Piedziņas vārpstas balansēšana: visaptveroša rokasgrāmata

Iedomājieties, ka vadāt kravas automašīnu un pēkšņi jūtat asu vibrāciju vai dzirdat skaļu klaudzeni, paātrinoties vai pārslēdzot pārnesumus. Tas ir vairāk nekā tikai traucēklis — tā varētu liecināt par nesabalansētu piedziņas vārpstu. Inženieriem un tehniķiem šādas vibrācijas un trokšņi liecina par efektivitātes zudumu, paātrinātu detaļu nodilumu un potenciāli dārgām dīkstāvēm, ja tās netiek novērstas.

Strādājat pie transportlīdzekļa? Skatiet in-vehicle driveshaft balancing without removal.

In-vehicle driveshaft balancing: a real job, step by step

Zemāk redzamie fotoattēli ir no reāla balansēšanas darba, kas veikts ar transportlīdzekli uz pacēlāja. Kardānvārpsta netika noņemta nevienu reizi: sensori ir piestiprināti pašam transportlīdzeklim, vārpstu griež dzinējs caur piedziņas sistēmu, un korekcijas svars tiek uzstādīts no apakšas. Tas ļauj vārpstai palikt savos gultņos un savos darba leņķos, tāpēc rezultāts atspoguļo, kā mezgls tiešām darbojas — kaut ko, ko stacionāra balansēšanas mašīna nevar pilnībā atveidot.

24. attēls. Vibrācijas sensors uzstādīts uz galīgās piedziņas korpusa, cik vien iespējams tuvu kardānvārpstas balsta gultnim.

25. attēls. Lāzera tahometrs, vērsts pret atstarojošas lentas sloksni uz vārpstas — tas nodrošina gan rotācijas ātrumu, gan nelīdzsvarotības fāzes leņķi.

26. attēls. Korekcijas svars nostiprināts pie vārpstas caurules ar nerūsējoša tērauda šļūtenes skavu leņķī un masā, ko aprēķinājusi programmatūra.

Pilna procedūra — sensoru novietojums, droši testa cikli, izmēģinājuma svars un atlikušās vibrācijas pārbaudes — ir aprakstīta in-vehicle driveshaft balancing without removal.

Šajā visaptverošajā rokasgrāmatā mēs piedāvājam praktiskus risinājumus kardānvārpstas balansēšanas problēmām. Jūs uzzināsiet, kas ir kardānvārpsta un kāpēc tā ir jābalansē, atpazīsiet biežāk sastopamos darbības traucējumus, kas izraisa vibrāciju vai troksni, un ievērosiet skaidru soli pa solim sniegtu procesu dinamiskajai kardānvārpstas balansēšanai. Piemērojot šo labāko praksi, jūs varat ietaupīt naudu remontam, samazināt problēmu novēršanas laiku un nodrošināt, ka jūsu tehnika vai transportlīdzeklis darbojas droši ar minimālu vibrāciju.

Saturs

• 1. Kardānvārpstu veidi
• 2. Universālā šarnīra piedziņas darbības traucējumi
• 3. Piedziņas vārpstas balansēšana
• 4. Mūsdienīgi balansēšanas mehānismi piedziņas vārpstām
• 5. Sagatavošana piedziņas vārpstas balansēšanai
• 6. Kā balansēt kardānvārpstu: soli pa solim procedūra
• 7. Ieteicamās balansēšanas precizitātes klases cietajiem rotoriem

1. Kardānvārpstu veidi

Kardānpiedziņa (kardānvārpsta) ir mehānisms, kas pārnes griezes momentu starp vārpstām, kuru asis krustojas kardānšarnīra centrā un var savstarpēji novietoties leņķī. Transportlīdzeklī kardānvārpsta pārnes griezes momentu no pārnesumkārbas (vai sadales kārbas) uz dzenošajām asīm klasiskās vai pilnpiedziņas shēmā. Pilnpiedziņas transportlīdzekļos kardānšarnīrs parasti savieno pārnesumkārbas dzenamo vārpstu ar sadales kārbas piedziņas vārpstu, bet sadales kārbas dzenamās vārpstas ar dzenošo asu galveno pārvadu piedziņas vārpstām.

Uz rāmja uzstādītās vienības (piemēram, pārnesumkārba un pārsūtīšanas kārba) var kustēties viena attiecībā pret otru to balstu un paša rāmja deformācijas dēļ. Tikmēr piedziņas asis ir piestiprinātas pie rāmja caur piekari un var kustēties attiecībā pret rāmi un uz tā uzstādītajām vienībām piekares elastīgo elementu deformācijas dēļ. Šī kustība var mainīt ne tikai vienības savienojošo piedziņas vārpstu leņķus, bet arī attālumu starp vienībām.

Kardānpiedziņai ir būtisks trūkums: nevienmērīga vārpstu rotācija. Ja viena vārpsta griežas vienmērīgi, otra negriežas vienmērīgi, un šī nevienmērība pieaug, palielinoties leņķim starp vārpstām. Šis ierobežojums neļauj izmantot kardānpiedziņu daudzos pielietojumos, piemēram, priekšpiedziņas transportlīdzekļu transmisijās, kur galvenais uzdevums ir pārnest griezes momentu uz stūrējamiem riteņiem. Šo trūkumu var daļēji kompensēt, izmantojot uz vienas vārpstas divus kardānšarnīrus, kas iestatīti ar vienādiem šarnīra leņķiem (γ1 = γ2) un kuru jūgi starpvārpstas abos galos atrodas vienā plaknē (fāzē). Jūgi, kas nobīdīti fāzē par 90°, nevienmērību nekompensē — tie to summē. Tomēr pielietojumos, kur nepieciešama vienmērīga rotācija, parasti izmanto vienāda leņķiskā ātruma šarnīrus (CV joints). Tie ir modernāka, bet arī sarežģītāka konstrukcija tam pašam uzdevumam.

Kardānpiedziņa var sastāvēt no viena vai vairākiem kardānšarnīriem, kurus savieno kardānvārpstas un starpbalsti.

1. attēls. Kardānpiedziņas shēma: 1, 4, 6 — kardānvārpstas; 2, 5 — kardānšarnīri; 3 — kompensējošais savienojums; u1, u2 — leņķi starp vārpstām

Parasti kardāna piedziņa sastāv no kardāna savienojumiem 2 un 5, piedziņas vārpstām 1, 4 un 6 un kompensējošā savienojuma 3. Dažreiz piedziņas vārpsta ir uzstādīta uz starpbalsta, kas piestiprināts pie transportlīdzekļa rāmja šķērssijas. Kardāna savienojumi nodrošina griezes momenta pārnesi starp vārpstām, kuru asis krustojas leņķī. Kardāna savienojumi tiek iedalīti nevienmērīgā un nemainīga ātruma tipos. Nevienmērīga ātruma savienojumus tālāk klasificē elastīgos un stingros tipos. Pastāvīga ātruma savienojumi var būt lodveida ar dalīšanas rievām, lodveida ar dalīšanas sviru un izciļņa tipa. Tie parasti tiek uzstādīti vadošo vadāmo riteņu piedziņā, kur leņķis starp vārpstām var sasniegt 45°, un kardāna savienojuma centram jāsakrīt ar riteņa rotācijas asu un tā pagrieziena ass krustošanās punktu.

