Tahrik Mili Balansı

Nikolai Shelkovenko tarafından üzerinde yayınlandı

İçindekiler

1. Tahrik Mili Çeşitleri

Üniversal mafsal tahriki (tahrik mili), torku üniversal mafsalın merkezinde kesişen ve birbirlerine göre açılı olarak hareket edebilen şaftlar arasında ileten bir mekanizmadır. Bir araçta tahrik mili, klasik veya dört tekerlekten çekişli konfigürasyon durumunda torku vites kutusundan (veya transfer kutusundan) tahrik edilen akslara iletir. Dört tekerlekten çekişli araçlarda, üniversal mafsal genellikle şanzımanın tahrik milini transfer kutusunun tahrik miline ve transfer kutusunun tahrik millerini tahrik edilen aksların ana tahriklerinin tahrik millerine bağlar.

Şasiye monte edilen üniteler (şanzıman ve transfer kutusu gibi) desteklerinin ve şasinin kendisinin deformasyonu nedeniyle birbirlerine göre hareket edebilirler. Bu arada, tahrik aksları süspansiyon aracılığıyla şasiye bağlanır ve süspansiyonun elastik elemanlarının deformasyonu nedeniyle şasiye ve üzerine monte edilen ünitelere göre hareket edebilir. Bu hareket sadece üniteleri birbirine bağlayan tahrik millerinin açılarını değil aynı zamanda üniteler arasındaki mesafeyi de değiştirebilir.

Üniversal mafsal tahrikinin önemli bir dezavantajı vardır: millerin tekdüze olmayan dönüşü. Şaftlardan biri düzgün dönerken diğeri dönmez ve bu düzgünsüzlük şaftlar arasındaki açıyla birlikte artar. Bu sınırlama, ana sorunun torkun dönen tekerleklere iletilmesi olduğu önden çekişli araçların şanzımanı gibi birçok uygulamada üniversal mafsal tahrikinin kullanılmasını engeller. Bu dezavantaj, bir mil üzerinde birbirlerine göre çeyrek tur döndürülen çift üniversal mafsallar kullanılarak kısmen telafi edilebilir. Ancak, tek tip dönüş gerektiren uygulamalarda, bunun yerine tipik olarak sabit hız mafsalları (CV mafsalları) kullanılır. CV mafsallar aynı amaca hizmet eden daha gelişmiş ama aynı zamanda daha karmaşık bir tasarımdır.

Üniversal mafsal tahrikleri, tahrik milleri ve ara desteklerle birbirine bağlanan bir veya daha fazla üniversal mafsaldan oluşabilir.

Şekil 1. Bir üniversal mafsal tahrikinin şeması: 1, 4, 6 - tahrik milleri; 2, 5 - üniversal mafsallar; 3 - dengeleme bağlantısı; u1, u2 - miller arasındaki açılar

Genel olarak, bir üniversal mafsal tahriki üniversal mafsallar 2 ve 5, tahrik milleri 1, 4 ve 6 ve dengeleyici bir bağlantıdan 3 oluşur. Bazen tahrik mili araç şasi traversine bağlı bir ara destek üzerine monte edilir. Üniversal mafsallar, eksenleri bir açıyla kesişen şaftlar arasında tork aktarımını sağlar. Üniversal mafsallar üniform olmayan ve sabit hızlı tipler olarak ikiye ayrılır. Üniform olmayan hız mafsalları ayrıca elastik ve rijit tipler olarak sınıflandırılır. Sabit hızlı mafsallar, bölme oluklu bilye tipi, bölme kollu bilye tipi ve kam tipi olabilir. Tipik olarak, şaftlar arasındaki açının 45°'ye ulaşabildiği ve üniversal mafsalın merkezinin tekerleğin dönüş eksenleri ile dönüş ekseninin kesişme noktasına denk gelmesi gereken önde gelen kontrollü tekerleklerin tahrikine monte edilirler.

Elastik üniversal mafsallar, bağlantı elemanlarının elastik deformasyonu nedeniyle 2...3° açıyla kesişen eksenlere sahip şaftlar arasında tork iletir. Rijit bir üniform olmayan hız eklemi, rijit parçaların hareketli bağlantısı yoluyla torku bir şafttan diğerine iletir. İki boyunduruktan oluşur - 3 ve 5, bağlantı elemanının A, B, V ve G uçlarının - çapraz 4, yataklara monte edildiği silindirik deliklere. Boyunduruklar şaft 1 ve 2'ye sağlam bir şekilde bağlanmıştır. Boyunduruk 5, çaprazın BG ekseni etrafında dönebilir ve aynı zamanda çapraz ile birlikte AV ekseni etrafında dönebilir, böylece aralarında değişen bir açı ile bir şafttan diğerine dönüşün aktarılmasını sağlar.

