoto rotoriaus radialinio (arba galinio) paviršiaus ir jutiklio korpuso būtų nuo 10 iki 300 mm.
4. Prie rotoriaus paviršiaus pritvirtinkite ne mažiau kaip 10-15 mm pločio šviesą atspindinčios juostos ženklą.
5. Prijunkite fazės kampo jutiklį prie X5 jungties.
6. Prijunkite matavimo įrenginį prie kompiuterio USB prievado.
7. Kai naudojate maitinimą iš elektros tinklo, prijunkite kompiuterį prie maitinimo bloko.
8. Maitinimo bloką prijunkite prie 220 V, 50 Hz tinklo.
9. Įjunkite kompiuterį ir paleiskite Balanset programinę įrangą.
10. Atidarykite balansavimo darbo sritį mygtuku “F7 - Balancing” ir nustatykite reikiamą korekcijos plokštumų skaičių lauke “Plane count”, kad vibraciją vienu metu matuotų prie matavimo bloko įvadų prijungti vibracijos jutikliai.
11. Kompiuterio ekrane rodoma mnemoninė schema, iliustruojanti jutiklių ir matavimo bloko prijungimą, kaip parodyta 18 paveiksle.

Prieš atliekant balansavimą, rekomenduojama atlikti matavimus vibrometro režimu (mygtukas F5).

20 pav. Vibration Meter režimas (F5): bendra vibracija V1s, V2s ir sukimosi komponentai V1o, V2o su fazėmis F1, F2, rodomi kaip vibracijos greitis mm/s RMS

Jei bendras virpesių dydis V1s (V2s) maždaug atitinka sukamosios dedamosios dydį V1o (V2o), galima daryti prielaidą, kad pagrindinė mechanizmo virpesių priežastis yra rotoriaus disbalansas. Jei bendras virpesių dydis V1s (V2s) gerokai viršija sukamosios dedamosios dydį V1o (V2o), rekomenduojama apžiūrėti mechanizmą – patikrinti guolių būklę, užtikrinti tvirtą tvirtinimą prie pamato, įsitikinti, kad rotorius sukimosi metu nesiliečia su nejudančiomis dalimis, ir atsižvelgti į kitų mechanizmų vibracijų įtaką ir kt.

Čia gali praversti laiko funkcijos grafikų ir vibracijos spektrų nagrinėjimas diagramų režime (“F8 - Charts”, skirtukas “F5-Spectrum (Hz)”).

21 pav. Vibracijos laiko funkcijos ir spektro grafikai

Grafike parodyta, kuriuose dažniuose vibracijos lygiai yra didžiausi. Jei šie dažniai skiriasi nuo subalansuoto mechanizmo rotoriaus sukimosi dažnio, prieš balansuojant būtina nustatyti šių vibracijos komponentų šaltinius ir imtis priemonių jiems pašalinti.

Pavaros veleno spektro skaitymas: 1x reiškia disbalansą, 2x gali reikšti patį šarnyrą. Vyraujanti smailė sukimosi dažnyje (1x) rodo disbalansą — būtent tai pašalina balansavimas. Vyraujanti smailė dvigubame sukimosi dažnyje (2x), ypač kartu su stipria ašine vibracija, rodo sąnario kampus, susidėvėjusius kryžius ar dantytas jungtis, arba nesuderinimas: universalusis (kardaninis) šarnyras, veikiantis γ kampu, priverčia varomąją šakutę kas apsisukimą du kartus paskubėti ir pavėluoti, todėl jis sukuria 2x dedamąją net kai velenas tobulai subalansuotas. Balansavimas jos nepašalins — pirmiausia išlyginkite šarnyrų kampus (γ1 = γ2) ir patikrinkite šarnyrus. Diagramų režime („F8 - Charts“) skirtukas „F5-Spectrum (Hz)“ rodo spektrą, o skirtukas „F3-1x vibration“ – sukimosi dedamąją; esant 3000 min^-1 1x = 50 Hz ir 2x = 100 Hz.

Taip pat svarbu atkreipti dėmesį į rodmenų stabilumą vibrometro režimu - matavimų metu vibracijos amplitudė ir fazė neturi pakisti daugiau kaip 10-15%. Priešingu atveju mechanizmas gali veikti netoli rezonanso srities. Tokiu atveju reikėtų reguliuoti rotoriaus sukimosi dažnį.

Atliekant naujo rotoriaus keturių plokštumų balansavimą, reikia penkių kalibravimo paleidimų ir bent vieno tikslinamojo paleidimo (Run T) balansuojamai mašinai. Vibracijos matavimas pirmojo mašinos paleidimo metu be bandomojo svorio balansavimo darbo srityje atliekamas kaip Run 0. Vėlesni paleidimai atliekami su bandomuoju svoriu, nuosekliai montuojamu ant kardaninio veleno kiekvienoje korekcijos plokštumoje (kiekvienos balansavimo staklės atramos srityje).