Elastīgie universālie savienojumi, pateicoties savienojošo elementu elastīgajai deformācijai, nodod griezes momentu starp vārpstām, kuru asis krustojas 2...3° leņķī. Stingrs nevienmērīga ātruma šarnīrs pārnes griezes momentu no vienas vārpstas uz otru, izmantojot kustīgu stingru detaļu savienojumu. To veido divi jūgi - 3 un 5, kuru cilindriskajos caurumos uz gultņiem ir iestiprināti savienojošā elementa - krustiņa 4 - gali A, B, C un D. Jūgi ir stingri savienoti ar vārpstām 1 un 2. Jūgs 5 var griezties ap krusta asi B–D un vienlaikus kopā ar krustu griezties ap asi A–C, tādējādi nodrošinot rotācijas pārnesi no vienas vārpstas uz otru ar mainīgu leņķi starp tām.

2. attēls. Neelastīga universālā savienojuma ar nevienmērīgu ātrumu shēma

Ja vārpsta 1 pagriežas ap savu asi par leņķi α, tad vārpsta 2 tajā pašā laika periodā pagriezīsies par leņķi β. Sakarību starp vārpstu 1 un 2 pagrieziena leņķiem nosaka izteiksme tanα = tanβ * cosγ, kur γ ir leņķis, kādā atrodas vārpstu asis. Šī izteiksme norāda, ka leņķis β dažreiz ir mazāks, vienāds vai lielāks par leņķi α. Šo leņķu vienādība rodas ik pēc 90° vārpstas 1 pagriezienā. Tāpēc, vārpstai 1 griežoties vienmērīgi, vārpstas 2 leņķiskais ātrums ir nevienmērīgs un mainās pēc sinusa likuma. Vārpstas 2 rotācijas nevienmērība kļūst nozīmīgāka, palielinoties leņķim γ starp vārpstu asīm.

Ja 2. vārpstas nevienmērīgā rotācija tiek pārnesta uz agregātu vārpstām, transmisijā rodas papildu pulsējošas slodzes, kas palielinās, palielinoties leņķim γ. Lai novērstu 2. vārpstas nevienmērīgās rotācijas pārnešanu uz agregātu vārpstām, universālajā kardāna piedziņā tiek izmantoti divi kardāna savienojumi. Tos uzstāda tā, lai leņķi γ1 un γ2 būtu vienādi; universālo šarnīru dakšas, kas piestiprinātas pie nevienmērīgi rotējošās vārpstas 4, jānovieto vienā plaknē.

Kardāna piedziņu galveno daļu konstrukcija ir parādīta 3. attēlā. Nevienmērīga ātruma kardāna savienojums sastāv no diviem jūgiem (1), kas savienoti ar krustu (3). Vienam no jūgiem dažreiz ir atloks, bet otrs ir piemetināts pie piedziņas vārpstas caurules vai tam ir rievots gals (6) (vai uzmava) savienošanai ar piedziņas vārpstu. Krusta stieņi ir uzstādīti abu jūgu cilpās uz adatu gultņiem (7). Katrs gultnis ir ievietots korpusā (2) un turēts jūga cilpā ar vāciņu, kas ir piestiprināts pie jūga ar divām skrūvēm, kas nofiksētas ar paplāksnes cilnēm. Dažos gadījumos gultņi jūgos ir nostiprināti ar fiksācijas gredzeniem. Lai saglabātu eļļošanu gultnī un aizsargātu to no ūdens un netīrumiem, ir gumijas pašspriegojošs blīvējums. Krusta iekšējā dobums ir piepildīts ar smērvielu caur smērvielas savienojumu, kas sasniedz gultņus. Krustam parasti ir drošības vārsts, lai aizsargātu blīvējumu no bojājumiem, ko rada krustā iesūknētās smērvielas spiediens. Rievotais savienojums (6) tiek ieeļļots, izmantojot smērvielas savienojumu (5).

3. attēls. Neelastīga universālā savienojuma ar nevienmērīgu ātrumu detaļas

Maksimālais leņķis starp vārpstu asīm, kas savienotas ar stingriem nevienmērīga ātruma kardānlocītavām, parasti nepārsniedz 20°, jo pie lielākiem leņķiem lietderības koeficients ievērojami samazinās. Ja leņķis starp vārpstu asīm svārstās robežās 0...2°, adatveida gultņi deformē krusta tapas, kā rezultātā kardānlocītava ātri sabojājas.

Ātrgaitas kāpurķēžu transportlīdzekļu transmisijās bieži izmanto kardāna savienojumus ar zobratu savienojuma veidiem, kas ļauj pārnest griezes momentu starp vārpstām, kuru asis krustojas leņķos līdz 1,5...2°.

Piedziņas vārpstas parasti tiek izgatavotas cauruļveida, izmantojot speciālas tērauda bezšuvju vai metinātas caurules. Universālo šarnīru jūgi, uzmavas ar rievām vai uzgaļi ir piemetināti pie caurulēm. Lai samazinātu transmisijas vārpstu šķērsslodzes, dinamisko balansēšanu veic ar samontētiem kardāniem. Nelīdzsvarotību koriģē, metinot balansēšanas plāksnītes pie dzenošās vārpstas vai dažkārt uzstādot balansēšanas plāksnītes zem kardāna savienojumu gultņu vāciņiem. Pēc universālā šarnīra piedziņas montāžas un balansēšanas rūpnīcā savienojuma daļu relatīvo stāvokli parasti marķē ar speciālām etiķetēm.

Universālā šarnīra piedziņas kompensējošais savienojums parasti ir veidots kā rievsavienojums, kas nodrošina universālā šarnīra piedziņas daļu aksiālo kustību. Tas sastāv no rievota uzgaļa, kas iebāž universālā locītavas piedziņas rievotajā uzmavas ieliktnī. Smērvielu ievada rievsavienojumā caur smērvielas savienotāju vai uzklāj montāžas laikā un nomaina pēc ilgākas transportlīdzekļa lietošanas. Lai novērstu smērvielas noplūdi un piesārņojumu, parasti tiek uzstādīts blīvējums un vāks.

Garām piedziņas vārpstām universālajos kardānos parasti tiek izmantoti starpbalsti. Starpatbalsts parasti sastāv no kronšteina, kas pieskrūvēts transportlīdzekļa rāmja šķērssijai, kurā gumijas elastīgajā gredzenā ir iestiprināts lodīšu gultnis. Gultnis no abām pusēm ir noslēgts ar vāciņiem, un tam ir eļļošanas ierīce. Elastīgais gumijas gredzens palīdz kompensēt montāžas neprecizitātes un gultņu nobīdes, kas var rasties rāmja deformāciju dēļ.

Universālais šarnīrs ar adatu gultņiem (4.a attēls) sastāv no jūgstieņiem, krusta, adatu gultņiem un blīvēm. Kausiņi ar adatu gultņiem ir uzmontēti uz krustiņa kronšteiniem un noslēgti ar blīvēm. Kausiņi ir nostiprināti jūgos ar fiksējošiem gredzeniem vai vāciņiem, kas piestiprināti ar skrūvēm. Universālie savienojumi tiek eļļoti, izmantojot smērvielas savienotāju caur iekšējiem urbumiem krustā. Lai novērstu pārmērīgu eļļas spiedienu savienojumā, izmanto drošības vārstu. Vienmērīgi rotējot dzenošajam jūgam, dzenošais jūgs rotē nevienmērīgi: tas pavirzās uz priekšu un atpaliek no dzenošā jūga divas reizes vienā apgriezienā. Lai novērstu nevienmērīgu rotāciju un samazinātu inerces slodzi, tiek izmantoti divi kardāna savienojumi.