Şekil 2. Üniform olmayan rijit hızlı üniversal mafsal şeması

Eğer şaft 7 kendi ekseni etrafında bir α açısıyla dönerse, şaft 2 de aynı süre boyunca bir β açısıyla dönecektir. Şaft 7 ve 2'nin dönüş açıları arasındaki ilişki şu ifade ile belirlenir tanα = tanβ * cosγBurada γ, şaftların eksenlerinin konumlandığı açıdır. Bu ifade, β açısının bazen α açısından küçük, eşit veya büyük olduğunu gösterir. Bu açıların eşitliği, şaft 7'nin her 90°'lik dönüşünde meydana gelir. Bu nedenle, şaft 1'in tekdüze dönüşü ile şaft 2'nin açısal hızı tekdüze değildir ve sinüzoidal bir yasaya göre değişir. Şaft eksenleri arasındaki γ açısı arttıkça şaft 2'nin dönüşünün tekdüze olmaması daha belirgin hale gelir.

Şaft 2'nin düzgün olmayan dönüşü ünitelerin şaftlarına iletilirse, iletimde γ açısı ile artan ek titreşimli yükler meydana gelecektir. Şaft 2'nin düzgün olmayan dönüşünün ünite şaftlarına iletilmesini önlemek için, üniversal mafsal tahrikinde iki üniversal mafsal kullanılır. Bu mafsallar γ1 ve γ2 açıları eşit olacak şekilde monte edilir; üniform olmayan şekilde dönen şaft 4 üzerine sabitlenen üniversal mafsalların çatalları aynı düzlemde konumlandırılmalıdır.

Üniversal mafsal tahriklerinin ana parçalarının tasarımı Şekil 3'te gösterilmektedir. Düzgün olmayan hızlı bir üniversal mafsal, bir çapraz (3) ile bağlanan iki çataldan (1) oluşur. Çatallardan biri bazen bir flanşa sahipken, diğeri tahrik mili borusuna kaynaklanır veya tahrik miline bağlantı için yivli bir uca (6) (veya manşona) sahiptir. Çaprazın muyluları her iki çatalın gözlerine iğneli rulmanlar (7) üzerinde monte edilir. Her bir rulman bir mahfaza (2) içine yerleştirilir ve rondela üzerindeki tırnaklar tarafından kilitlenen iki cıvata ile çatalın gözüne tutturulan bir kapakla tutturulur. Bazı durumlarda rulmanlar çatallara segmanlarla sabitlenir. Yağlamayı rulmanda tutmak ve onu su ve kirden korumak için kendiliğinden sıkılan kauçuk bir conta vardır. Çaprazın iç boşluğu, rulmanlara ulaşan bir gresörlük aracılığıyla gresle doldurulur. Çaprazda tipik olarak, çaprazın içine pompalanan gresin basıncı nedeniyle contanın hasar görmesini önlemek için bir emniyet valfi bulunur. Yivli bağlantı (6) gresörlük (5) kullanılarak yağlanır.

Şekil 3. Üniform olmayan rijit hızlı üniversal mafsalın detayları

Rijit üniform olmayan hızlı üniversal mafsallarla bağlanan millerin eksenleri arasındaki maksimum açı genellikle 20°'yi geçmez, çünkü daha büyük açılarda verimlilik önemli ölçüde azalır. Mil eksenleri arasındaki açı 0...2% içinde değişirse, çaprazın muyluları iğneli rulmanlar tarafından deforme edilerek üniversal mafsalın hızla arızalanmasına neden olur.

Yüksek hızlı paletli araçların şanzımanlarında, eksenleri 1,5...2°'ye kadar açılarla kesişen miller arasında tork aktarımına izin veren dişli kaplin tiplerine sahip üniversal mafsallar sıklıkla kullanılır.

Tahrik milleri tipik olarak özel çelik dikişsiz veya kaynaklı borular kullanılarak boru şeklinde yapılır. Üniversal mafsalların, yivli manşonların veya uçların çatalları borulara kaynaklanır. Tahrik miline etki eden enine yükleri azaltmak için, dinamik balanslama üniversal mafsallar monte edilmiş haldeyken gerçekleştirilir. Dengesizlik, tahrik miline dengeleme plakaları kaynaklanarak veya bazen kardan mafsallarının yatak kapaklarının altına dengeleme plakaları takılarak düzeltilir. Üniversal mafsal tahrikinin fabrikada montajı ve dengelenmesinden sonra yivli bağlantı parçalarının göreceli konumu genellikle özel etiketlerle işaretlenir.

Üniversal mafsal tahrikinin dengeleme bağlantısı, genellikle üniversal mafsal tahrik parçalarının eksenel hareketine izin veren yivli bir bağlantı şeklinde yapılır. Üniversal mafsal tahrikinin yivli manşonuna oturan yivli bir uçtan oluşur. Yağlama, bir gresörlük aracılığıyla yivli bağlantıya verilir veya montaj sırasında uygulanır ve aracın uzun süreli kullanımından sonra değiştirilir. Gres sızıntısını ve kirlenmeyi önlemek için tipik olarak bir conta ve bir kapak takılır.

Uzun tahrik milleri için ara destekler genellikle üniversal mafsal tahriklerinde kullanılır. Bir ara destek tipik olarak araç şasisi traversine cıvatalanmış bir braketten oluşur ve burada bir bilyalı yatak kauçuk elastik bir halkaya monte edilmiştir. Rulmanın her iki tarafı da kapaklarla kapatılmıştır ve bir yağlama tertibatına sahiptir. Elastik kauçuk halka, şasi deformasyonları nedeniyle meydana gelebilecek montaj hatalarını ve rulman yanlış hizalamasını telafi etmeye yardımcı olur.