Prieš kiekvieną paskesnį paleidimą reikia atlikti šiuos veiksmus:

• Sustabdykite subalansuotos mašinos rotoriaus sukimąsi.
• Nuimkite anksčiau sumontuotą bandomąjį svorį.
• Kitoje plokštumoje sumontuokite bandomąjį svorį.

22 pav. Balansavimo darbo sritis (“F7 - Balancing”) matavimo paleidimo metu: Run 0 - pradinis, bandomosios masės paleidimai Run 1 ir Run 2, tikslinimo paleidimas Run T

Atlikus kiekvieną matavimą, rotoriaus sukimosi dažnio (N_ob), taip pat vidutinės kvadratinės vertės (V_o1, V_o2, V_o3, V_o4) ir fazės (F₁, F₂, F₃, F₄) vibracijos, esančios balansuojamo rotoriaus sukimosi dažniu, vertės išsaugomos atitinkamuose programos lango laukuose. Po penktojo paleidimo (Weight in Plane 4) pasirodo balansavimo rezultatai su poline diagrama (žr. 23 pav.), rodantys apskaičiuotas masių vertes (M₁, M₂, M₃, M₄) ir montavimo kampai (f₁, f₂, f₃, f₄) korekcinių svorių, kuriuos reikia įrengti ant rotoriaus keturiose plokštumose, kad būtų kompensuotas jo disbalansas.

23 pav. Balansavimo rezultato polinė diagrama: apskaičiuotos korekcinės masės ir kampai kiekvienai plokštumai, matuojami nuo bandomojo svorio padėties sukimosi kryptimi

Dėmesio! Penktojo subalansuoto staklių paleidimo metu atlikus matavimo procesą, būtina sustabdyti rotoriaus sukimąsi ir nuimti anksčiau sumontuotą bandomąjį svarelį. Tik po to galima tęsti korekcinių svarelių montavimą (arba nuėmimą) nuo rotoriaus.

Korekcinio svorio pridėjimo (arba nuėmimo) nuo rotoriaus kampinė padėtis poliarinėje koordinačių sistemoje matuojama nuo bandomojo svorio montavimo vietos. Kampo matavimo kryptis sutampa su rotoriaus sukimosi kryptimi. Balansuojant mentėmis, subalansuoto rotoriaus mentė, sąlyginai laikoma 1-ąja mente, sutampa su bandomojo svorio montavimo vieta. Kompiuterio ekrane rodoma menčių numeracijos kryptis atitinka rotoriaus sukimosi kryptį.

Šioje programos versijoje pagal numatytuosius nustatymus laikoma, kad korekcinis svoris bus pridėtas prie rotoriaus. Tai nurodo žymė, nustatyta lauke „Add mass“. Jei disbalansą reikia koreguoti nuimant svorį (pvz., gręžiant), pele nustatykite žymę lauke „Remove mass“, ir tada korekcinio svorio kampinė padėtis automatiškai pasikeis 180 laipsnių.

Sumontavę korekcinius svorius ant subalansuoto rotoriaus, atlikite tikslinimo paleidimą (Run T), kad patikrintumėte balansavimo operacijos efektyvumą. Baigus tikslinimo paleidimą, rotoriaus sukimosi dažnio rezultatai (N_ob) ir vidutinės kvadratinės vertės (V_o1, V_o2, V_o3, V_o4) ir fazės (F₁, F₂, F₃, F₄) balansuojamo rotoriaus sukimosi dažniu išsaugomi. Kartu atnaujinami balansavimo rezultatai (žr. 23 pav.), rodantys apskaičiuotus papildomų korekcinių svorių, kuriuos reikia sumontuoti (arba nuimti) ant rotoriaus, kad būtų kompensuotas liekamasis disbalansas, parametrus. Be to, šioje darbo srityje rodomos po balansavimo pasiektos liekamojo disbalanso reikšmės. Jei balansuojamo rotoriaus liekamosios vibracijos ir (arba) liekamojo disbalanso reikšmės atitinka techninėje dokumentacijoje nustatytus tolerancijos reikalavimus, balansavimo procesą galima baigti. Priešingu atveju balansavimo procesą galima tęsti. Šis metodas leidžia ištaisyti galimas paklaidas nuosekliais artėjimais, kurios gali atsirasti montuojant (nuimant) korekcinį svorį ant balansuojamo rotoriaus.

Jei balansavimo procesas tęsiamas, ant balansuojamo rotoriaus reikia sumontuoti (arba nuimti) papildomus korekcinius svorius pagal apskaičiuotus parametrus, rodomus balansavimo rezultatuose.

