Vyvažovanie hnacieho hriadeľa: Komplexný sprievodca

Predstavte si, že šoférujete nákladné auto a zrazu pocítite drsné vibrácie alebo počujete hlasné klepotanie pri zrýchľovaní alebo zmene prevodových stupňov. To nie je len nepríjemnosť – môže to byť znakom nevyváženého hnacieho hriadeľa. Pre inžinierov a technikov takéto vibrácie a zvuky naznačujú stratu účinnosti, zrýchlené opotrebovanie komponentov a potenciálne nákladné prestoje, ak sa neriešia.

Pracujete na vozidle? Pozrite si vyvažovanie hnacieho hriadeľa vo vozidle bez demontáže.

Vyváženie hnacieho hriadeľa priamo vo vozidle: reálna zákazka krok za krokom

Fotografie nižšie pochádzajú zo skutočnej vyvažovacej zákazky vykonanej na vozidle zdvihnutom na zdviháku. Hnací hriadeľ nebol nikdy odobratý: senzory sú pripevnené priamo na vozidle, hriadeľ roztáča motor cez hnacie ústrojenstvo a korekčné závažie sa montuje zospodu. Vďaka tomu zostáva hriadeľ vo vlastných ložiskách a pri vlastných pracovných uhloch, takže výsledok odráža skutočné správanie zostavy — čo stolový vyvažovací stroj nedokáže plne reprodukovať.

Obrázok 24. Snímač vibrácií namontovaný na kryte hlavného prevodu, čo najbližšie k oporovému ložisku hnacieho hriadeľa.

Obrázok 25. Laserový tachometer namierený na pásik reflexnej pásky na hriadeli — poskytuje otáčky aj fázový uhol nevyváženosti.

Obrázok 26. Korekčné závažie upevnené k rúrke hriadeľa nerezovou hadicovou sponou pod uhlom a s hmotnosťou vypočítanou softvérom.

Úplný postup — umiestnenie snímačov, bezpečné skúšobné behy, kontrola skúšobného závažia a zvyškových vibrácií — je opísaný v vyvažovanie hnacieho hriadeľa vo vozidle bez demontáže.

V tejto komplexnej príručke poskytujeme praktické riešenia problémov s vyvážením hnacieho hriadeľa. Dozviete sa, čo je hnací hriadeľ a prečo ho treba vyvažovať, rozpoznáte bežné poruchy, ktoré spôsobujú vibrácie alebo hluk, a budete postupovať podľa jasného a podrobného postupu dynamického vyváženia hnacieho hriadeľa. Uplatňovaním týchto osvedčených postupov môžete ušetriť peniaze na opravách, skrátiť čas riešenia problémov a zabezpečiť spoľahlivý chod vášho stroja alebo vozidla s minimálnymi vibráciami.

Obsah

• 1. Typy hnacích hriadeľov
• 2. Poruchy pohonu univerzálneho kĺbu
• 3. Vyvažovanie hnacieho hriadeľa
• 4. Moderné vyvažovacie stroje pre hnacie hriadele
• 5. Príprava na vyvažovanie hnacieho hriadeľa
• 6. Ako vyvážiť hnací hriadeľ: postup krok za krokom
• 7. Odporúčané triedy presnosti vyvažovania pre tuhé rotory

1. Typy hnacích hriadeľov

Pohon univerzálneho kĺbu (hnací hriadeľ) je mechanizmus, ktorý prenáša krútiaci moment medzi hriadeľmi, ktoré sa pretínajú v strede univerzálneho kĺbu a môžu sa voči sebe pohybovať pod uhlom. Vo vozidle prenáša hnací hriadeľ krútiaci moment z prevodovky (alebo prevodovej skrine) na hnané nápravy v prípade klasickej konfigurácie alebo konfigurácie s pohonom všetkých kolies. V prípade vozidiel s pohonom všetkých kolies univerzálny kĺb zvyčajne spája hnací hriadeľ prevodovky s hnacím hriadeľom prevodovej skrine a hnacie hriadele prevodovej skrine s hnacími hriadeľmi hlavných pohonov hnaných náprav.

Jednotky namontované na ráme (ako napríklad prevodovka a rozdeľovacia prevodovka) sa môžu voči sebe pohybovať v dôsledku deformácie svojich podpier a samotného rámu. Hnacie nápravy sú pripevnené k rámu prostredníctvom zavesenia kolies a môžu sa pohybovať voči rámu a jednotkám namontovaným na ňom v dôsledku deformácie elastických prvkov zavesenia kolies. Tento pohyb môže zmeniť nielen uhly hnacích hriadeľov spájajúcich jednotky, ale aj vzdialenosť medzi jednotkami.

Pohon s univerzálnym kĺbom má výraznú nevýhodu: nerovnomerné otáčanie hriadeľov. Ak sa jeden hriadeľ otáča rovnomerne, druhý nie, a táto nerovnomernosť sa zväčšuje s uhlom medzi hriadeľmi. Toto obmedzenie bráni použitiu pohonu s univerzálnym kĺbom v mnohých aplikáciách, napríklad v prevodovke vozidiel s pohonom predných kolies, kde je hlavným problémom prenos krútiaceho momentu na riadené kolesá. Túto nevýhodu možno čiastočne kompenzovať použitím dvoch univerzálnych kĺbov na jednom hriadeli, nastavených na rovnaké uhly kĺbov (γ1 = γ2), pričom vidlice na oboch koncoch medzihriadeľa sú v rovnakej rovine (vo fáze). Vidlice posunuté o 90° kolísanie nezrušia — naopak, ešte ho zväčšujú. V aplikáciách, ktoré vyžadujú rovnomerné otáčanie, sa však zvyčajne namiesto toho používajú homokinetické kĺby (CV kĺby). Tie predstavujú modernejšiu, no zároveň zložitejšiu konštrukciu slúžiacu na rovnaký účel.

Univerzálne kĺbové pohony môžu pozostávať z jedného alebo viacerých univerzálnych kĺbov spojených hnacími hriadeľmi a medziľahlými podperami.

Obrázok 1. Schéma pohonu univerzálneho kĺbu: 1, 4, 6 - hnacie hriadele; 2, 5 - univerzálne kĺby; 3 - kompenzačné spojenie; u1, u2 - uhly medzi hriadeľmi

Vo všeobecnosti sa pohon univerzálnym kĺbom skladá z univerzálnych kĺbov 2 a 5, hnacích hriadeľov 1, 4 a 6 a kompenzačného spojenia 3. Niekedy je hnací hriadeľ namontovaný na medziľahlej podpere pripevnenej k priečke rámu vozidla. Univerzálne kĺby zabezpečujú prenos krútiaceho momentu medzi hriadeľmi, ktorých osi sa pretínajú pod uhlom. Univerzálne kĺby sa delia na kĺby s nerovnomernou rýchlosťou a kĺby s konštantnou rýchlosťou. Kĺby s nerovnomernou rýchlosťou sa ďalej delia na elastické a tuhé typy. Kĺby s konštantnou rýchlosťou môžu byť guľové s deliacimi drážkami, guľové s deliacou pákou a vačkové. Zvyčajne sa inštalujú do pohonu predných riadených kolies, kde uhol medzi hriadeľmi môže dosiahnuť 45° a stred univerzálneho kĺbu sa musí zhodovať s priesečníkom osí otáčania kolesa a jeho osi otáčania.