İğneli rulmanlı üniversal mafsal (Şekil 4a) çatallar, bir çapraz, iğneli rulmanlar ve keçelerden oluşur. İğneli rulmanlı kaplar çaprazın muylularına takılır ve contalarla kapatılır. Bardaklar çatallara segmanlarla veya vidalarla tutturulmuş kapaklarla sabitlenir. Üniversal mafsallar, çaprazdaki dahili delikler aracılığıyla bir gresörlük aracılığıyla yağlanır. Mafsaldaki aşırı yağ basıncını ortadan kaldırmak için bir emniyet valfi kullanılır. Tahrik boyunduruğunun düzgün dönüşü sırasında, tahrik edilen boyunduruk düzgün olmayan bir şekilde döner: devir başına iki kez ilerler ve tahrik boyunduruğunun gerisinde kalır. Üniform olmayan dönüşü ortadan kaldırmak ve atalet yüklerini azaltmak için iki üniversal mafsal kullanılır.

Ön tahrik tekerleklerine giden tahrikte sabit hızlı üniversal mafsallar takılıdır. GAZ-66 ve ZIL-131 araçlarının sabit hızlı mafsal tahriki 2, 5 (Şekil 4b), dört bilya 7 ve bir merkezi bilyadan 8 oluşmaktadır. Tahrik boyunduruğu 2 iç aks miliyle bütünleşiktir, tahrik edilen boyunduruk ise ucunda tekerlek göbeğinin sabitlendiği dış aks miliyle birlikte dövülmüştür. Boyunduruk 2'den boyunduruk 5'e tahrik momenti, boyunduruklardaki dairesel oluklar boyunca hareket eden bilyalar 7 aracılığıyla iletilir. Merkezi bilya 8 çatalları ortalamak için kullanılır ve saplamalar 3, 4 tarafından yerinde tutulur. Mekanizmanın boyunduruklara göre simetrisi nedeniyle boyunduruk 2, 5'in dönüş frekansı aynıdır. Mil uzunluğundaki değişim, çatalların mil ile serbest yivli bağlantıları ile sağlanır.

Şekil 4. Üniversal Mafsallar Üniversal Mafsallar: a - üniversal mafsal: 1 - kapak; 2 - çanak; 3 - iğneli yatak; 4 - conta; 5, 9 - çatallar; 6 - emniyet valfi; 7 - çapraz; 8 - gresörlük; 10 - vida; b - sabit hızlı üniversal mafsal: 1 - iç aks mili; 2 - tahrik çatalları; 3, 4 - saplamalar; 5 - tahrik edilen çatal; 6 - dış aks mili; 7 - bilyalar; 8 - merkezi bilya

2. Üniversal Mafsal Tahrik Arızaları

Üniversal mafsal tahrik arızaları tipik olarak araç hareket halindeyken, özellikle de vitesler arasında geçişler ve motor krank mili devrindeki ani artışlar sırasında (örneğin motor frenlemesinden hızlanmaya geçerken) üniversal mafsallarda meydana gelen keskin vuruntular şeklinde kendini gösterir. Kardan mafsalı arızasının bir işareti de mafsalın yüksek sıcaklığa (100°C'nin üzerinde) kadar ısınması olabilir. Bu durum, üniversal mafsalın burçlarının ve muylularının, iğneli yatakların, çaprazların ve yivli bağlantıların önemli ölçüde aşınması nedeniyle meydana gelir ve üniversal mafsalın yanlış hizalanmasına ve iğneli yataklarda önemli darbe eksenel yüklerine neden olur. Üniversal mafsal çaprazının mantar contalarının hasar görmesi, muylunun ve yatağının hızla aşınmasına yol açar.

Bakım sırasında, kardan mafsalı tahriki, tahrik mili elle her iki yönde keskin bir şekilde döndürülerek kontrol edilir. Milin serbest dönme derecesi, kardan mafsallarının ve yivli bağlantıların aşınmasını belirler. Her 8-10 bin kilometrede bir, şanzımanın tahrik mili flanşlarının ve ana şanzıman dişlisinin tahrik milinin uç kardan mafsallarının flanşları ile cıvatalı bağlantılarının durumu ve tahrik milinin ara desteğinin sabitlenmesi kontrol edilir. Yivli bağlantılardaki lastik çizmelerin ve üniversal mafsal çaprazının mantar contalarının durumu da kontrol edilir. Tüm sabitleme cıvataları tamamen sıkılmalıdır (sıkma torku 8-10 kgf-m).

Üniversal mafsalların iğneli yatakları şanzıman üniteleri için kullanılan sıvı yağ ile yağlanır; çoğu araçtaki yivli bağlantılar greslerle (US-1, US-2, 1-13, vb.) yağlanır; iğneli yatakların yağlanması için gres kullanılması kesinlikle yasaktır. Bazı araçlarda, yivli bağlantılar şanzıman yağı ile yağlanır. Kauçuk bir manşon içine monte edilen ara destek yatağı, fabrikada montaj sırasında yağlandığı için pratikte yağlama gerektirmez. ZIL-130 aracının destek yatağı, düzenli bakım sırasında (her 1100-1700 km'de bir) bir basınçlı fitting aracılığıyla gresle yağlanır.