Rotoriaus balansavimo koeficientai (dinaminiai įtakos koeficientai), apskaičiuoti iš penkių kalibravimo paleidimų rezultatų, išsaugomi kompiuterio atmintyje ir gali būti pakartotinai naudojami su funkcija “Load Coefficients”, balansuojant to paties tipo rotorius.

7. Rekomenduojamos standžiųjų rotorių balansavimo tikslumo klasės

Žemiau pateiktos klasės yra ISO 1940-1 balanso kokybės klasės G, kurias be verčių pakeitimo pakeitė ISO 21940-11:2016. Klasė apibrėžiama kaip G = e_per·Ω, kur e_per yra leistinas specifinis likutinis disbalansas (g·mm/kg = µm), o Ω = 2πn/60 — darbinis kampinis greitis (rad/s). Leistinas likutinis disbalansas gaunamas kaip U_per = 9549·G·M/n [g·mm], padalyta tarp korekcijos plokštumų. Žr. mūsų ISO 1940-1 žodynėlio įrašas.

Numatytoji kelių transporto priemonės kardaninio veleno klasė yra G 40; G 16 taikoma, kai brėžinys ar OEM specifikacija nurodo specialius reikalavimus. Atkreipkite dėmesį, kad liekamasis disbalansas ir vibracija yra atskiri priėmimo kriterijai: sumontuotos mašinos vibracija vertinama pagal ISO 20816 (anksčiau ISO 10816) — žr. mūsų ISO 10816-1 žodynėlio įrašas.

G klasės lentelė taikoma tik standiems rotoriams — rotoriams, kurių darbinis greitis išlieka žemiau maždaug 0,5…0,7 pirmojo lenkimo kritinio greičio. Ilgi kardaniniai velenai (2 m ir ilgesni, taip pat bet kuris velenas su tarpine atrama) gali priartėti prie šios ribos: patikrinkite veleno pirmąjį kritinį greitį tiek darbinio greičio, tiek balansavimo greičio atžvilgiu. Jei velenas darbiniu greičiu yra lankstus, naudokite modulinę / kelių greičių procedūrą (ISO 21940-12) — dviejų plokštumų standaus rotoriaus korekcija neišlaikys.

2 lentelė. Rekomenduojamos standžiųjų rotorių balansavimo tikslumo klasės.

Mašinų tipai (rotoriai)	Balansavimo tikslumo klasė	Balanso kokybės klasė G = eper·Ω, mm/s
Didelių mažo sūkių dažnio laivų dyzelinių variklių (stūmoklio greitis mažesnis nei 9 m/s) varantieji alkūniniai velenai (struktūriškai nesubalansuoti)	G 4000	4000
Didelių mažo sūkių dažnio laivų dyzelinių variklių (stūmoklio greitis mažesnis nei 9 m/s) varantieji alkūniniai velenai (struktūriškai subalansuoti)	G 1600	1600
Varant alkūninius velenus (struktūriškai nesubalansuotus) ant vibracijos izoliatorių	G 630	630
Varantieji alkūniniai velenai (konstrukciškai nesubalansuoti) ant standžių atramų	G 250	250
Lengviesiems automobiliams, sunkvežimiams ir lokomotyvams skirti stūmokliniai varikliai	G 100	100
Varantieji alkūniniai velenai (struktūriškai subalansuoti) ant vibracijos izoliatorių	G 40	40
Automobilių ratai, ratlankiai, ratų komplektai, pavaros velenai (kardaniniai velenai)	G 40	40
Žemės ūkio mašinos	G 16	16
Varantieji alkūniniai velenai (subalansuoti) ant standžių atramų	G 16	16
Smulkintuvai	G 16	16
Pavaros velenai (sraigto / kardaniniai velenai) su specialiais reikalavimais	G 16	16
Orlaivių dujų turbinos	G 6.3	6.3
Centrifugos (separatoriai, nusodintuvai)	G 6.3	6.3
Elektros varikliai ir generatoriai (kurių veleno aukštis ne mažesnis kaip 80 mm), kurių didžiausias vardinis sukimosi greitis ne didesnis kaip 950 min.-1	G 6.3	6.3
Elektros varikliai, kurių veleno aukštis mažesnis nei 80 mm	G 6.3	6.3
Ventiliatoriai	G 6.3	6.3
Pavarų pavaros	G 6.3	6.3
Bendrosios paskirties mašinos	G 6.3	6.3
Metalo pjovimo staklės	G 6.3	6.3
Popieriaus gamybos mašinos	G 6.3	6.3
Siurbliai	G 6.3	6.3
Turbokompresoriai	G 6.3	6.3
Vandens turbinos	G 6.3	6.3
Kompresoriai	G 6.3	6.3
Kompiuteriu valdomos pavaros	G 2.5	2.5
Elektros varikliai ir generatoriai (kurių veleno aukštis ne mažesnis kaip 80 mm), kurių didžiausias vardinis sukimosi greitis didesnis kaip 950 min.-1	G 2.5	2.5
Dujų ir garo turbinos	G 2.5	2.5
Metalo pjovimo staklių pavaros	G 2.5	2.5
Tekstilės mašinos	G 2.5	2.5
Garso ir vaizdo įrangos pavaros	G 1	1
Šlifavimo staklių pavaros	G 1	1
Didelio tikslumo įrangos verpstės ir pavaros	G 0.4	0.4