Pružné univerzálne kĺby prenášajú krútiaci moment medzi hriadeľmi s pretínajúcimi sa osami pod uhlom 2...3° vďaka pružnej deformácii spojovacích prvkov. Tuhý nerovnomerný kĺb prenáša krútiaci moment z jedného hriadeľa na druhý prostredníctvom pohyblivého spojenia tuhých dielov. Skladá sa z dvoch vidlíc – 3 a 5, do ktorých valcových otvorov sú na ložiskách uložené konce A, B, C a D spojovacieho prvku – kríža 4. Vidlice sú pevne spojené s hriadeľmi 1 a 2. Vidlica 5 sa môže otáčať okolo osi B–D kríža a súčasne sa spolu s krížom otáčať okolo osi A–C, čím umožňuje prenos otáčania z jedného hriadeľa na druhý pri meniacom sa uhle medzi nimi.

Obrázok 2. Schéma tuhého univerzálneho kĺbu s nerovnomernou rýchlosťou

Ak sa hriadeľ 1 otočí okolo svojej osi o uhol α, hriadeľ 2 sa za rovnaké obdobie otočí o uhol β. Vzťah medzi uhlami otočenia hriadeľov 1 a 2 je daný výrazom tanα = tanβ * cosγ, kde γ je uhol, pod ktorým sú umiestnené osi hriadeľov. Tento výraz naznačuje, že uhol β je niekedy menší, rovný alebo väčší než uhol α. K rovnosti týchto uhlov dochádza pri každých 90° otáčania hriadeľa 1. Preto je pri rovnomernom otáčaní hriadeľa 1 uhlová rýchlosť hriadeľa 2 nerovnomerná a mení sa podľa sínusového zákona. Nerovnomernosť otáčania hriadeľa 2 sa zväčšuje so zväčšujúcim sa uhlom γ medzi osami hriadeľov.

Ak sa nerovnomerné otáčanie hriadeľa 2 prenáša na hriadele jednotiek, v prevode sa objavia ďalšie pulzujúce zaťaženia, ktoré sa zväčšujú s uhlom γ. Aby sa zabránilo prenosu nerovnomerného otáčania hriadeľa 2 na hriadele jednotiek, v pohone s univerzálnym kĺbom sa používajú dva univerzálne kĺby. Sú nainštalované tak, aby uhly γ1 a γ2 boli rovnaké; vidlice univerzálnych kĺbov, upevnené na nerovnomerne sa otáčajúcom hriadeli 4, by mali byť umiestnené v rovnakej rovine.

Hnací hriadeľ je vyrobený z tenkostennej elektricky zváranej rúrky (8), do ktorej sú na oboch koncoch nalisované dve identické jarmá (9) a následne zvarené oblúkovým zváraním. Puzdrá ihličkových ložísk (18) kríža (25) sú nalisované do očiek jarm (9) a sú zaistené pružnými poistnými krúžkami (20). Každé ložisko univerzálneho kĺbu obsahuje 22 ihiel (21). Na vyčnievajúce čapy krížov sú nalisované lisované krytky (24), do ktorých sú nainštalované korkové krúžky (23). Ložiská sa mažú pomocou uhlovej mazačky (17) zaskrutkovanej do závitového otvoru v strede kríža, ktorý je pripojený k priechodným kanálom v čapoch kríža. Na opačnej strane kríža univerzálneho kĺbu je v jeho strede umiestnený poistný ventil (16), ktorý je určený na uvoľnenie prebytočného maziva pri plnení kríža a ložísk a na zabránenie hromadeniu tlaku vo vnútri kríža počas prevádzky (ventil sa aktivuje pri tlaku približne 3,5 kg/cm²). Nutnosť začlenenia poistného ventilu je spôsobená tým, že nadmerný nárast tlaku vo vnútri kríža môže viesť k poškodeniu (vytlačeniu) korkových tesnení.

Obrázok 3. Detaily tuhého univerzálneho kĺbu s nerovnomernou rýchlosťou

Maximálny uhol medzi osami hriadeľov spojených tuhými nerovnomernými univerzálnymi kĺbmi zvyčajne nepresahuje 20°, pretože pri väčších uhloch účinnosť výrazne klesá. Ak sa uhol medzi osami hriadeľov mení v rozsahu 0...2°, čapy kríža sa ihlovými ložiskami deformujú, čo spôsobuje rýchle zlyhanie univerzálneho kĺbu.

V prevodovkách vysokorýchlostných pásových vozidiel sa často používajú univerzálne kĺby s ozubenými spojkami, ktoré umožňujú prenos krútiaceho momentu medzi hriadeľmi s osami pretínajúcimi sa v uhloch až 1,5...2°.

Hnacie hriadele sa zvyčajne vyrábajú z rúrok, pričom sa používajú špeciálne oceľové bezšvíkové alebo zvárané rúrky. K rúrkam sú privarené jarmá univerzálnych kĺbov, drážkované objímky alebo hroty. Na zníženie priečnych zaťažení pôsobiacich na hnací hriadeľ sa dynamické vyvažovanie vykonáva so zmontovanými univerzálnymi kĺbmi. Nevyváženosť sa koriguje privarením vyvažovacích dosiek k hnaciemu hriadeľu alebo niekedy inštaláciou vyvažovacích dosiek pod ložiskové kryty univerzálnych kĺbov. Vzájomná poloha dielov drážkového spoja po montáži a vyvažovaní hnacieho kĺbu vo výrobnom závode je zvyčajne označená špeciálnymi štítkami.

Kompenzačné spojenie pohonu univerzálneho kĺbu je zvyčajne vo forme drážkového spojenia, ktoré umožňuje axiálny pohyb častí pohonu univerzálneho kĺbu. Pozostáva z drážkovaného hrotu, ktorý zapadá do drážkovaného puzdra pohonu univerzálneho kĺbu. Mazivo sa do drážkovaného spoja zavádza cez maznicu alebo sa aplikuje počas montáže a vymieňa sa po dlhšom používaní vozidla. Na zabránenie úniku a znečisteniu maziva sa zvyčajne inštaluje tesnenie a kryt.

Pri dlhých hnacích hriadeľoch sa v univerzálnych kĺbových prevodoch zvyčajne používajú medzipodpery. Medzipodpera zvyčajne pozostáva z konzoly priskrutkovanej k priečke rámu vozidla, v ktorej je guľôčkové ložisko uložené v gumovom pružnom krúžku. Ložisko je na oboch stranách utesnené krytkami a má mazacie zariadenie. Pružný gumový krúžok pomáha kompenzovať nepresnosti montáže a nesúosovosť ložiska, ktoré môžu vzniknúť v dôsledku deformácií rámu.