Şekil 5. Üniversal mafsal tahriki: 1 - tahrik milini sabitlemek için flanş; 2 - üniversal mafsal çapraz; 3 - üniversal mafsal çatal; 4 - kayar çatal; 5 - tahrik mili borusu; 6 - kapalı uçlu iğneli rulman

Üniversal mafsal tahriki, içi boş bir mille birbirine bağlanan iğne yataklı iki üniversal mafsal ve yivli bir kayar boyunduruktan oluşur. Kire karşı güvenilir koruma sağlamak ve yivli bağlantının iyi yağlanmasını sağlamak için, dişli kutusunun ikincil miline (2) bağlı kayar çatal (6), dişli kutusu muhafazasına bağlı bir uzantıya (1) yerleştirilmiştir. Ayrıca, yivli bağlantının bu konumu (mafsallar arasındaki bölgenin dışında), üniversal mafsal tahrikinin sertliğini önemli ölçüde artırır ve kayar yivli bağlantı aşındığında şaft titreşimleri olasılığını azaltır.

Tahrik mili ince duvarlı elektrik kaynaklı bir borudan (8) yapılmıştır ve bu borunun her iki ucuna iki özdeş boyunduruk (9) presle takılmış ve ardından ark kaynağı ile kaynaklanmıştır. Çapraz (25) iğneli yatak yuvaları (18), çatalların (9) gözlerine presle takılır ve yaylı tutma halkaları (20) ile sabitlenir. Her bir üniversal mafsal yatağı 22 iğne (21) içerir. Damgalı kapaklar (24), mantar halkaların (23) takıldığı çaprazların çıkıntılı muylularına presle takılır. Rulmanlar, çaprazın ortasındaki dişli bir deliğe vidalanan ve çaprazın muylularındaki kanallara bağlanan açısal bir gresörlük (17) kullanılarak yağlanır. Üniversal mafsal çaprazının karşı tarafında, çapraz ve yatakları doldururken fazla gresi serbest bırakmak ve çalışma sırasında çaprazın içinde basınç oluşmasını önlemek için tasarlanmış bir emniyet valfi (16) bulunur (valf yaklaşık 3,5 kg/cm² basınçta etkinleşir). Bir emniyet valfinin dahil edilmesi gerekliliği, çaprazın içindeki aşırı basınç artışının mantar contaların hasar görmesine (ekstrüzyon) yol açabileceği gerçeğinden kaynaklanmaktadır.

Şekil 6. Tahrik Mili Tertibatı: 1 - dişli kutusu uzantısı; 2 - dişli kutusunun ikincil mili; 3 ve 5 - kir deflektörleri; 4 - lastik contalar; 6 - kayar boyunduruk; 7 - dengeleme plakası; 8 - tahrik mili borusu; 9 - boyunduruk; 10 - flanş boyunduruğu; 11 - cıvata; 12 - arka aks tahrik dişlisinin flanşı; 13 - yaylı rondela; 14 - somun; 15 - arka aks; 16 - emniyet valfi; 17 - açısal gresörlük; 18 - iğneli yatak; 19 - boyunduruk gözü; 20 - yay tutma halkası; 21 - iğne; 22 - toroidal uçlu rondela; 23 - mantar halka; 24 - damgalı kapak; 25 - çapraz

Her iki üniversal mafsalla birlikte monte edilen tahrik mili, dengeleme plakalarının (7) boruya kaynaklanmasıyla her iki uçta da dikkatlice dinamik olarak dengelenir. Bu nedenle, şaft sökülürken, tüm parçaları orijinal konumlarında yeniden monte edilebilmeleri için dikkatlice işaretlenmelidir. Bu talimata uyulmaması şaftın dengesini bozarak şanzımana ve araç gövdesine zarar verebilecek titreşimlere neden olur. Münferit parçalar aşınırsa, özellikle boru darbe nedeniyle bükülürse ve montajdan sonra mili dinamik olarak dengelemek imkansız hale gelirse, milin tamamı değiştirilmelidir.

Olası Tahrik Mili Arızaları, Nedenleri ve Çözümleri

Arıza Nedeni Çözüm
Tahrik Mili Titreşimi
1. Bir engel nedeniyle şaft bükülmesi 1. Monte edilmiş mili düzeltin ve dinamik olarak dengeleyin veya monte edilmiş mili değiştirin
2. Yatak ve çapraz aşınma 2. Yatakları ve çaprazları değiştirin ve monte edilmiş mili dinamik olarak dengeleyin
3. Uzatma burçlarının ve kayar çatalın aşınması 3. Uzatmayı ve kayar boyunduruğu değiştirin ve monte edilmiş mili dinamik olarak dengeleyin
Çalıştırma ve Kıyıya Yanaşma Sırasında Vuruntular
1. Kayar boyunduruk yivlerinde veya ikincil dişli kutusu milinde aşınma 1. Aşınmış parçaları değiştirin. Kayar boyunduruğu değiştirirken, monte edilmiş mili dinamik olarak dengeleyin
2. Flanş çatalını arka aks tahrik dişlisi flanşına sabitleyen cıvataları gevşetin 2. Cıvataları sıkın
Üniversal Mafsal Contalarından Yağ Atması
Üniversal mafsal contalarında mantar halkaların aşınması Yeniden montaj sırasında tüm tahrik mili parçalarının göreceli konumunu koruyarak mantar halkaları değiştirin. Çaprazlarda ve yataklarda aşınma varsa, yatakları ve çaprazları değiştirin ve monte edilmiş mili dinamik olarak dengeleyin