Dažnai užduodami klausimai apie kardaninio veleno balansavimą

Kas yra kardaninio veleno balansavimas?

Kardaninio veleno balansavimas – tai procesas, kurio metu ištaisomas bet koks kardaninio veleno masės disbalansas, kad jis suktųsi sklandžiai ir nesukeltų vibracijos. Tai apima matavimą, kurioje pusėje velenas yra sunkesnis, o tada nedidelio svorio pridėjimą arba pašalinimą (pavyzdžiui, balansuojančių svarelių privirinimą), kad būtų kompensuotas šis disbalansas. Subalansuotas kardaninis velenas veikia tolygiai, o tai apsaugo nuo per didelės vibracijos ir transporto priemonės komponentų susidėvėjimo.

Kodėl svarbu balansuoti kardaninį veleną?

Nesubalansuotas kardaninis velenas gali sukelti stiprią vibraciją, ypač važiuojant tam tikru greičiu, ir gali skleisti bildesį greitėjant ar perjungiant pavaras. Laikui bėgant, ši vibracija gali pažeisti guolius, universalius sujungimus ir kitus pavaros komponentus. Kardaninio veleno balansavimas pašalina šią vibraciją, užtikrindamas sklandesnį važiavimą, sumažindamas dalių apkrovą ir užkirsdamas kelią brangiai žalai ar prastovoms.

Kokie yra dažni nesubalansuoto kardaninio veleno simptomai?

Tipiniai nesubalansuoto arba sugedusio kardaninio veleno simptomai yra pastebima vibracija arba virpėjimas transporto priemonės grindyse arba sėdynėje, ypač didėjant greičiui. Taip pat galite girdėti beldimą ar barškėjimą perjungiant pavaras arba greitėjant ir lėtėjant. Kai kuriais atvejais dėl disbalanso gali perkaisti universali jungtis. Jei pastebite šiuos požymius, tikėtina, kad kardaninį veleną reikia balansuoti arba remontuoti.

Kaip subalansuoti kardaninį veleną?

Kardaninio veleno balansavimas paprastai atliekamas naudojant specializuotą balansavimo staklę. Kardaninis velenas sumontuojamas ir sukamas dideliu greičiu, o jutikliai aptinka bet kokį disbalansą. Tada technikas pagal staklės rodmenis tam tikrose vietose pritvirtina prie kardaninio veleno mažus svorius (arba nuima medžiagą). Šis procesas kartojamas, kol kardaninis velenas sukasi be reikšmingos vibracijos. Šiuolaikinės sistemos, tokios kaip „Balanset-4A“, gali padėti šiame procese ir tiksliai apskaičiuoti, kur ir kiek svorio pridėti tiksliam balansavimui.

Išvada

Apibendrinant galima teigti, kad tinkamas kardaninio veleno balansavimas yra būtinas saugumui, našumui ir sąnaudų taupymui. Aptikdami ir pašalindami disbalansą, apsaugote dalis nuo nereikalingo dėvėjimosi, išvengiate žalingų gedimų ir palaikote optimalų mašinos veikimą. Šiuolaikinės balansavimo sistemos, tokios kaip mūsų „Balanset-1A“ ir „Balanset-4A“ prietaisai, padaro šį procesą efektyvų ir padeda net nedidelėms dirbtuvėms pasiekti profesionalių rezultatų.

Jei nuolat susiduriate su kardaninio veleno vibracija arba jums reikia patikimo balansavimo sprendimo, nedvejodami imkitės veiksmų. Atlikite šiame vadove aprašytus veiksmus arba kreipkitės pagalbos į mūsų ekspertus. Pasirinkę tinkamą metodą ir įrangą, galite užtikrinti, kad jūsų kardaninis velenas daugelį metų veiks sklandžiai ir patikimai. Susisiekite su mumis norėdami sužinoti daugiau arba ištirti geriausią kardaninių velenų balansavimo įrangą, atitinkančią jūsų poreikius.