Univerzálny kĺb s ihlovými ložiskami (obrázok 4a) sa skladá z jarm, kríža, ihlových ložísk a tesnení. Poháriky s ihličkovými ložiskami sa nasadia na čapy kríža a utesnia sa tesneniami. Poháriky sú v jarmoch zaistené poistnými krúžkami alebo krytkami upevnenými skrutkami. Univerzálne kĺby sa mažú prostredníctvom mazacej armatúry cez vnútorné otvory v kríži. Na odstránenie nadmerného tlaku oleja v kĺbe sa používa poistný ventil. Počas rovnomerného otáčania hnacieho jarma sa hnaného jarmo otáča nerovnomerne: dvakrát za otáčku postupuje a dvakrát zaostáva za hnacím jarmom. Na odstránenie nerovnomerného otáčania a zníženie zotrvačného zaťaženia sa používajú dva univerzálne kĺby.

V pohone predných hnacích kolies sú nainštalované univerzálne kĺby s konštantnou rýchlosťou. Pohon kĺbov s konštantnou rýchlosťou vozidiel GAZ-66 a ZIL-131 pozostáva z jarm 2, 5 (obrázok 4b), štyroch guličiek 7 a centrálnej guličky 8. Hnací jarmo 2 je neoddeliteľne spojené s vnútorným hriadeľom nápravy, zatiaľ čo hnaté jarmo je kované spolu s vonkajším hriadeľom nápravy, na konci ktorého je upevnený náboj kolesa. Hnací moment z jarma 2 na jarmo 5 sa prenáša prostredníctvom guličiek 7, ktoré sa pohybujú po kruhových drážkach v jarmach. Centrálna guľôčka 8 slúži na vystredenie jarm a je držaná na mieste čapmi 3, 4. Frekvencia otáčania jarm 2, 5 je vďaka symetrii mechanizmu voči jarmám rovnaká. Zmena dĺžky hriadeľa je zabezpečená voľnými drážkovými spojmi jarm s hriadeľom.

Obrázok 4. Univerzálne kĺby: a - univerzálny kĺb: 1 - viečko; 2 - pohár; 3 - ihlové ložisko; 4 - tesnenie; 5, 9 - jarmo; 6 - poistný ventil; 7 - kríž; 8 - mazacia armatúra; 10 - skrutka; b - univerzálny kĺb s konštantnou rýchlosťou: 1 - vnútorný hriadeľ nápravy; 2 - hnacie jarmo; 3, 4 - čapy; 5 - hnané jarmo; 6 - vonkajší hriadeľ nápravy; 7 - guľôčky; 8 - centrálna guľa

2. Poruchy pohonu univerzálneho kĺbu

Poruchy pohonu univerzálneho kĺbu sa zvyčajne prejavujú ako ostré nárazy v univerzálnych kĺboch, ktoré sa objavujú počas jazdy vozidla, najmä pri radení medzi prevodovými stupňami a náhlom zvýšení otáčok kľukového hriadeľa motora (napríklad pri prechode z brzdenia motorom na zrýchľovanie). Príznakom poruchy univerzálneho kĺbu môže byť jeho zahriatie na vysokú teplotu (nad 100 °C). K tomu dochádza v dôsledku výrazného opotrebovania puzdier a kužeľov univerzálneho kĺbu, ihlových ložísk, krížov a drážkových spojov, čo má za následok nesprávne nastavenie univerzálneho kĺbu a výrazné nárazové axiálne zaťaženie ihlových ložísk. Poškodenie korkových tesnení kríža univerzálneho kĺbu vedie k rýchlemu opotrebovaniu chobota a jeho ložiska.

Počas údržby sa univerzálny kĺbový pohon kontroluje prudkým ručným otáčaním hnacieho hriadeľa v oboch smeroch. Stupeň voľného otáčania hriadeľa určuje opotrebovanie univerzálnych kĺbov a drážkových spojov. Každých 8 až 10 tisíc kilometrov sa skontroluje stav skrutkových spojov prírub hnacieho hriadeľa prevodovky a hnacieho hriadeľa hlavného prevodového ústrojenstva s prírubami koncových univerzálnych kĺbov a upevnenie medzipodpery hnacieho hriadeľa. Skontroluje sa aj stav gumových topánok na drážkových spojoch a korkových tesnení krížového univerzálneho kĺbu. Všetky upevňovacie skrutky musia byť úplne dotiahnuté (uťahovací moment 8–10 kgf·m).

Ihlové ložiská univerzálnych kĺbov sa mažú tekutým olejom používaným v prevodovkách; drážkové spoje vo väčšine vozidiel sa mažú plastickým mazivom (US-1, US-2, 1-13 atď.); používanie plastického maziva na mazanie ihlových ložísk je prísne zakázané. V niektorých vozidlách sa drážkové spoje mažú prevodovým olejom. Medzipodperné ložisko, uložené v gumovom puzdre, prakticky nevyžaduje mazanie, pretože sa maže počas montáže vo výrobe. Nosné ložisko vozidla ZIL-130 sa počas pravidelnej údržby (každých 1100 - 1700 km) maže tukom cez tlakovú armatúru.

Obrázok 5. Univerzálny kĺbový pohon: 1 - príruba na upevnenie hnacieho hriadeľa; 2 - kríž univerzálneho kĺbu; 3 - jarmo univerzálneho kĺbu; 4 - posuvné jarmo; 5 - rúrka hnacieho hriadeľa; 6 - ihlové valčekové ložisko s uzavretým koncom

Univerzálny kĺbový pohon pozostáva z dvoch univerzálnych kĺbov s ihlovými ložiskami, ktoré sú spojené dutým hriadeľom, a z posuvného jarma s evolventným drážkovaním. Na zabezpečenie spoľahlivej ochrany pred znečistením a dobrého mazania drážkovaného spoja je klzné jarmo (6), pripojené k sekundárnemu hriadeľu (2) prevodovky, umiestnené v nadstavci (1) pripevnenom ku skrini prevodovky. Okrem toho toto umiestnenie drážkového spoja (mimo zóny medzi kĺbmi) výrazne zvyšuje tuhosť pohonu univerzálneho kĺbu a znižuje pravdepodobnosť vibrácií hriadeľa pri opotrebovaní posuvného drážkového spoja.

Hnací hriadeľ je vyrobený z tenkostennej elektricky zváranej rúrky (8), do ktorej sú na oboch koncoch nalisované dve identické jarmá (9) a následne zvarené oblúkovým zváraním. Puzdrá ihličkových ložísk (18) kríža (25) sú nalisované do očiek jarm (9) a sú zaistené pružnými poistnými krúžkami (20). Každé ložisko univerzálneho kĺbu obsahuje 22 ihiel (21). Na vyčnievajúce čapy krížov sú nalisované lisované krytky (24), do ktorých sú nainštalované korkové krúžky (23). Ložiská sa mažú pomocou uhlovej mazačky (17) zaskrutkovanej do závitového otvoru v strede kríža, ktorý je pripojený k priechodným kanálom v čapoch kríža. Na opačnej strane kríža univerzálneho kĺbu je v jeho strede umiestnený poistný ventil (16), ktorý je určený na uvoľnenie prebytočného maziva pri plnení kríža a ložísk a na zabránenie hromadeniu tlaku vo vnútri kríža počas prevádzky (ventil sa aktivuje pri tlaku približne 3,5 kg/cm²). Nutnosť začlenenia poistného ventilu je spôsobená tým, že nadmerný nárast tlaku vo vnútri kríža môže viesť k poškodeniu (vytlačeniu) korkových tesnení.