3. Tahrik Mili Balans Ayarı

Tahrik mili onarılıp monte edildikten sonra bir makine üzerinde dinamik olarak dengelenir. Dengeleme makinesinin bir tasarımı Şekil 7'de gösterilmektedir. Makine bir plakadan (18), yatay düzlemde salınımını sağlayan dört dikey elastik çubuk (3) üzerine monte edilmiş bir sarkaç çerçevesinden (8) oluşur. Bir braket (4) üzerine sabitlenmiş bir braket ve ön mesnet (9), sarkaç çerçevesinin (8) uzunlamasına borularına monte edilmiştir. Arka mesnet (6), farklı uzunluklardaki tahrik millerinin dinamik olarak dengelenmesine olanak tanıyan hareketli bir travers (5) üzerindedir. Fener mili milleri hassas bilyalı rulmanlar üzerine monte edilmiştir. Ön mesnetin (9) mili, makine tabanına monte edilmiş bir elektrik motoru tarafından, bir V-kayışı tahriki ve üzerine bir uzvun (10) (dereceli disk) monte edildiği bir ara mil aracılığıyla tahrik edilir. Ayrıca, makine plakasına (18), tahrik milinin ön veya arka ucunun dengelenmesine bağlı olarak sarkaç çerçevesinin ön ve arka uçlarının sabitlenmesini sağlayan, geri çekilebilir kilitleme pimlerine (17) sahip iki ayak (15) monte edilmiştir.

Şekil 7. Tahrik Milleri için Dinamik Balans Makinesi

1-kelepçe; 2-sönümleyiciler; 3-elastik çubuk; 4-braket; 5-hareketli travers; 6-arka mesnet; 7-çapraz çubuk; 8-sarkaç çerçevesi; 9-ön tahrik mesnedi; 10-uzuv-disk; 11-milivoltmetre; 12-komütatör-düzeltici milinin uzvu; 13-manyetoelektrik sensör; 14-sabit stand; 15-fiksatör standı; 16-destek; 17-fiksatör; 18-destek plakası

Sabit ayaklar (14) makine plakasının arkasına monte edilmiştir ve üzerlerine sarkaç çerçevesinin uçlarına bağlı çubuklarla manyetoelektrik sensörler (13) yerleştirilmiştir. Çerçevenin rezonans titreşimlerini önlemek için, braketlerin (4) altına yağ ile doldurulmuş damperler (2) monte edilmiştir.

Dinamik dengeleme sırasında, kayar çatallı tahrik mili tertibatı makineye monte edilir ve sabitlenir. Tahrik milinin bir ucu bir flanş boyunduruğu ile ön tahrik mesnedinin flanşına, diğer ucu ise kayar boyunduruğun destek boynu ile arka mesnedin yivli manşonuna bağlanır. Daha sonra tahrik milinin dönme kolaylığı kontrol edilir ve makinenin sarkaç çerçevesinin bir ucu sabitleyici kullanılarak sabitlenir. Makine çalıştırıldıktan sonra redresörün kolu saat yönünün tersine döndürülerek milivoltmetre ibresi maksimum okumaya getirilir. Milivoltmetre okuması dengesizliğin büyüklüğüne karşılık gelir. Milivoltmetre ölçeği gram-santimetre veya gram karşı ağırlık olarak derecelendirilmiştir. Doğrultucu uzvu saat yönünün tersine döndürmeye devam ederek milivoltmetre okuması sıfıra getirilir ve makine durdurulur. Doğrultucu uzuv okumasına dayanarak açısal yer değiştirme (dengesizlik yer değiştirme açısı) belirlenir ve tahrik mili manuel olarak döndürülerek bu değer ara mil uzvuna ayarlanır. Dengeleme plakasının kaynak yeri tahrik milinin üst kısmında, ağırlıklı kısım ise düzeltme düzleminde alt kısımda olacaktır. Daha sonra dengeleme plakası takılır ve kaynaktan 10 mm mesafede ince tel ile bağlanır, makine çalıştırılır ve tahrik mili ucunun plaka ile dengesi kontrol edilir. Dengesizlik 70 g cm'den fazla olmamalıdır. Ardından, bir ucu serbest bırakarak ve sarkaç çerçevesinin diğer ucunu sabitleyici stand ile sabitleyerek, tahrik milinin diğer ucunun dinamik dengelemesi yukarıda açıklanan teknolojik sıraya göre gerçekleştirilir.