Priekšējo dzenošo riteņu piedziņā ir uzstādīti konstantā ātruma kardāna savienojumi. GAZ-66 un ZIL-131 transportlīdzekļu konstantā ātruma šarnīra piedziņa sastāv no jūgstieņiem 2, 5 (4.b attēls), četrām lodēm 7 un centrālās lodes 8. Dzenošais jūgs 2 ir savienots ar iekšējo ass vārpstu, bet dzenošais jūgs ir kalts kopā ar ārējo ass vārpstu, kuras galā ir piestiprināta riteņa rumba. Dzenošais moments no jūga 2 uz jūgu 5 tiek pārnests caur lodītēm 7, kas pārvietojas pa jūga apaļām rievām. Centrālā lodīte 8 kalpo jūgstieņa centrēšanai, un to savā vietā tur tapas 3, 4. Pateicoties mehānisma simetrijai attiecībā pret jūgiem, jūgu 2 un 5 rotācijas frekvence ir vienāda. Vārpstas garuma maiņu nodrošina jūgu brīvie savienojumi ar vārpstu.

4. attēls. Universālie savienojumi: a - universālais savienojums: 1 - vāciņš; 2 - kauss; 3 - adatu gultnis; 4 - blīvējums; 5, 9 - jūgi; 6 - drošības vārsts; 7 - krusts; 8 - smērviela; 10 - skrūve; b - konstantā ātruma universālais savienojums: 1 - iekšējā ass vārpsta; 2 - dzenošais jūgs; 3, 4 - tapas; 5 - dzenošais jūgs; 6 - ārējā ass vārpsta; 7 - lodītes; 8 - centrālā lodīte.

2. Universālā šarnīra piedziņas darbības traucējumi

Universālā šarnīra piedziņas darbības traucējumi parasti izpaužas kā asi triecieni universālajos šarnīros, kas rodas transportlīdzekļa kustības laikā, jo īpaši pārslēgšanās starp pārnesumiem un dzinēja kloķvārpstas apgriezienu ātruma pēkšņas palielināšanās laikā (piemēram, pārejot no bremzēšanas ar dzinēju uz paātrinājumu). Universālā šarnīra darbības traucējumu pazīme var būt tā sakaršana līdz augstai temperatūrai (virs 100°C). Tas notiek, jo ievērojami nodilst universālā šarnīra bukses un kronšteini, adatu gultņi, krusti un rievotie savienojumi, kā rezultātā universālais šarnīrs kļūst nesaskaņots un adatu gultņiem rodas ievērojamas trieciena aksiālās slodzes. Universālā savienojuma krusta korķa blīvējumu bojājumi izraisa ātru kronšteina un tā gultņa nodilumu.

Tehniskās apkopes laikā universālā šarnīra piedziņu pārbauda, strauji griežot piedziņas vārpstu ar roku abos virzienos. No vārpstas brīvās rotācijas pakāpes ir atkarīgs universālo savienojumu un rievsavienojumu nodilums. Ik pēc 8-10 tūkstošiem kilometru tiek pārbaudīts pārnesumkārbas dzenošās vārpstas atloku un galvenās transmisijas pārnesumkārbas dzenošās vārpstas skrūvju savienojumu stāvoklis ar gala kardāna savienojuma atlokiem un piedziņas vārpstas starpbalsta stiprinājumu. Pārbauda arī gumijas zābaku stāvokli uz rievsavienojumiem un universālā savienojuma krusta korķa blīvējumu stāvokli. Visas stiprinājuma skrūves ir pilnībā jāpievelk (pievilkšanas moments 8-10 kgf-m).

Universālo šarnīru adatiskos gultņus eļļo ar šķidru eļļu, ko izmanto transmisijas blokiem; vairumā transportlīdzekļu rievsavienojumus smērē ar smērvielām (US-1, US-2, 1-13 utt.); adatisko gultņu eļļošanai ir stingri aizliegts izmantot smērvielu. Dažos transportlīdzekļos rievotie savienojumi tiek eļļoti ar transmisijas eļļu. Starpatbalsta gultnis, kas ievietots gumijas uzmavas ieliktnī, praktiski nav jāeļļo, jo tas tiek ieeļļots montāžas laikā rūpnīcā. Transportlīdzekļa ZIL-130 balsta gultnis tiek eļļots ar smērvielu caur spiedvadu regulāras tehniskās apkopes laikā (ik pēc 1100-1700 km).

5. attēls. Universālā locītavas piedziņa: 1 - atloks piedziņas vārpstas nostiprināšanai; 2 - universālā locītavas krusts; 3 - universālā locītavas jūgs; 4 - slīdošais jūgs; 5 - piedziņas vārpstas caurule; 6 - adatu rullīšu gultnis ar slēgtu galu.

Kardāna piedziņa sastāv no diviem kardāniem ar adatu gultņiem, kas savienoti ar dobu vārpstu, un bīdāmā jūga ar spirālveida rievsavienojumiem. Lai nodrošinātu drošu aizsardzību pret netīrumiem un nodrošinātu labu smērēšanu savienojumam ar rievsavienojumu, bīdes jūgs (6), kas savienots ar pārnesumkārbas sekundāro vārpstu (2), ir ievietots pagarinājumā (1), kas piestiprināts pie pārnesumkārbas korpusa. Turklāt šāda ielocītā savienojuma atrašanās vieta (ārpus zonas starp šarnīriem) ievērojami palielina universālā šarnīra piedziņas stingrību un samazina vārpstas vibrāciju iespējamību, kad slīdošais ielocētais savienojums nolietojas.

Piedziņas vārpsta ir izgatavota no plānsienu elektriski metinātas caurules (8), kurā katrā galā ir iespiesti divi identiski savienotāji (9) un pēc tam sametināti ar loka metināšanu. Krusta (25) adatu gultņu korpusi (18) ir iespiesti savienotāju (9) cilpās un nostiprināti ar atsperes fiksācijas gredzeniem (20). Katrs kardāna savienojuma gultnis satur 22 adatas (21). Uz krustu izvirzītajām stieņiem ir iespiesti vāciņi (24), kuros ir uzstādīti korķa gredzeni (23). Gultņus ieeļļo, izmantojot leņķisko smērvielu nipeli (17), kas ir ieskrūvēts vītņotā caurumā krusta centrā un savienots ar caur kanāliem krusta savienotājos. Kardāna savienojuma krusta pretējā pusē tā centrā atrodas drošības vārsts (16), kas paredzēts liekās smērvielas izlaišanai, piepildot krustu un gultņus, un spiediena palielināšanās novēršanai krusta iekšpusē darbības laikā (vārsts aktivizējas aptuveni 3,5 kg/cm² spiedienā). Drošības vārsta iekļaušanas nepieciešamība ir saistīta ar faktu, ka pārmērīgs spiediena pieaugums krusta iekšpusē var izraisīt korķa blīvējumu bojājumus (izspiešanu).