Obrázok 6. Montáž hnacieho hriadeľa: 1 - predĺženie prevodovky; 2 - sekundárny hriadeľ prevodovky; 3 a 5 - deflektory nečistôt; 4 - gumové tesnenia; 6 - posuvné jarmo; 7 - vyvažovacia doska; 8 - rúrka hnacieho hriadeľa; 9 - jarmo; 10 - prírubové jarmo; 11 - skrutka; 12 - príruba hnacieho kolesa zadnej nápravy; 13 - pružinová podložka; 14 - matica; 15 - zadná náprava; 16 - poistný ventil; 17 - uhlové mazadlo; 18 - ihlové ložisko; 19 - oko jarma; 20 - poistný krúžok pružiny; 21 - ihla; 22 - podložka s toroidným koncom; 23 - korkový krúžok; 24 - vyrazené viečko; 25 - kríž

Hnací hriadeľ, zostavený s oboma univerzálnymi kĺbmi, je na oboch koncoch starostlivo dynamicky vyvážený privarením vyvažovacích dosiek (7) k rúre. Preto pri demontáži hriadeľa musia byť všetky jeho časti starostlivo označené, aby sa dali znova zmontovať do pôvodnej polohy. Nedodržanie tohto pokynu naruší vyváženie hriadeľa, čo spôsobí vibrácie, ktoré môžu poškodiť prevodovku a karosériu vozidla. Ak sa jednotlivé časti opotrebujú, najmä ak sa rúra ohne v dôsledku nárazu a po montáži nie je možné hriadeľ dynamicky vyvážiť, je potrebné vymeniť celý hriadeľ.

Možné poruchy hnacieho hriadeľa, ich príčiny a riešenia

Príčina poruchy	Riešenie
Vibrácie hnacieho hriadeľa
1. Ohnutie hriadeľa v dôsledku prekážky	1. Vyrovnajte a dynamicky vyvažte zmontovaný hriadeľ alebo ho vymeňte.
2. Opotrebovanie ložísk a krížov	2. Vymeňte ložiská a kríže a dynamicky vyvážte zmontovaný hriadeľ
3. Opotrebovanie predlžovacích puzdier a posuvného jarma	3. Vymeňte predĺženie a posuvné jarmo a dynamicky vyvážte zmontovaný hriadeľ.
Klepanie pri štartovaní a pri voľnobehu
1. Opotrebovanie drážok posuvného jarma alebo sekundárneho hriadeľa prevodovky	1. Vymeňte opotrebované diely. Pri výmene posuvného jarma dynamicky vyvážte zmontovaný hriadeľ
2. Uvoľnené skrutky upevňujúce prírubové jarmo k prírube hnacieho kolesa zadnej nápravy	2. Utiahnite skrutky
Vyhadzovanie oleja z tesnení univerzálnych kĺbov
Opotrebovanie korkových krúžkov v tesneniach univerzálnych kĺbov	Vymeňte korkové krúžky, pričom pri opätovnej montáži zachovajte vzájomnú polohu všetkých častí hnacieho hriadeľa. Ak sú kríže a ložiská opotrebované, vymeňte ložiská a kríže a dynamicky vyvažte zmontovaný hriadeľ.

3. Vyvažovanie hnacieho hriadeľa

Po oprave a montáži hnacieho hriadeľa sa dynamicky vyváži na stroji. Jedna konštrukcia vyvažovacieho stroja je znázornená na obrázku 7. Stroj pozostáva z dosky (18), rámu kyvadla (8) upevneného na štyroch zvislých pružných tyčiach (3), ktoré zabezpečujú jeho kmitanie v horizontálnej rovine. Na pozdĺžnych rúrkach kyvadlového rámu (8) je namontovaná konzola a predná hlavica (9), upevnená na konzole (4). Zadný vahadlo (6) je na pohyblivej traverze (5), ktorá umožňuje dynamické vyváženie hnacích hriadeľov rôznych dĺžok. Vretená váhadiel sú uložené na presných guľôčkových ložiskách. Vreteno predného vreteníka (9) je poháňané elektromotorom inštalovaným v základni stroja prostredníctvom pohonu klinovým remeňom a medzivrtu, na ktorom je namontovaný limb (10) (odstupňovaný disk). Okrem toho sú na doske stroja (18) nainštalované dva stojany (15) s výsuvnými zaisťovacími kolíkmi (17), ktoré zabezpečujú fixáciu predného a zadného konca rámu kyvadla v závislosti od vyváženia predného alebo zadného konca hnacieho hriadeľa.

Obrázok 7. Stroj na dynamické vyvažovanie hnacích hriadeľov

1-svorka; 2-tlmiče; 3-pružná tyč; 4-konzola; 5-pohyblivá traverza; 6-zadné vahadlo; 7-priečnik; 8-kyvadlový rám; 9-predné hnacie vahadlo; 10-rameno kotúča; 11-milivoltmeter; 12-rameno komutátorového hriadeľa; 13-magnetoelektrický snímač; 14-pevný stojan; 15-fixačný stojan; 16-nosič; 17-fixačný stojan; 18-nosná doska

Pevné stojany (14) sú namontované v zadnej časti dosky stroja a sú na nich nainštalované magnetoelektrické snímače (13) s tyčami pripojenými ku koncom rámu kyvadla. Na zabránenie rezonančným vibráciám rámu sú pod držiakmi (4) nainštalované tlmiče (2) naplnené olejom.

Počas dynamického vyvažovania sa zostava hnacieho hriadeľa s posuvnou vidlicou namontuje a upevní na stroji. Jeden koniec hnacieho hriadeľa je spojený prírubovou vidlicou s prírubou predného hnacieho vreteníka a druhý koniec nosným krkom posuvnej vidlice s drážkovaným puzdrom zadného vreteníka. Potom sa skontroluje ľahkosť otáčania hnacieho hriadeľa a jeden koniec kyvadlového rámu stroja sa upevní pomocou fixátora. Po spustení stroja sa rameno usmerňovača otočí proti smeru hodinových ručičiek, čím sa ihla milivoltmetra dostane na maximálnu hodnotu. Hodnota milivoltmetra zodpovedá veľkosti nevyváženosti. Stupnica milivoltmetra je odstupňovaná v gramoch-centimetroch alebo gramoch protizávažia. Pokračovaním v otáčaní ramena usmerňovača proti smeru hodinových ručičiek sa hodnota milivoltmetra vynuluje a stroj sa zastaví. Na základe hodnoty ramena usmerňovača sa určí uhlové posunutie (uhol posunutia nevyváženosti) a ručným otáčaním hnacieho hriadeľa sa táto hodnota nastaví na medziľahlom ramene hriadeľa. Miesto zvaru vyvažovacej dosky bude na vrchu hnacieho hriadeľa a zaťažená časť na spodnej strane korekčnej roviny. Potom sa vyvažovacia doska pripevní a zviaže tenkým drôtom vo vzdialenosti 10 mm od zvaru, stroj sa spustí a skontroluje sa vyváženie konca hnacieho hriadeľa s doskou. Nevyváženosť by nemala presiahnuť 70 g·cm (700 g·mm). Potom sa po uvoľnení jedného konca a zaistení druhého konca kyvadlového rámu pomocou fixačného stojana vykoná dynamické vyváženie druhého konca hnacieho hriadeľa podľa vyššie opísaného technologického postupu.