Tahrik milleri bazı dengeleme özelliklerine sahiptir. Çoğu parça için dinamik dengelemenin temeli destek boyunlarıdır (örneğin, elektrik motorlarının rotorları, türbinler, miller, krank milleri, vb), ancak tahrik milleri için flanşlardır. Montaj sırasında, farklı bağlantılarda dengesizliğe yol açan kaçınılmaz boşluklar vardır. Balans ayarı sırasında minimum dengesizlik sağlanamazsa şaft reddedilir. Balans ayarının doğruluğu aşağıdaki faktörlerden etkilenir:

  • Tahrik mili flanşının iniş kayışı ile sol ve sağ destek başlıklarının sıkıştırma flanşının iç deliği arasındaki bağlantıda boşluk;
  • Flanşın taban yüzeylerinin radyal ve uç salgısı;
  • Menteşe ve yivli bağlantılarda boşluklar. Yivli bağlantının boşluğunda gres bulunması "yüzer" balanssızlığa yol açabilir. Gerekli balans hassasiyetinin elde edilmesini engelliyorsa, tahrik mili gres olmadan balanslanır.

Bazı dengesizlikler tamamen düzeltilemez olabilir. Tahrik milinin üniversal mafsallarında artan sürtünme gözlenirse, düzeltme düzlemlerinin karşılıklı etkisi artar. Bu, balanslama performansında ve doğruluğunda bir düşüşe yol açar.

OST 37.001.053-74'e göre, aşağıdaki dengesizlik standartları belirlenmiştir: iki mafsallı (iki destekli) tahrik milleri dinamik olarak dengelenir ve üç (üç destekli) - ara destekle monte edilir; 5 kg'dan daha ağır olan tahrik millerinin ve kaplinlerin flanşları (çatalları), mil veya kaplin monte edilmeden önce statik olarak dengelenir; her bir uçtaki tahrik milleri veya üç mafsallı tahrik millerinin ara desteği için kalan dengesizlik normları, spesifik dengesizlik ile değerlendirilir;

Şaftın her bir ucunda veya ara destekte izin verilen maksimum spesifik artık dengesizlik normu ve ayrıca dengeleme standı üzerindeki herhangi bir konumdaki üç eklemli tahrik milleri için aşağıdakileri aşmamalıdır: binek araçların ve küçük yüklü kamyonların (1 tona kadar) ve çok küçük otobüslerin şanzımanları için - 6 g-cm/kg, diğerleri için - 10 g-cm/kg. Tahrik milinin veya üç mafsallı tahrik milinin izin verilen maksimum artık dengesizlik normu, maksimum araç hızında şanzımandaki frekanslarına karşılık gelen bir dönüş frekansında dengeleme standında sağlanmalıdır.

Yük kapasitesi 4 ton ve üzeri olan kamyonların, küçük ve büyük otobüslerin tahrik milleri ve üç mafsallı tahrik milleri için, dengeleme standındaki dönüş frekansının, maksimum araç hızında transmisyon millerinin dönüş frekansının 70%'sine düşürülmesine izin verilir. OST 37.001.053-74'e göre, tahrik millerinin dengeleme dönüş frekansı aşağıdakilere eşit olmalıdır:

nb = (0.7 ... 1.0) nr,

nerede nb - dengeleme dönüş frekansı (standın ana teknik verilerine uygun olmalıdır, n=3000 dk-1; nr - maksimum çalışma dönüş frekansı, min-1.

Pratikte, mafsallardaki ve yivli bağlantılardaki boşluk nedeniyle, tahrik mili önerilen dönüş frekansında dengelenemez. Bu durumda, dengelendiği başka bir dönüş frekansı seçilir.

4. Tahrik Milleri için Modern Balans Makineleri

Şekil 8. Uzunluğu 2 Metreye Kadar, Ağırlığı 500 Kg'a Kadar Olan Tahrik Milleri İçin Balans Makinesi

Modelin 2 standı vardır ve 2 düzeltme düzleminde dengelemeye izin verir.

Uzunluğu 4200 mm'ye, Ağırlığı 400 kg'a Kadar Olan Tahrik Milleri için Balans Makinesi

Şekil 9. Uzunluğu 4200 mm'ye, Ağırlığı 400 kg'a kadar olan Tahrik Milleri için Balans Makinesi

Modelin 4 standı vardır ve aynı anda 4 düzeltme düzleminde dengelemeye izin verir.

Şekil 10. Tahrik Millerinin Dinamik Balansı için Yatay Sert Rulman Balans Makinesi

1 - Dengeleme öğesi (tahrik mili); 2 - Makine tabanı; 3 - Makine destekleri; 4 - Makine tahriki; Makine desteklerinin yapısal öğeleri Şekil 9'da gösterilmiştir.

Şekil 11. Tahrik Millerinin Dinamik Dengelenmesi için Makine Destek Elemanları

1 - Sol ayarlanamayan destek; 2 - Ara ayarlanabilir destek (2 adet); 3 - Sağ ayarlanamayan sabit destek; 4 - Destek çerçevesi kilit kolu; 5 - Hareketli destek platformu; 6 - Destek dikey ayar somunu; 7 - Dikey konum kilit kolları; 8 - Destek sıkıştırma braketi; 9 - Ara yatak hareketli kelepçe; 10 - Kelepçe kilit kolu; 11 - Sıkıştırma braketi kilidi; 12 - Ürün montajı için tahrik (ön) mili; 13 - Tahrik mili

5. Tahrik Mili Balans Ayarı için Hazırlık

Aşağıda, makine desteklerinin kurulumunu ve dengeleme öğesinin (dört destekli tahrik mili) makine desteklerine montajını ele alacağız.