6. attēls. Piedziņas vārpstas montāža: 1 - pārnesumkārbas pagarinājums; 2 - pārnesumkārbas sekundārā vārpsta; 3 un 5 - netīrumu deflektori; 4 - gumijas blīves; 6 - slīdošais jūgs; 7 - balansēšanas plāksne; 8 - piedziņas vārpstas caurule; 9 - jūgs; 10 - atloka jūgs; 11 - skrūve; 12 - aizmugurējās ass piedziņas pārvada atloks; 13 - atsperu paplāksne; 14 - uzgrieznis; 15 - aizmugurējais tilts; 16 - drošības vārsts; 17 - leņķveida smērviela; 18 - adatas gultnis; 19 - jūga acs; 20 - atsperes fiksācijas gredzens; 21 - adata; 22 - paplāksne ar toroidālo galu; 23 - korķa gredzens; 24 - štancēts vāciņš; 25 - krusts

Piedziņas vārpsta, kas salikta ar abiem kardāna savienojumiem, ir rūpīgi dinamiski balansēta abos galos, piemetinot balansēšanas plāksnes (7) pie caurules. Tāpēc, izjaucot vārpstu, visas tās daļas ir rūpīgi jāmarķē, lai tās varētu atkal salikt sākotnējās pozīcijās. Šīs instrukcijas neievērošana izjauc vārpstas līdzsvaru, radot vibrācijas, kas var sabojāt transmisiju un transportlīdzekļa virsbūvi. Ja atsevišķas detaļas nolietojas, īpaši, ja caurule trieciena dēļ saliecas un pēc salikšanas kļūst neiespējami dinamiski balansēt vārpstu, visa vārpsta ir jānomaina.

Iespējamie piedziņas vārpstas darbības traucējumi, to cēloņi un risinājumi

Darbības traucējumu cēlonis	Risinājums
Piedziņas vārpstas vibrācija
1. Vārpstas izliekums šķēršļa dēļ	1. Iztaisnojiet un dinamiski līdzsvarojiet samontēto vārpstu vai nomainiet samontēto vārpstu.
2. Gultņu un krustu nodilums	2. Nomainiet gultņus un krustus un dinamiski līdzsvarojiet samontēto vārpstu.
3. Paplašinājuma bukses un bīdāmā jūga nodilums	3. Nomainiet pagarinātāju un bīdāmo jūgu un dinamiski līdzsvarojiet samontēto vārpstu.
Triecieni, iedarbinot un braucot
1. Bīdāmā jūga vai sekundārās pārnesumkārbas vārpstas nodilums	1. Nomainiet nolietotās detaļas. Nomainot bīdāmo jūgu, dinamiski līdzsvarojiet samontēto vārpstu.
2. Atbrīvotās skrūves, kas piestiprina atloka jūgu pie aizmugurējā tilta piedziņas pārvada atloka.	2. Pievelciet skrūves
Eļļas izmešana no universālā savienojuma blīvēm
Korķa gredzenu nodilums universālo savienojumu blīvējumos	Nomainiet korķa gredzenus, saglabājot visu piedziņas vārpstas daļu relatīvo stāvokli atkārtotas montāžas laikā. Ja krusti un gultņi nodiluši, nomainiet gultņus un krustus un dinamiski līdzsvarojiet samontēto vārpstu.

3. Piedziņas vārpstas balansēšana

Pēc piedziņas vārpstas remonta un montāžas to dinamiski balansē uz mašīnas. Viena balansēšanas mašīnas konstrukcija ir parādīta 7. attēlā. Mašīna sastāv no plāksnes (18), svārsta rāmja (8), kas nostiprināts uz četriem vertikāliem elastīgiem stieņiem (3), nodrošinot tā svārstības horizontālā plaknē. Uz svārsta rāmja (8) gareniskajām caurulēm ir piestiprināts kronšteins un priekšējais statīvs (9), kas nostiprināts uz kronšteina (4). Aizmugurējais balsts (6) atrodas uz kustīgas traversas (5), kas ļauj dinamiski balansēt dažāda garuma piedziņas vārpstas. Priekšposteņa vārpstas ir montētas uz precīziem lodīšu gultņiem. Priekšējās galviņas vārpstu (9) darbina mašīnas pamatnē uzstādīts elektromotors, izmantojot V veida siksnas piedziņu un starpvārpstu, uz kuras ir uzstādīts gals (10) (graduēts disks). Turklāt uz mašīnas plāksnes (18) ir uzstādīti divi statīvi (15) ar ievelkamiem fiksācijas tapām (17), kas nodrošina svārsta rāmja priekšējā un aizmugurējā gala fiksāciju atkarībā no piedziņas vārpstas priekšējā vai aizmugurējā gala balansēšanas.

7. attēls. Dinamiskās balansēšanas iekārta piedziņas vārpstām

1 - skava; 2 - amortizatori; 3 - elastīgais stienis; 4 - kronšteins; 5 - pārvietojamā traversa; 6 - aizmugurējais statīvs; 7 - šķērssija; 8 - svārsta rāmis; 9 - priekšējais dzenošais statīvs; 10 - galva - disks; 11 - milivoltmetrs; 12 - komutatora - korektora vārpsta; 13 - magnetoelektriskais sensors; 14 - fiksatora statīvs; 15 - fiksatora statīvs; 16 - balsts; 17 - fiksators; 18 - atbalsta plate

Mašīnas plāksnes aizmugurē ir uzstādīti stacionārie statīvi (14), un uz tiem ir uzstādīti magnetoelektriskie sensori (13), kuru stieņi ir savienoti ar svārsta rāmja galiem. Lai novērstu rāmja rezonanses vibrācijas, zem kronšteiniem (4) ir uzstādīti ar eļļu piepildīti amortizatori (2).

Dinamiskās balansēšanas laikā piedziņas vārpstas komplekts ar bīdāmo jūgu tiek uzstādīts un nostiprināts uz mašīnas. Viens piedziņas vārpstas gals ar atloka jūgu ir savienots ar priekšējās piedziņas galviņas atloku, bet otrs gals ar bīdāmā jūga atbalsta kakliņu ir savienots ar aizmugurējās galviņas uzmavu. Pēc tam pārbauda piedziņas vārpstas rotācijas vieglumu un ar fiksatora palīdzību fiksē mašīnas svārsta rāmja vienu galu. Pēc mašīnas iedarbināšanas taisngrieža galu griež pretēji pulksteņrādītāja kustības virzienam, lai milivoltmetra adata sasniegtu maksimālo rādījumu. Milivoltmetra rādījums atbilst nelīdzsvarotības lielumam. Milivoltmetra skala ir sadalīta gramos centimetros vai pretsvara gramos. Turpinot griezt taisngrieža galu pretēji pulksteņrādītāja virzienam, milivoltmetra rādījums tiek nolīdzināts līdz nullei, un iekārta tiek apturēta. Pamatojoties uz taisngrieža gala rādījumu, nosaka leņķisko pārvietojumu (nelīdzsvarotības pārvietojuma leņķi), un, manuāli griežot piedziņas vārpstu, šo vērtību nosaka uz starpvārpstas gala. Balansēšanas plāksnes metināšanas vieta būs piedziņas vārpstas augšpusē, bet svērtā daļa - apakšpusē korekcijas plaknē. Tad balansēšanas plāksni piestiprina un sasien ar plānu stiepli 10 mm attālumā no šuves, iedarbina mašīnu un pārbauda piedziņas vārpstas gala līdzsvaru ar plāksni. Nelīdzsvarotībai jābūt ne lielākai par 70 g·cm (700 g·mm). Pēc tam, atbrīvojot vienu galu un nostiprinot otru svārsta rāmja galu ar fiksatora statīvu, veic piedziņas vārpstas otra gala dinamisko balansēšanu saskaņā ar iepriekš aprakstīto tehnoloģisko secību.