Hnacie hriadele majú niektoré vyvažovacie funkcie. Pri väčšine dielov sú základom pre dynamické vyvažovanie nosné krky (napr. rotory elektromotorov, turbíny, vretená, kľukové hriadele atď.), ale pri hnacích hriadeľoch sú to príruby. Počas montáže vznikajú v rôznych spojoch nevyhnutné medzery, ktoré vedú k nevyváženosti. Ak sa pri vyvažovaní nedá dosiahnuť minimálna nevyváženosť, hriadeľ sa vyradí. Presnosť vyvažovania ovplyvňujú tieto faktory:

• Medzera v spoji medzi pristávacou plochou príruby hnacieho hriadeľa a vnútorným otvorom upínacej príruby ľavej a pravej opory hlavy;
• Radiálne a koncové hádzanie základných plôch príruby;
• Medzery v pántoch a drážkovaných spojoch. Prítomnosť maziva v dutine drážkovaného spoja môže viesť k „plávajúcej“ nerovnováhe. Ak bráni dosiahnutiu požadovanej presnosti vyváženia, hnací hriadeľ sa vyvažuje bez maziva.

Niektoré nevyváženosti môžu byť úplne neopraviteľné. Ak sa v univerzálnych kĺboch hnacieho hriadeľa pozoruje zvýšené trenie, zvyšuje sa vzájomný vplyv korekčných rovín. To vedie k zníženiu výkonu a presnosti vyvažovania.

Podľa OST 37.001.053-74 sú stanovené nasledujúce normy nevyváženosti: hnacie hriadele s dvoma kĺbmi (dvojkĺbové) sa vyvažujú dynamicky a s tromi (trojkĺbové) sa montujú s medziľahlou oporou; príruby (strmene) hnacích hriadeľov a spojok s hmotnosťou nad 5 kg sa pred montážou hriadeľa alebo spojky staticky vyvažujú; normy zostatkovej nevyváženosti hnacích hriadeľov na každom konci alebo na medziľahlej opore trojkĺbových hnacích hriadeľov sa hodnotia podľa špecifickej nevyváženosti;

Maximálna prípustná špecifická norma zostatkovej nevyváženosti na každom konci hriadeľa alebo na medziľahlej podpore, ako aj pre trojkĺbové hnacie hriadele v akejkoľvek polohe na vyvažovacom stole, by nemala prekročiť: pre prevodovky osobných automobilov a malých nákladných vozidiel (do 1 t) a veľmi malých autobusov – 6 g-cm/kg, pre ostatné – 10 g-cm/kg. Maximálna prípustná norma zostatkovej nevyváženosti hnacieho hriadeľa alebo trojkĺbového hnacieho hriadeľa by mala byť zabezpečená na vyvažovacom stole pri frekvencii otáčania zodpovedajúcej ich frekvenciám v prevodovke pri maximálnej rýchlosti vozidla.

Poznámka: OST 37.001.053-74 je sovietska norma automobilového priemyslu z roku 1974 a je tu uvedená ako historická referencia. V moderných pojmoch zodpovedá 6 g·cm/kg pri 3 000 ot/min približne triede G 19 a 10 g·cm/kg približne triede G 31 — požiadavka OST leží medzi G 16 a G 40, čo je v súlade s triedami podľa ISO 21940-11 (predtým ISO 1940-1) pre hnacie hriadele. Nové zákazky špecifikujte v triedach ISO 21940-11.

Pre hnacie hriadele a trojkĺbové hnacie hriadele nákladných vozidiel s nosnosťou 4 t a viac, malých a veľkých autobusov je povolené zníženie frekvencie otáčania na vyvažovacom stole na 70% frekvencie otáčania hnacích hriadeľov pri maximálnej rýchlosti vozidla. Podľa OST 37.001.053-74 by mala byť vyvažovacia frekvencia otáčania hnacích hriadeľov rovná:

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

kde n_b – vyvažovacia frekvencia otáčania (mala by zodpovedať hlavným technickým údajom stojana, n=3000 min^-1); n_r – maximálna pracovná frekvencia otáčania, min^-1.

V praxi sa hnací hriadeľ kvôli medzerám v kĺboch a drážkovaným spojom nedá vyvážiť pri odporúčanej frekvencii otáčania. V tomto prípade sa zvolí iná frekvencia otáčania, pri ktorej sa vyvažuje.

4. Moderné vyvažovacie stroje pre hnacie hriadele

Obrázok 8. Vyvažovacie zariadenie pre hnacie hriadele s dĺžkou do 2 metrov a hmotnosťou do 500 kg

Model má 2 stojany a umožňuje vyvažovanie v 2 korekčných rovinách.

Obrázok 9. Vyvažovacie zariadenie pre hnacie hriadele s dĺžkou do 4200 mm a hmotnosťou do 400 kg

Model má 4 stojany a umožňuje vyvažovanie v 4 korekčných rovinách súčasne.

Obrázok 10. Horizontálne vyvažovacie zariadenie s tvrdými ložiskami na dynamické vyvažovanie hnacích hriadeľov

1 – Vyvažovaný predmet (hnací hriadeľ); 2 – Základ stroja; 3 – Podpery stroja; 4 – Pohon stroja; Konštrukčné prvky podpier stroja sú znázornené na obrázku 11.

Obrázok 11. Podporné prvky stroja na dynamické vyvažovanie hnacích hriadeľov

1 - Ľavá nenastaviteľná podpera; 2 - Medziľahlá nastaviteľná podpera (2 ks); 3 - Pravá pevná podpera; 4 - Zámková rukoväť rámu podpery; 5 - Pohyblivá podperná plošina; 6 - Matica na vertikálne nastavenie podpery; 7 - Zámkové rukoväte vertikálnej polohy; 8 - Upínacia konzola podpery; 9 - Medziľahlá pohyblivá podpera; 10 - Zámková rukoväť upínacej konzoly; 11 - Zámok upínacej konzoly; 12 - Hnacie (vodiace) vreteno na inštaláciu položky; 13 - Hnaný vreteno

5. Príprava na vyvažovanie hnacieho hriadeľa

Nižšie sa budeme zaoberať nastavením podpier stroja a inštaláciou vyvažovacieho prvku (hnací hriadeľ so štyrmi podperami) na podpery stroja.

Obrázok 12. Montáž prechodových prírub na vretená vyvažovačky

Obrázok 13. Montáž hnacieho hriadeľa na podpery vyvažovačky

Obrázok 14. Vodorovné vyrovnanie hnacieho hriadeľa na podperách vyvažovačky pomocou bublinkovej vodováhy

Obrázok 15. Upevnenie medziľahlých podpier vyvažovacieho stroja, aby sa zabránilo vertikálnemu posunu hnacieho hriadeľa

Ručne otočte položku o jednu celú otáčku. Uistite sa, že sa otáča voľne a bez zaseknutia o podpery. Potom je mechanická časť stroja nastavená a inštalácia položky je dokončená.