Şekil 12. Balans Makinesinin Millerine Geçiş Flanşlarının Takılması

Şekil 13. Tahrik Milinin Balans Makinesinin Desteklerine Takılması

Şekil 14. Tahrik Milinin Balans Makinesinin Destekleri Üzerinde Kabarcık Terazisi Kullanılarak Yatay Olarak Tesviye Edilmesi

Şekil 15. Tahrik Milinin Dikey Yer Değiştirmesini Önlemek İçin Dengeleme Makinesinin Ara Desteklerinin Sabitlenmesi

Öğeyi tam bir tur için manuel olarak döndürün. Serbestçe ve desteklere sıkışmadan döndüğünden emin olun. Bundan sonra, makinenin mekanik kısmı ayarlanır ve öğe kurulumu tamamlanır.

6. Tahrik Mili Dengeleme Prosedürü

Balans makinesinde tahrik mili balanslama işlemi, örnek olarak Balanset-4 ölçüm sistemi kullanılarak ele alınacaktır. Balanset-4, kendi yataklarında dönen veya bir balans makinesine monte edilmiş rotorların bir, iki, üç ve dört düzeltme düzleminde balanslanması için tasarlanmış taşınabilir bir balanslama kitidir. Cihaz dört adede kadar titreşim sensörü, bir faz açısı sensörü, dört kanallı bir ölçüm ünitesi ve taşınabilir bir bilgisayar içerir.

Ölçüm, işleme ve düzeltici ağırlıkların büyüklüğü ve konumuna ilişkin bilgilerin görüntülenmesi de dahil olmak üzere tüm dengeleme işlemi otomatik olarak gerçekleştirilir ve kullanıcının verilen talimatların ötesinde ek beceri ve bilgiye sahip olmasını gerektirmez. Tüm balans işlemlerinin sonuçları Balans Arşivine kaydedilir ve gerektiğinde rapor olarak yazdırılabilir. Balanslamaya ek olarak, Balanset-4 normal bir vibro-takometre olarak da kullanılabilir ve toplam titreşimin kök ortalama kare (RMS) değerinin, titreşimin dönme bileşeninin RMS değerinin ve rotor dönüş frekansının kontrolünün dört kanalda ölçülmesine olanak tanır.

Ayrıca cihaz, zaman fonksiyonunun ve titreşim spektrumunun titreşim hızına göre grafiklerinin görüntülenmesine izin verir, bu da dengelenmiş makinenin teknik durumunun değerlendirilmesinde yararlı olabilir.

Şekil 16. Balanset-4 Cihazının Dış Görünümü Tahrik Mili Balanslama Makinesi Ölçüm ve Hesaplama Sistemi Olarak Kullanılan Balanset-4 Cihazının Dış Görünümü

Şekil 17. Balanset-4 Cihazının Balanset-4 Cihazının Tahrik Mili Balanslama Makinesi Ölçüm ve Hesaplama Sistemi Olarak Kullanımına Örnek

Şekil 18. Balanset-4 Cihazı Balanset-4 Cihazının Kullanıcı Arayüzü

Balanset-4 cihazı iki tip sensörle donatılabilir - titreşimi (titreşim ivmesi) ölçmek için titreşim ivmeölçerler ve kuvvet sensörleri. Titreşim sensörleri rezonans sonrası tip balans makinelerinde çalışmak için kullanılırken, kuvvet sensörleri rezonans öncesi tip makineler için kullanılır.

Şekil 19. Balanset-4 Titreşim Sensörlerinin Balanset-4 Titreşim Sensörlerinin Balanslama Makinesi Desteklerine Montajı

Sensörlerin hassasiyet ekseninin yönü, bu durumda yatay olan desteğin titreşim yer değiştirme yönüyle eşleşmelidir. Sensör kurulumu hakkında ek bilgi için ÇALIŞMA KOŞULLARINDA ROTORLARIN DENGELENMESİ bölümüne bakın. Kuvvet sensörlerinin kurulumu makinenin tasarım özelliklerine bağlıdır.

  1. Titreşim sensörleri 1, 2, 3, 4'ü balans makinesinin desteklerine takın.
  2. Titreşim sensörlerini X1, X2, X3, X4 konnektörlerine bağlayın.
  3. Faz açısı sensörünü (lazer takometre) 5, dengeli rotorun radyal (veya uç) yüzeyi ile sensör muhafazası arasındaki nominal boşluk 10 ila 300 mm aralığında olacak şekilde monte edin.
  4. Rotor yüzeyine en az 10-15 mm genişliğinde yansıtıcı bir bant işareti yapıştırın.
  5. Faz açısı sensörünü X5 konektörüne bağlayın.
  6. Ölçüm ünitesini bilgisayarın USB portuna bağlayın.
  7. Şebeke gücünü kullanırken, bilgisayarı güç kaynağı ünitesine bağlayın.
  8. Güç kaynağı ünitesini 220 V, 50 Hz şebekeye bağlayın.
  9. Bilgisayarı açın ve "BalCom-4" programını seçin.
  10. Ölçüm ünitesinin X1, X2, X3 ve X4 girişlerine sırasıyla bağlı 1, 2, 3, 4 titreşim sensörlerini kullanarak dört düzlemde eş zamanlı titreşim ölçümü modunu seçmek için "F12-four-plane" düğmesine (veya bilgisayar klavyesindeki F12 fonksiyon tuşuna) basın.
  11. Şekil 16'da gösterildiği gibi, bilgisayar ekranında dört ölçüm kanalında aynı anda titreşim ölçme işlemini (veya dört düzlemde dengeleme işlemini) gösteren anımsatıcı bir diyagram görüntülenir.