Piedziņas vārpstām ir dažas balansēšanas funkcijas. Lielākajai daļai detaļu dinamiskās balansēšanas bāze ir atbalsta kakliņi (piemēram, elektromotoru rotori, turbīnas, vārpstas, kloķvārpstas utt.), bet piedziņas vārpstām - atloki. Montāžas laikā dažādos savienojumos neizbēgami rodas spraugas, kas izraisa nelīdzsvarotību. Ja balansēšanas laikā nav iespējams panākt minimālo nelīdzsvarotību, vārpstu noraida. Balansēšanas precizitāti ietekmē šādi faktori:

• Plaisa savienojumā starp piedziņas vārpstas atloka izkraušanas siksnu un kreisās un labās atbalsta galvas balstu stiprinājuma atloka iekšējo atveri;
• Atloka pamatvirsmu radiālā un galējā izliece;
• Spraugas eņģēs un rievotajos savienojumos. Smērvielas klātbūtne rievotā savienojuma dobumā var izraisīt "peldošu" nelīdzsvarotību. Ja tā neļauj sasniegt nepieciešamo balansēšanas precizitāti, piedziņas vārpsta tiek balansēta bez smērvielas.

Dažas nelīdzsvarotības var būt pilnīgi nekoriģējamas. Ja piedziņas vārpstas universālajos savienojumos ir novērojama palielināta berze, palielinās korekcijas plakņu savstarpējā ietekme. Tā rezultātā samazinās balansēšanas veiktspēja un precizitāte.

Saskaņā ar OST 37.001.053-74 ir noteikti šādi nelīdzsvarotības standarti: kardānvārpstas ar diviem savienojumiem (divbalstu) tiek balansētas dinamiski, bet ar trim savienojumiem (trīsbalstu) – saliktas ar starpbalstu; kardānvārpstu un sajūgu, kas sver vairāk nekā 5 kg, atloki (savienojumi) tiek statiski balansēti pirms vārpstas vai sajūga montāžas; kardānvārpstu atlikušās nelīdzsvarotības normas katrā galā vai trīs savienojumu kardānvārpstu starpbalstā tiek novērtētas ar īpatnējo nelīdzsvarotību;

Maksimāli pieļaujamā īpatnējā atlikušā disbalansa norma katrā vārpstas galā vai pie starpbalsta, kā arī trīsšķērsu kardānvārpstām jebkurā pozīcijā uz balansēšanas stenda nedrīkst pārsniegt: vieglo automašīnu un mazkravas automašīnu (līdz 1 t) un ļoti mazu autobusu transmisijām – 6 g-cm/kg, pārējām – 10 g-cm/kg. Kardānvārpstas vai trīsšķērsu kardānvārpstas maksimāli pieļaujamā atlikušā disbalansa norma balansēšanas stendā jānodrošina ar rotācijas frekvenci, kas atbilst to frekvencēm transmisijā pie maksimālā transportlīdzekļa ātruma.

Piezīme: OST 37.001.053-74 ir 1974. gada padomju autorūpniecības standarts, un šeit tas ir citēts kā vēsturiska atsauce. Mūsdienu izteiksmē 6 g·cm/kg pie 3000 rpm atbilst apmēram klasei G 19 un 10 g·cm/kg — apmēram klasei G 31 — OST prasība atrodas starp G 16 un G 40, kas atbilst ISO 21940-11 (agrāk ISO 1940-1) kardānvārpstu klasēm. Jaunu darbu nosaki pēc ISO 21940-11 klasēm.

Kravas automašīnu ar kravnesību 4 t un vairāk, mazo un lielo autobusu kardānvārpstām un trīsšķērsvirziena kardānvārpstām ir atļauts samazināt transmisijas vārpstu griešanās frekvenci pie maksimālā transportlīdzekļa ātruma līdzsvarošanas stendā līdz 70%. Saskaņā ar OST 37.001.053-74 kardānvārpstu balansēšanas griešanās frekvencei jābūt vienādai ar:

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

kur n_b – balansēšanas rotācijas frekvence (jāatbilst statīva galvenajiem tehniskajiem datiem, n=3000 min-1)^-1); n_r – maksimālā darba rotācijas frekvence, min^-1.

Praksē, ņemot vērā starpību locītavās un rievsavienojumos, piedziņas vārpstu nevar līdzsvarot ar ieteicamo rotācijas frekvenci. Šādā gadījumā izvēlas citu rotācijas frekvenci, pie kuras tā tiek līdzsvarota.

4. Mūsdienīgi balansēšanas mehānismi piedziņas vārpstām

8. attēls. Līdz 2 metrus garu un līdz 500 kg smagu piedziņas vārpstu balansēšanas iekārta

Modelim ir 2 statīvi, un to var balansēt 2 korekcijas plaknēs.

9. attēls. Līdz 4200 mm garu un līdz 400 kg smagu piedziņas vārpstu balansēšanas iekārta

Modelim ir 4 statīvi, un tas ļauj vienlaicīgi balansēt 4 korekcijas plaknēs.

10. attēls. Horizontālā cietā gultņa balansēšanas iekārta piedziņas vārpstu dinamiskai balansēšanai

1 – Balansējamais objekts (kardānvārpsta); 2 – Mašīnas pamatne; 3 – Mašīnas balsti; 4 – Mašīnas piedziņa; Mašīnas balstu konstrukcijas elementi ir parādīti 11. attēlā.

11. attēls. Mašīnas balsta elementi piedziņas vārpstu dinamiskai balansēšanai

1 - Kreisais neregulējamais balsts; 2 - Regulējamais starpbalsts (2 gab.); 3 - Labais neregulējamais fiksētais balsts; 4 - Balsta rāmja bloķēšanas rokturis; 5 - Pārvietojamā balsta platforma; 6 - Balsta vertikālās regulēšanas uzgrieznis; 7 - Vertikālās pozīcijas bloķēšanas rokturi; 8 - Balsta stiprinājuma kronšteins; 9 - Pārvietojamais starpbalsta skava; 10 - Skavas bloķēšanas rokturis; 11 - Skavas bloķētājs; 12 - Piedziņas (vadošais) vārpsta elements; 13 - Dzenošā vārpsta elements

5. Sagatavošana piedziņas vārpstas balansēšanai

Tālāk apskatīsim mašīnas balstu uzstādīšanu un balansēšanas elementa (četru balstu piedziņas vārpstas) uzstādīšanu uz mašīnas balstiem.

12. attēls. Pārejas atloku uzstādīšana uz balansiera vārpstām

13. attēls. Piedziņas vārpstas uzstādīšana uz balansiera balstiem

14. attēls. Piedziņas vārpstas horizontāla nolīdzināšana uz balansiera balstiem, izmantojot burbuļlīmeni

15. attēls. Balansēšanas mašīnas starpbalstu nostiprināšana, lai novērstu piedziņas vārpstas vertikālo nobīdi

Pagrieziet priekšmetu manuāli uz pilnu apgriezienu. Pārliecinieties, ka tas griežas brīvi un neaizķeras uz balstiem. Pēc tam mašīnas mehāniskā daļa ir iestatīta, un priekšmeta uzstādīšana ir pabeigta.