6. Ako vyvážiť hnací hriadeľ: postup krok za krokom

Ktorú súpravu potrebujem? Stroj s dvoma podperami, korigovaný v dvoch rovinách (obrázok 8), potrebuje dvojkanálový Balanset-1A. Stroj so štyrmi podperami, korigovaný súčasne v štyroch rovinách (obrázok 9 a postup nižšie), potrebuje štvorkanálový Balanset-4A. Postup merania a výpočtu je identický, líši sa iba počet kanálov. Postup nižšie je opísaný pre štvorrovinové usporiadanie, zatiaľ čo snímky obrazovky softvéru zobrazujú rovnaký postup na dvojrovinovom Balanset-1A — na Balanset-4A rovnaké obrazovky jednoducho pridávajú roviny 3 a 4.

Proces vyvažovania hnacieho hriadeľa na vyvažovacom stroji si ukážeme na príklade meracieho systému Balanset-4A. Balanset-4A je prenosná vyvažovacia súprava určená na vyvažovanie v jednej, dvoch, troch alebo štyroch korekčných rovinách rotorov, či už sa otáčajú vo vlastných ložiskách, alebo sú namontované na vyvažovacom stroji. Zariadenie obsahuje až štyri snímače vibrácií, snímač fázového uhla, štvorkanálovú meraciu jednotku a prenosný počítač.

Celý proces vyvažovania vrátane merania, spracovania a zobrazenia informácií o veľkosti a umiestnení korekčných závaží sa vykonáva automaticky a nevyžaduje od používateľa ďalšie zručnosti a znalosti nad rámec poskytnutých pokynov. Výsledky všetkých vyvažovacích operácií sa ukladajú do archívu vyvažovania a v prípade potreby ich možno vytlačiť vo forme správ. Okrem vyvažovania možno Balanset-4A používať aj ako bežné meracie zariadenie vibrácií a otáčok, ktoré umožňuje na štyroch kanáloch merať strednú kvadratickú hodnotu (RMS) celkových vibrácií, RMS rotačnej zložky vibrácií a kontrolovať frekvenciu otáčania rotora.

Okrem toho zariadenie umožňuje zobrazenie grafov časovej funkcie a spektra vibrácií podľa rýchlosti vibrácií, čo môže byť užitočné pri posudzovaní technického stavu vyváženého stroja.

Obrázok 16. Vonkajší pohľad na zariadenie Balanset-4A na použitie ako meracieho a výpočtového systému stroja na vyvažovanie hnacích hriadeľov

Obrázok 17. Príklad použitia zariadenia Balanset-4A ako meracieho a výpočtového systému stroja na vyvažovanie hnacích hriadeľov

Obrázok 18. Hlavné okno softvéru Balanset: F1 - About, F5 - Vibration Meter, F7 - Balancing, F8 - Charts, F6 - Reports

Zariadenie Balanset-4A sa dodáva so snímačmi vibrácií. Snímače sú založené na akcelerometroch; softvér integruje ich signál a zobrazuje rýchlosť vibrácií v mm/s RMS.

Obrázok 19. Inštalácia snímačov vibrácií Balanset-4A na podperách vyvažovacieho stroja

Smer osi citlivosti snímačov by mal zodpovedať smeru výchylky vibrácií podpery, v tomto prípade – horizontálnemu. Ďalšie informácie o inštalácii snímačov nájdete v VYVAŽOVANIE ROTOROV V PREVÁDZKOVÝCH PODMIENKACH.

1. Na podpery vyvažovačky nainštalujte snímače vibrácií 1, 2, 3, 4.
2. Pripojte snímače vibrácií ku konektorom X1, X2, X3, X4.
3. Snímač fázového uhla (laserový tachometer) 5 nainštalujte tak, aby menovitá medzera medzi radiálnym (alebo koncovým) povrchom vyváženého rotora a puzdrom snímača bola v rozsahu 10 až 300 mm.
4. Na povrch rotora pripevnite reflexnú pásku so šírkou najmenej 10-15 mm.
5. Pripojte snímač fázového uhla ku konektoru X5.
6. Pripojte meracie zariadenie k portu USB počítača.
7. Pri používaní sieťového napájania pripojte počítač k napájacej jednotke.
8. Napájaciu jednotku pripojte k sieti 220 V, 50 Hz.
9. Zapnite počítač a spustite softvér Balanset.
10. Otvorte pracovný priestor vyvažovania tlačidlom „F7 - Balancing“ a v poli „Plane count“ nastavte požadovaný počet korekčných rovín tak, aby sa vibrácie merali súčasne snímačmi vibrácií pripojenými na vstupy meracej jednotky.
11. Na displeji počítača sa zobrazí mnemotechnická schéma znázorňujúca zapojenie snímačov a meracej jednotky, ako je znázornené na obrázku 18.

Pred vyvažovaním sa odporúča vykonať merania v režime vibrometra (tlačidlo F5).

Obrázok 20. Režim Vibration Meter (F5): celkové vibrácie V1s, V2s a otáčkové zložky V1o, V2o s fázami F1, F2, zobrazené ako rýchlosť vibrácií v mm/s RMS

Ak celková magnitúda vibrácií V1s (V2s) približne zodpovedá magnitúde rotačnej zložky V1o (V2o), možno predpokladať, že hlavný príspevok k vibráciám mechanizmu je spôsobený nevyváženosťou rotora. Ak celková magnitúda vibrácií V1s (V2s) výrazne prevyšuje rotačnú zložku V1o (V2o), odporúča sa skontrolovať mechanizmus – skontrolovať stav ložísk, zabezpečiť bezpečné upevnenie na základoch, overiť, či sa rotor počas otáčania nedotýka stacionárnych častí, a zvážiť vplyv vibrácií z iných mechanizmov atď.

Užitočné tu môže byť štúdium grafov časového priebehu a vibračných spektier v režime kariet („F8 - Charts“, karta „F5-Spectrum (Hz)“).

Obrázok 21. Grafy časovej funkcie a spektra vibrácií

Graf znázorňuje, pri ktorých frekvenciách sú úrovne vibrácií najvyššie. Ak sa tieto frekvencie líšia od frekvencie otáčania rotora vyváženého mechanizmu, je potrebné pred vyvážením identifikovať zdroje týchto vibračných zložiek a prijať opatrenia na ich odstránenie.

Čítanie spektra hnacieho hriadeľa: 1x je nevyváženosť, 2x môže byť samotný kĺb. Dominantná špička na otáčkovej frekvencii (1x) poukazuje na nevyváženosť — to je to, čo vyvažovanie odstraňuje. Dominantná špička na dvojnásobku otáčkovej frekvencie (2x), najmä spolu so silnými axiálnymi vibráciami, poukazuje na uhly kĺbov, opotrebované kríže alebo drážkovanie, alebo nesprávne zarovnanie: univerzálny (kardanový) kĺb pracujúci pod uhlom γ spôsobuje, že hnaná vidlica dvakrát za otáčku predbieha a zaostáva, takže vytvára zložku 2x aj vtedy, keď je hriadeľ dokonale vyvážený. Vyváženie ju neodstráni — najprv vyrovnajte uhly kĺbov (γ1 = γ2) a skontrolujte kĺby. V režime grafov („F8 - Charts“) karta „F5-Spectrum (Hz)“ zobrazuje spektrum a karta „F3-1x vibration“ rotačnú zložku; pri 3000 min^-1 1x = 50 Hz a 2x = 100 Hz.

Dôležité je tiež dbať na stabilitu údajov v režime vibrometra - amplitúda a fáza vibrácií by sa počas merania nemali meniť o viac ako 10-15%. V opačnom prípade by mechanizmus mohol pracovať v blízkosti rezonančnej oblasti. V takom prípade by sa mali upraviť otáčky rotora.

Pri štvorrovinovom vyvažovaní nového rotora je potrebných päť kalibračných behov a aspoň jeden doladzovací beh (Run T) vyvažovaného stroja. Meranie vibrácií počas prvého behu stroja bez skúšobného závažia sa vykonáva ako Run 0 v pracovnom priestore vyvažovania. Nasledujúce behy sa vykonávajú so skúšobným závažím, postupne inštalovaným na hnací hriadeľ v každej korekčnej rovine (v oblasti každej podpery vyvažovacieho stroja).

Pred každým ďalším spustením je potrebné vykonať nasledujúce kroky:

• Zastavte otáčanie rotora vyváženého stroja.
• Odstráňte predtým nainštalované skúšobné závažie.
• Nainštalujte skúšobné závažie do ďalšej roviny.

Obrázok 22. Pracovný priestor vyvažovania („F7 - Balancing“) počas merania: Run 0 - Initial, behy so skúšobnou hmotou Run 1 a Run 2, a doladovací beh Run T

Po dokončení každého merania sa výsledky frekvencie otáčania rotora (N_ob), ako aj stredné kvadratické hodnoty (V_o1, V_o2, V_o3, V_o4) a fáz (F₁, F₂, F₃, F₄) vibrácií na frekvencii otáčania vyvažovaného rotora sa uložia do príslušných polí v okne programu. Po piatom behu (Weight in Plane 4) sa zobrazia výsledky vyváženia spolu s polárnym grafom (pozri obrázok 23), ktorý zobrazuje vypočítané hodnoty hmotností (M₁, M₂, M₃, M₄) a inštalačné uhly (f₁, f₂, f₃, f₄) korekčných závaží, ktoré je potrebné nainštalovať na rotor v štyroch rovinách, aby sa vyrovnala jeho nevyváženosť.

Obrázok 23. Polárny graf výsledku vyváženia: vypočítané korekčné hmoty a uhly pre každú rovinu, merané od pozície skúšobného závažia v smere otáčania

Pozor! Po dokončení procesu merania počas piateho chodu vyváženého stroja je potrebné zastaviť otáčanie rotora a odstrániť predtým nainštalované skúšobné závažie. Až potom môžete pokračovať s inštaláciou (alebo odstránením) korekčných závaží na rotor.

Uhlová poloha pre pridanie (alebo odobratie) korekčného závažia na rotore v polárnom súradnicovom systéme sa meria od miesta inštalácie skúšobného závažia. Smer merania uhla sa zhoduje so smerom otáčania rotora. V prípade vyvažovania lopatkami sa lopatka vyváženého rotora, podmienečne považovaná za 1. lopatku, zhoduje s miestom inštalácie skúšobného závažia. Smer číslovania lopatiek zobrazený na displeji počítača zodpovedá smeru otáčania rotora.

V tejto verzii programu sa predvolene predpokladá, že korekčné závažie bude na rotor pridané. Označuje to značka nastavená v poli „Add mass“. Ak je potrebné korigovať nevyváženosť odobratím hmotnosti (napr. vŕtaním), nastavte myšou značku v poli „Remove mass“, po čom sa uhlová poloha korekčného závažia automaticky zmení o 180 stupňov.

Po inštalácii korekčných závaží na vyvažovaný rotor vykonajte doladovací beh (Run T), aby ste overili účinnosť vyvažovania. Po dokončení doladovacieho behu sa výsledky frekvencie otáčania rotora (N_ob) a stredné kvadratické hodnoty (V_o1, V_o2, V_o3, V_o4) a fáz (F₁, F₂, F₃, F₄) vibrácie pri otáčkovej frekvencii vyvažovaného rotora sa uložia. Súčasne sa aktualizujú výsledky vyvažovania (pozri obrázok 23), pričom sa zobrazia vypočítané parametre dodatočných korekčných závaží, ktoré je potrebné nainštalovať (alebo odstrániť) na rotore, aby sa kompenzovala jeho zvyšková nevyváženosť. Táto pracovná plocha okrem toho zobrazuje hodnoty zvyškovej nevyváženosti dosiahnuté po vyvažovaní. Ak hodnoty zvyškových vibrácií a/alebo zvyškovej nevyváženosti vyvažovaného rotora spĺňajú požiadavky na toleranciu uvedené v technickej dokumentácii, možno proces vyvažovania ukončiť. V opačnom prípade možno v procese vyvažovania pokračovať. Táto metóda umožňuje opraviť prípadné chyby prostredníctvom postupných aproximácií, ku ktorým môže dôjsť pri inštalácii (odstraňovaní) korekčného závažia na vyvažovanom rotore.

Ak proces vyvažovania pokračuje, na vyvažovanom rotore je potrebné nainštalovať (alebo odstrániť) ďalšie korekčné závažia podľa vypočítaných parametrov zobrazených vo výsledkoch vyváženia.

Koeficienty vyváženia rotora (dynamické koeficienty vplyvu) vypočítané z výsledkov piatich kalibračných behov sa uložia do pamäte počítača a možno ich znova použiť pomocou funkcie „Load Coefficients“ pri vyvažovaní rotorov rovnakého typu.

7. Odporúčané triedy presnosti vyvažovania pre tuhé rotory

Nižšie uvedené triedy sú triedy kvality vyváženia G podľa ISO 1940-1, nahradenej bez zmeny hodnôt normou ISO 21940-11:2016. Trieda je definovaná ako G = e_za·Ω, kde e_za je prípustná merná zvyšková nevyváženosť (g·mm/kg = µm) a Ω = 2πn/60 je prevádzková uhlová rýchlosť (rad/s). Prípustná zvyšková nevyváženosť potom vyplýva ako U_za = 9549·G·M/n [g·mm], rozdelené medzi korekčné roviny. Pozrite si náš ISO 1940-1 heslo glosára.

Predvolená trieda pre hnací hriadeľ cestného vozidla je G 40; G 16 platí, ak výkres alebo špecifikácia OEM vyžaduje zvláštne požiadavky. Všimnite si, že zvyšková nevyváženosť a vibrácie sú samostatné akceptačné kritériá: vibrácie zmontovaného stroja sa posudzujú podľa ISO 20816 (predtým ISO 10816) — pozrite našu ISO 10816-1 heslo glosára.