6. Kā balansēt kardānvārpstu: soli pa solim procedūra

Which kit do I need? Divu balstu mašīnai, ko koriģē divās plaknēs (8. attēls), nepieciešams divkanālu Balanset-1A. Četru balstu mašīnai, ko koriģē vienlaikus četrās plaknēs (9. attēls un turpmākā procedūra), nepieciešams četrkanālu Balanset-4A. Mērīšanas un aprēķina darbplūsma ir identiska; atšķiras tikai kanālu skaits. Zemāk aprakstītā procedūra ir paredzēta četru plakņu uzstādījumam, savukārt programmatūras ekrānšāviņi rāda to pašu darbplūsmu divu plakņu Balanset-1A — Balanset-4A tie paši ekrāni vienkārši pievieno plaknes 3 un 4.

Kardānvārpstas balansēšanas process uz balansēšanas mašīnas tiks aplūkots, izmantojot Balanset-4A mērīšanas sistēmu kā piemēru. Balanset-4A ir pārnēsājams balansēšanas komplekts, kas paredzēts rotoru balansēšanai vienā, divās, trīs un četrās korekcijas plaknēs, neatkarīgi no tā, vai tie griežas savos gultņos vai ir uzstādīti uz balansēšanas mašīnas. Ierīce ietver līdz četriem vibrācijas sensoriem, fāzes leņķa sensoru, četrkanālu mērīšanas bloku un pārnēsājamu datoru.

Viss balansēšanas process, tostarp mērīšana, apstrāde un informācijas attēlošana par koriģējošo atsvaru lielumu un atrašanās vietu, tiek veikts automātiski un neprasa lietotājam papildu prasmes un zināšanas ārpus sniegtajām instrukcijām. Visu balansēšanas darbību rezultāti tiek saglabāti Balancing Archive un, ja nepieciešams, tos var izdrukāt kā pārskatus. Papildus balansēšanai Balanset-4A var izmantot arī kā parastu vibrotahometru, kas ļauj četros kanālos mērīt kopējās vibrācijas vidējo kvadrātisko (RMS) vērtību, vibrācijas rotācijas komponentes RMS un kontrolēt rotora rotācijas frekvenci.

Turklāt ierīce ļauj attēlot laika funkcijas un vibrāciju spektra grafikus pēc vibrāciju ātruma, kas var būt noderīgi, lai novērtētu līdzsvarotas mašīnas tehnisko stāvokli.

16. attēls. Balanset-4A ierīces ārējais skats izmantošanai kā kardānvārpstas balansēšanas mašīnas mērīšanas un aprēķinu sistēma

17. attēls. Balanset-4A ierīces izmantošanas piemērs kā kardānvārpstas balansēšanas mašīnas mērīšanas un aprēķinu sistēma

18. attēls. Balanset programmatūras galvenais logs: F1 - About, F5 - Vibration Meter, F7 - Balancing, F8 - Charts, F6 - Reports

Balanset-4A ierīce tiek piegādāta ar vibrācijas sensoriem. Sensori ir akselerometru tipa; programmatūra integrē to signālu un attēlo vibrācijas ātrumu mm/s RMS.

19. attēls. Balanset-4A vibrācijas sensoru uzstādīšana balansēšanas mašīnas balstos

Sensoru jutības ass virzienam jāsakrīt ar balsta vibrācijas nobīdes virzienu, šajā gadījumā – horizontālu. Papildu informāciju par sensora uzstādīšanu skatīt BALANCING ROTORS IN OPERATING CONDITIONS.

1. Uz balansēšanas iekārtas balstiem uzstādiet vibrācijas sensorus 1, 2, 3, 4.
2. Pievienojiet vibrācijas sensorus savienotājiem X1, X2, X3, X4.
3. Uzstādiet fāzes leņķa sensoru (lāzera tahometru) 5 tā, lai nominālā atstarpe starp sabalansētā rotora radiālo (vai gala) virsmu un sensora korpusu būtu robežās no 10 līdz 300 mm.
4. Uz rotora virsmas piestipriniet vismaz 10-15 mm platu atstarojošās lentes zīmi.
5. Pievienojiet fāzes leņķa sensoru savienotājam X5.
6. Pievienojiet mērierīci datora USB pieslēgvietai.
7. Ja izmantojat elektrotīkla strāvas padevi, pieslēdziet datoru pie barošanas bloka.
8. Pievienojiet barošanas bloku 220 V, 50 Hz tīklam.
9. Turn on the computer and start the Balanset software.
10. Atver balansēšanas darba laukumu ar pogu "F7 - Balancing" un iestati vajadzīgo korekcijas plakņu skaitu laukā "Plane count", lai vibrāciju vienlaicīgi mērītu vibrācijas sensori, kas pievienoti mērīšanas bloka ieejām.
11. Datora ekrānā parādās mnemoniskā shēma, kas ilustrē sensoru un mērīšanas bloka pieslēgumu, kā parādīts 18. attēlā.

Pirms balansēšanas ieteicams veikt mērījumus vibrometra režīmā (F5 poga).

20. attēls. Vibration Meter režīms (F5): kopējā vibrācija V1s, V2s un rotācijas komponentes V1o, V2o ar fāzēm F1, F2, attēlotas kā vibrācijas ātrums mm/s RMS

Ja kopējais vibrācijas lielums V1s (V2s) aptuveni atbilst rotācijas komponentes lielumam V1o (V2o), var pieņemt, ka galvenais mehānisma vibrācijas iemesls ir rotora nelīdzsvarotība. Ja kopējais vibrācijas lielums V1s (V2s) ievērojami pārsniedz rotācijas komponenti V1o (V2o), ieteicams pārbaudīt mehānismu – pārbaudīt gultņu stāvokli, nodrošināt drošu stiprinājumu uz pamatnes, pārliecināties, ka rotors rotācijas laikā nesaskaras ar nekustīgām daļām, un ņemt vērā citu mehānismu vibrāciju ietekmi utt.

Šeit var noderēt laika funkcijas grafiku un vibrācijas spektru izpēte diagrammu režīmā ("F8 - Charts", cilne "F5-Spectrum (Hz)").

21. attēls. Vibrācijas laika funkcijas un spektra grafiki

Grafikā parādīts, kurās frekvencēs vibrācijas līmeņi ir visaugstākie. Ja šīs frekvences atšķiras no balansētā mehānisma rotora rotācijas frekvences, pirms balansēšanas ir jāidentificē šo vibrācijas komponentu avoti un jāveic pasākumi to novēršanai.

Kardānvārpstas spektra lasīšana: 1x ir nelīdzsvarotība, 2x var būt pati locītava. Dominējošs pīķis rotācijas frekvencē (1x) norāda uz nelīdzsvarotību — tieši to novērš balansēšana. Dominējošs pīķis divkāršā rotācijas frekvencē (2x), īpaši kopā ar spēcīgu aksiālo vibrāciju, norāda uz locītavu leņķiem, nodilušiem krustiem vai gropēm, vai vārpstu nesakritība: leņķī γ strādājošs universālais (kardāna) šarnīrs liek vadāmajam jūgam katrā apgriezienā divreiz apsteigt un atpalikt, tāpēc tas rada 2x komponenti pat tad, ja vārpsta ir perfekti balansēta. Balansēšana to nenovērsīs — izlīdzini šarnīra leņķus (γ1 = γ2) un vispirms pārbaudi šarnīrus. Diagrammu režīmā (“F8 - Charts”) cilne “F5-Spectrum (Hz)” rāda spektru, un cilne “F3-1x vibration” — rotācijas komponenti; pie 3000 min^-1 1x = 50 Hz and 2x = 100 Hz.