Tabuľka tried G platí iba pre tuhé rotory — rotory, ktorých prevádzková rýchlosť zostáva pod približne 0,5…0,7 prvej ohybovej kritickej rýchlosti. Dlhé hnacie hriadele (2 m a viac a akýkoľvek hriadeľ s medziľahlou podperou) sa môžu k tejto hranici priblížiť: overte prvú kritickú rýchlosť hriadeľa voči prevádzkovej aj vyvažovacej rýchlosti. Ak je hriadeľ pri danej rýchlosti pružný, použite modálny/viacotáčkový postup (ISO 21940-12) — dvojrovinová korekcia pre tuhý rotor sa neudrží.

Tabuľka 2. Odporúčané triedy presnosti vyvažovania pre tuhé rotory.

Typy strojov (rotorov)	Trieda presnosti vyvažovania	Stupeň kvality vyváženia G = eza·Ω, mm/s
Hnacie kľukové hriadele (konštrukčne nevyvážené) pre veľké nízkootáčkové lodné dieselové motory (rýchlosť piestu menšia ako 9 m/s)	G 4000	4000
Hnacie kľukové hriadele (konštrukčne vyvážené) pre veľké nízkootáčkové lodné dieselové motory (rýchlosť piestu menšia ako 9 m/s)	G 1600	1600
Pohon kľukových hriadeľov (konštrukčne nevyvážených) na izolátoroch vibrácií	G 630	630
Pohonné kľukové hriadele (konštrukčne nevyvážené) na pevných podperách	G 250	250
Poršňové motory montované do osobných a nákladných automobilov a lokomotív	G 100	100
Hnacie kľukové hriadele (konštrukčne vyvážené) na izolátoroch vibrácií	G 40	40
Autokolesá, ráfiky kolies, dvojkolesia, hnacie hriadele (kardanové hriadele)	G 40	40
Poľnohospodárske stroje	G 16	16
Hnacie kľukové hriadele (vyvážené) na pevných podperách	G 16	16
Drviče	G 16	16
Hnacie hriadele (kĺbové / kardanové hriadele) so špeciálnymi požiadavkami	G 16	16
Plynové turbíny pre lietadlá	G 6.3	6.3
Odstredivky (separátory, usadzovače)	G 6.3	6.3
Elektromotory a generátory (s výškou hriadeľa najmenej 80 mm) s maximálnou menovitou rýchlosťou otáčania do 950 min.-1	G 6.3	6.3
Elektromotory s výškou hriadeľa menšou ako 80 mm	G 6.3	6.3
Ventilátory	G 6.3	6.3
Prevodové pohony	G 6.3	6.3
Stroje na všeobecné použitie	G 6.3	6.3
Stroje na rezanie kovov	G 6.3	6.3
Stroje na výrobu papiera	G 6.3	6.3
Čerpadlá	G 6.3	6.3
Turbodúchadlá	G 6.3	6.3
Vodné turbíny	G 6.3	6.3
Kompresory	G 6.3	6.3
Počítačom riadené pohony	G 2,5	2.5
Elektromotory a generátory (s výškou hriadeľa najmenej 80 mm) s maximálnymi menovitými otáčkami nad 950 min.-1	G 2,5	2.5
Plynové a parné turbíny	G 2,5	2.5
Pohony strojov na rezanie kovov	G 2,5	2.5
Textilné stroje	G 2,5	2.5
Pohony zvukových a obrazových zariadení	G 1	1
Pohony brúsnych strojov	G 1	1
Vretená a pohony vysoko presných zariadení	G 0,4	0.4

Často kladené otázky o vyvažovaní hnacích hriadeľov

Čo je vyváženie hnacieho hriadeľa?

Vyvažovanie hnacieho hriadeľa je proces korekcie akejkoľvek hmotnostnej nerovnováhy v hnacom hriadeli tak, aby sa hladko otáčal bez toho, aby spôsoboval vibrácie. Zahŕňa to meranie miesta, kde je hriadeľ na jednej strane ťažší, a následné pridanie alebo odobratie malého množstva závažia (napríklad privarením vyvažovacích závaží) na vyrovnanie tejto nerovnováhy. Vyvážený hnací hriadeľ sa otáča rovnomerne, čo zabraňuje nadmerným vibráciám a opotrebovaniu komponentov vozidla.

Prečo je vyváženie hnacieho hriadeľa dôležité?

Nevyvážený hnací hriadeľ môže viesť k silným vibráciám, najmä pri určitých rýchlostiach, a môže spôsobovať klepavé zvuky počas zrýchľovania alebo radenia. Postupom času môžu tieto vibrácie poškodiť ložiská, univerzálne kĺby a ďalšie komponenty pohonu. Vyváženie hnacieho hriadeľa tieto vibrácie eliminuje, čím zabezpečuje plynulejšiu jazdu, znižuje namáhanie súčiastok a zabraňuje nákladným poškodeniam alebo prestojom.

Aké sú bežné príznaky nevyváženého hnacieho hriadeľa?

Medzi typické príznaky nevyváženého alebo chybného hnacieho hriadeľa patria znateľné vibrácie alebo chvenie v podlahe vozidla alebo na sedadle, najmä so zvyšujúcou sa rýchlosťou. Pri radení prevodových stupňov alebo počas zrýchľovania a spomaľovania môžete tiež počuť klopanie alebo hrkotanie. V niektorých prípadoch sa univerzálny kĺb môže prehriať v dôsledku nevyváženosti. Ak spozorujete tieto príznaky, je pravdepodobné, že hnací hriadeľ potrebuje vyváženie alebo opravu.

Ako vyvážiť hnací hriadeľ?

Vyvažovanie hnacieho hriadeľa sa zvyčajne vykonáva pomocou špecializovaného vyvažovacieho stroja. Hnací hriadeľ sa upne a roztočí na vysoké otáčky, pričom senzory zaznamenávajú akúkoľvek nevyváženosť. Technik následne na základe údajov stroja pripevní na hnací hriadeľ malé závažia (alebo odoberie materiál) na konkrétnych miestach. Tento proces sa opakuje, kým sa hnací hriadeľ neotáča bez výraznejších vibrácií. Moderné systémy, ako je Balanset-4A, dokážu tento proces viesť a presne vypočítať, kde a koľko závažia pridať pre presné vyváženie.

Záver

Záverom možno povedať, že správne vyváženie hnacieho hriadeľa je nevyhnutné pre bezpečnosť, výkon a úsporu nákladov. Detekciou a odstránením nevyváženosti predchádzate zbytočnému opotrebovaniu súčiastok, vyhýbate sa poškodzujúcim poruchám a udržiavate optimálny výkon stroja. Moderné vyvažovacie systémy, ako sú naše prístroje Balanset-1A a Balanset-4A, robia tento proces efektívnym a pomáhajú aj malým dielňam dosiahnuť profesionálne výsledky.

Ak čelíte pretrvávajúcim vibráciám hnacieho hriadeľa alebo potrebujete spoľahlivé riešenie vyváženia, neváhajte konať. Použite kroky uvedené v tejto príručke alebo sa poraďte s našimi odborníkmi. So správnym prístupom a vybavením si môžete zabezpečiť, aby váš hnací hriadeľ fungoval hladko a spoľahlivo po mnoho rokov. Kontaktujte nás ak sa chcete dozvedieť viac alebo preskúmať najlepšie zariadenie na vyvažovanie hnacích hriadeľov pre vaše potreby.