Svarīgi ir arī pievērst uzmanību vibrometra režīma rādījumu stabilitātei - mērījumu laikā vibrācijas amplitūda un fāze nedrīkst mainīties vairāk kā par 10-15%. Pretējā gadījumā mehānisms var darboties rezonanses zonas tuvumā. Šādā gadījumā jāpielāgo rotora ātrums.

Veicot jauna rotora četru plakņu balansēšanu, nepieciešami pieci kalibrēšanas gājieni un vismaz viens precizēšanas gājiens (Run T) balansējamai mašīnai. Vibrācijas mērīšana mašīnas pirmajā gājienā bez izmēģinājuma svara balansēšanas darba zonā tiek veikta kā Run 0. Turpmākie gājieni tiek veikti ar izmēģinājuma svaru, secīgi uzstādītu uz kardānvārpstas katrā korekcijas plaknē (katra balansēšanas mašīnas balsta zonā).

Pirms katras nākamās darbības jāveic šādas darbības:

• Apturiet līdzsvarotās mašīnas rotora griešanos.
• Noņemiet iepriekš uzstādīto izmēģinājuma svaru.
• Uzstādiet izmēģinājuma svaru nākamajā plaknē.

22. attēls. Balansēšanas darba laukums ("F7 - Balancing") mērījuma cikla laikā: Cikls 0 - Initial, izmēģinājuma masas cikli Cikls 1 un Cikls 2, un korekcijas cikls Cikls T

Pēc katra mērījuma pabeigšanas rotora rotācijas frekvences (N_ob), kā arī vidējās ģeometriskās vērtības (V_o1, V_o2, V_o3, V_o4) un fāzes (F₁, F₂, F₃, F₄) no balansējamā rotora rotācijas frekvences vibrācijas tiek saglabātas atbilstošajos programmas loga laukos. Pēc piektā cikla (Svars 4. plaknē) parādās balansēšanas rezultāti ar polāro diagrammu (skat. 23. attēlu), kas rāda aprēķinātās masu vērtības (M₁, M₂, M₃, M₄) un uzstādīšanas leņķi (f₁, f₂, f₃, f₄) koriģējošo atsvaru, kas jāuzstāda uz rotora četrās plaknēs, lai kompensētu tā nelīdzsvarotību.

23. attēls. Balansēšanas rezultāta polārā diagramma: katras plaknes aprēķinātās korekcijas masas un leņķi, mērīti no izmēģinājuma svara pozīcijas rotācijas virzienā

Uzmanību! Pēc mērīšanas procesa pabeigšanas piektajā balansētās mašīnas palaišanas reizē ir nepieciešams apturēt rotora rotāciju un noņemt iepriekš uzstādīto testa svaru. Tikai pēc tam var turpināt koriģējošo svaru uzstādīšanu (vai noņemšanu) no rotora.

Korekcijas svara pievienošanas (vai noņemšanas) leņķisko pozīciju uz rotora polāro koordinātu sistēmā mēra no izmēģinājuma svara uzstādīšanas vietas. Leņķa mērīšanas virziens sakrīt ar rotora griešanās virzienu. Balansēšanas ar lāpstiņām gadījumā līdzsvarotā rotora lāpstiņa, kas nosacīti tiek uzskatīta par 1. lāpstiņu, sakrīt ar izmēģinājuma svara uzstādīšanas vietu. Datora displejā norādītais lāpstiņu numerācijas virziens atbilst rotora griešanās virzienam.

Šajā programmas versijā pēc noklusējuma tiek pieņemts, ka rotoram tiks pievienots korekcijas svars. To norāda atzīme, kas iestatīta laukā “Add mass”. Ja nepieciešams koriģēt nelīdzsvarotību, noņemot svaru (piemēram, urbjot), iestati atzīmi laukā “Remove mass” ar peli, pēc kā korekcijas svara leņķiskā pozīcija automātiski mainīsies par 180 grādiem.

Pēc korekcijas svaru uzstādīšanas balansējamajam rotoram veic korekcijas ciklu (Cikls T), lai pārbaudītu balansēšanas darbības efektivitāti. Pēc korekcijas cikla pabeigšanas parādās rotora rotācijas frekvences rezultāti (N_ob) un vidējās ģeometriskās vērtības (V_o1, V_o2, V_o3, V_o4) un fāzes (F₁, F₂, F₃, F₄) no vibrācijas balansējamā rotora rotācijas frekvencē tiek saglabāti. Vienlaikus tiek atjaunināti balansēšanas rezultāti (sk. 23. attēlu), parādot aprēķinātos parametrus papildu koriģējošajiem atsvariem, kas jāuzstāda (vai jānoņem) uz rotora, lai kompensētu tā atlikušo nelīdzsvarotību. Turklāt šī darba zona parāda pēc balansēšanas sasniegtās atlikušās nelīdzsvarotības vērtības. Ja balansējamā rotora atlikušās vibrācijas un/vai atlikušās nelīdzsvarotības vērtības atbilst tehniskajā dokumentācijā noteiktajām pielaides prasībām, balansēšanas procesu var pabeigt. Pretējā gadījumā balansēšanas procesu var turpināt. Šī metode ļauj koriģēt iespējamās kļūdas ar secīgām tuvinājumu iterācijām, kas var rasties, uzstādot (noņemot) koriģējošo atsvaru uz balansējamā rotora.

Ja balansēšanas process turpinās, uz balansējamā rotora jāuzstāda (vai jānoņem) papildu korekcijas svari saskaņā ar balansēšanas rezultātos norādītajiem aprēķinātajiem parametriem.

Rotora balansēšanas koeficienti (dinamiskie ietekmes koeficienti), kas aprēķināti no piecu kalibrēšanas ciklu rezultātiem, tiek saglabāti datora atmiņā un tos var atkārtoti izmantot ar funkciju "Load Coefficients", balansējot tāda paša tipa rotorus.

7. Ieteicamās balansēšanas precizitātes klases cietajiem rotoriem

Zemāk norādītās klases ir ISO 1940-1 balansēšanas kvalitātes klases G, kas bez vērtību izmaiņām aizstātas ar ISO 21940-11:2016. Klase tiek definēta kā G = e_{uz vienu}·Ω, where e_{uz vienu} ir pieļaujamā īpatnējā atlikusī nelīdzsvarotība (g·mm/kg = µm) un Ω = 2πn/60 ir darba leņķiskais ātrums (rad/s). Pieļaujamā atlikusī nelīdzsvarotība izriet kā U_{uz vienu} = 9549·G·M/n [g·mm], sadalīts starp korekcijas plaknēm. Skatīt mūsu ISO 1940-1 glossary entry.

Autotransporta kardānvārpstas noklusējuma klase ir G 40; G 16 piemēro, ja rasējums vai OEM specifikācija paredz īpašas prasības. Ņem vērā, ka atlikusī nelīdzsvarotība un vibrācija ir atsevišķi pieņemšanas kritēriji: samontētās mašīnas vibrāciju novērtē pēc ISO 20816 (agrāk ISO 10816) — skatīt mūsu ISO 10816-1 glossary entry.

G-klases tabula attiecas tikai uz stingriem rotoriem — rotoriem, kuru darba ātrums paliek zem aptuveni 0,5…0,7 no pirmā liekuma kritiskā ātruma. Garas kardānvārpstas (2 m un vairāk, kā arī jebkura vārpsta ar starpatbalstu) var tuvoties šai robežai: pārbaudi vārpstas pirmo kritisko ātrumu gan attiecībā pret darba ātrumu, gan balansēšanas ātrumu. Ja vārpsta pie šī ātruma ir elastīga, izmanto modālu / vairāku ātrumu procedūru (ISO 21940-12) — divu plakņu stingra rotora korekcija nenoturēsies.

2. tabula. Ieteicamās balansēšanas precizitātes klases cietajiem rotoriem.

Mašīnu veidi (Rotori)	Balansēšanas precizitātes klase	Balance quality grade G = euz vienu·Ω, mm/s
Dzenošie kloķvārpsti (strukturāli nesabalansēti) lieliem zema apgriezienu skaita kuģu dīzeļdzinējiem (virzuļa ātrums mazāks par 9 m/s)	G 4000	4000
Dzenošie kloķvārpsti (strukturāli līdzsvaroti) lieliem zema apgriezienu skaita kuģu dīzeļdzinējiem (virzuļa ātrums mazāks par 9 m/s)	G 1600	1600
Kloķvārpstu piedziņa (strukturāli nesabalansēta) uz vibrāciju izolatoriem	G 630	630
Dzenošās kloķvārpstas (strukturāli nesabalansētas) uz stingriem balstiem	G 250	250
Virzuļdzinēji, kas paredzēti pasažieru automobiļiem, kravas automobiļiem un lokomotīvēm	G 100	100
Kloķvārpstu piedziņa (strukturāli līdzsvarota) uz vibrāciju izolatoriem.	G 40	40
Automašīnu riteņi, loki, riteņu pāri, piedziņas vārpstas (kardānvārpstas)	G 40	40
Lauksaimniecības mašīnas	G 16	16
Dzenošās kloķvārpstas (balansētas) uz stingriem balstiem	G 16	16
Smalcinātāji	G 16	16
Piedziņas vārpstas (propellera / kardānvārpstas) ar īpašām prasībām	G 16	16
Gaisa kuģu gāzturbīnas	G 6.3	6.3
Centrifūgas (separatori, nostādinātāji)	G 6.3	6.3
Elektromotori un ģeneratori (ar vismaz 80 mm augstu vārpstu) ar maksimālo nominālo rotācijas ātrumu līdz 950 min.-1	G 6.3	6.3
Elektromotori ar vārpstas augstumu, kas mazāks par 80 mm	G 6.3	6.3
Ventilatori	G 6.3	6.3
Zobratu piedziņas	G 6.3	6.3
Vispārējas nozīmes mašīnas	G 6.3	6.3
Metāla griešanas mašīnas	G 6.3	6.3
Papīra ražošanas iekārtas	G 6.3	6.3
Sūkņi	G 6.3	6.3
Turbokompresori	G 6.3	6.3
Ūdens turbīnas	G 6.3	6.3
Kompresori	G 6.3	6.3
Datorkontrolētas piedziņas	G 2,5	2.5
Elektromotori un ģeneratori (ar vismaz 80 mm augstu vārpstu) ar maksimālo nominālo rotācijas ātrumu virs 950 min.-1	G 2,5	2.5
Gāzes un tvaika turbīnas	G 2,5	2.5
Metāla griešanas mašīnu piedziņas	G 2,5	2.5
Tekstilmašīnas	G 2,5	2.5
Audio un video iekārtu piedziņas	G 1	1
Slīpmašīnu piedziņas	G 1	1
Augstas precizitātes iekārtu vārpstas un piedziņas	G 0,4	0.4

Bieži uzdotie jautājumi par piedziņas vārpstas balansēšanu

Kas ir piedziņas vārpstas balansēšana?

Piedziņas vārpstas balansēšana ir process, kurā tiek koriģēts jebkāds masas nelīdzsvarotības līmenis piedziņas vārpstā, lai tā grieztos vienmērīgi, neradot vibrācijas. Tas ietver mērīšanu, kurā pusē vārpsta ir smagāka, un pēc tam neliela svara pievienošanu vai noņemšanu (piemēram, piemetinot balansēšanas atsvarus), lai novērstu šo nelīdzsvarotību. Līdzsvarota piedziņas vārpsta darbojas vienmērīgi, kas novērš pārmērīgu vibrāciju un transportlīdzekļa detaļu nodilumu.

Kāpēc ir svarīga piedziņas vārpstas balansēšana?

Nesabalansēta piedziņas vārpsta var izraisīt spēcīgas vibrācijas, īpaši noteiktos ātrumos, un paātrinājuma vai pārnesumu pārslēgšanas laikā var radīt klabošas skaņas. Laika gaitā šīs vibrācijas var sabojāt gultņus, kardāna savienojumus un citas piedziņas sastāvdaļas. Piedziņas vārpstas balansēšana novērš šīs vibrācijas, nodrošinot vienmērīgāku braucienu, samazinot detaļu slodzi un novēršot dārgus bojājumus vai dīkstāvi.

Kādi ir biežāk sastopamie nesabalansētas piedziņas vārpstas simptomi?

Tipiskas nelīdzsvarotas vai bojātas piedziņas vārpstas pazīmes ir manāma vibrācija vai trīcoša sajūta transportlīdzekļa grīdā vai sēdeklī, īpaši palielinoties ātrumam. Pārslēdzot pārnesumus vai paātrinājuma un palēninājuma laikā, var dzirdēt arī klauvēšanas vai grabēšanas skaņas. Dažos gadījumos kardāna savienojums var pārkarst nelīdzsvarotības dēļ. Ja novērojat šīs pazīmes, iespējams, piedziņas vārpsta ir jābalansē vai jāremontē.

Kā jūs balansējat piedziņas vārpstu?

Kardānvārpstas balansēšana parasti tiek veikta, izmantojot specializētu balansēšanas mašīnu. Kardānvārpsta tiek uzstādīta un griezta lielā ātrumā, kamēr sensori nosaka jebkādu nelīdzsvarotību. Tad tehniķis piestiprina kardānvārpstai mazus atsvarus (vai noņem materiālu) konkrētās pozīcijās, pamatojoties uz mašīnas rādījumiem. Šis process tiek atkārtots, līdz kardānvārpsta griežas bez ievērojamas vibrācijas. Mūsdienu sistēmas, piemēram, Balanset-4A, var vadīt šo procesu un aprēķināt tieši, kur un cik daudz svara pievienot precīzai balansēšanai.

Secinājums

Noslēgumā jāsaka, ka pareiza piedziņas vārpstas balansēšana ir būtiska drošībai, veiktspējai un izmaksu ietaupījumiem. Atklājot un koriģējot nelīdzsvarotību, tu novērš nevajadzīgu detaļu nodilumu, izvairies no bojājošiem avārijas gadījumiem un uzturi optimālu mašīnas veiktspēju. Mūsdienīgas balansēšanas sistēmas, piemēram, mūsu Balanset-1A un Balanset-4A ierīces, padara procesu efektīvu, palīdzot pat mazām darbnīcām sasniegt profesionālus rezultātus.

Ja Jums ir pastāvīgas kardānvārpstas vibrācijas vai nepieciešams uzticams balansēšanas risinājums, nevilcinieties rīkoties. Veiciet šajā rokasgrāmatā norādītās darbības vai konsultējieties ar mūsu ekspertiem, lai saņemtu palīdzību. Izmantojot pareizo pieeju un aprīkojumu, Jūs varat nodrošināt, ka Jūsu kardānvārpsta darbojas nevainojami un uzticami daudzus gadus. Sazinieties ar mums lai uzzinātu vairāk vai izpētītu labāko piedziņas vārpstas balansēšanas aprīkojumu atbilstoši jūsu vajadzībām.