Balans ayarı yapmadan önce, ölçümlerin vibrometre modunda (F5 düğmesi) yapılması önerilir.

Şekil 20. Vibrometre Modu Ölçümleri

Toplam titreşim büyüklüğü V1s (V2s), dönme bileşeni büyüklüğü V1o (V2o) ile yaklaşık olarak eşleşiyorsa, mekanizmanın titreşimine ana katkının rotor dengesizliğinden kaynaklandığı varsayılabilir. Toplam titreşim büyüklüğü V1s (V2s), dönme bileşeni V1o'yu (V2o) önemli ölçüde aşıyorsa, mekanizmanın incelenmesi önerilir - yatakların durumunu kontrol edin, temele güvenli bir şekilde monte edildiğinden emin olun, rotorun dönme sırasında sabit parçalara temas etmediğini doğrulayın ve diğer mekanizmalardan gelen titreşimlerin etkisini göz önünde bulundurun, vb.

"Grafikler-Spektral Analiz" modunda elde edilen zaman fonksiyonu grafiklerinin ve titreşim spektrumlarının incelenmesi burada faydalı olabilir.

Balanset-1A taşınabilir dengeleyici ve titreşim analizörü için yazılım. Titreşim spektrum grafikleri.

Şekil 21. Titreşim Zaman Fonksiyonu Titreşim Zaman Fonksiyonu ve Spektrum Grafikleri

Grafik, titreşim seviyelerinin hangi frekanslarda en yüksek olduğunu gösterir. Bu frekanslar balanslanmış mekanizmanın rotorunun dönme frekansından farklıysa, bu titreşim bileşenlerinin kaynaklarını belirlemek ve balanslamadan önce bunları ortadan kaldırmak için önlemler almak gerekir.

Vibrometre modundaki okumaların kararlılığına da dikkat etmek önemlidir - titreşimin genliği ve fazı ölçüm sırasında 10-15%'den fazla değişmemelidir. Aksi takdirde, mekanizma bir rezonans bölgesine yakın çalışıyor olabilir. Bu durumda, rotor hızı ayarlanmalıdır.

"Birincil" modda dört düzlemli balanslama gerçekleştirirken, beş kalibrasyon çalışması ve balanslanmış makinenin en az bir doğrulama çalışması gereklidir. Deneme ağırlığı olmadan yapılan ilk makine çalıştırması sırasında titreşim ölçümü "Dört Düzlemli Balanslama" çalışma alanında gerçekleştirilir. Sonraki çalıştırmalar, her bir düzeltme düzleminde (her bir balans makinesi desteği alanında) tahrik miline sırayla takılan bir deneme ağırlığı ile gerçekleştirilir.

Sonraki her çalıştırmadan önce aşağıdaki adımlar atılmalıdır:

  • Dengelenmiş makinenin rotorunun dönüşünü durdurun.
  • Önceden takılmış olan deneme ağırlığını çıkarın.
  • Deneme ağırlığını bir sonraki düzleme takın.

Şekil 23. Dört Düzlemli Dengeleme Çalışma Alanı

Her ölçüm tamamlandıktan sonra, rotorun dönüş frekansı (Nob) ve ayrıca RMS değerleri (Vo1, Vo2, Vo3, Vo4) ve fazlar (F1, F2, F3, F4) dengelenmiş rotorun dönme frekansındaki titreşim değerleri program penceresindeki ilgili alanlara kaydedilir. Beşinci çalıştırmadan sonra (Düzlem 4'teki Ağırlık), "Dengeleme Ağırlıkları" çalışma alanı (bkz. Şekil 24) görüntülenir ve kütlelerin hesaplanan değerleri (M1, M2, M3, M4) ve kurulum açıları (f1, f2, f3, f4) dengesizliğini telafi etmek için dört düzlemde rotora takılması gereken düzeltici ağırlıkların.

Şekil 24. Dört Düzlemde Düzeltici Ağırlıkların Hesaplanan Parametreleri ile Çalışma Alanı

Dikkat!: Dengelenmiş makinenin beşinci çalışması sırasında ölçüm işlemini tamamladıktan sonra, rotorun dönüşünü durdurmak ve önceden takılmış olan deneme ağırlığını çıkarmak gerekir. Ancak bundan sonra rotora düzeltici ağırlıkları takmaya (veya çıkarmaya) devam edebilirsiniz.

Kutupsal koordinat sisteminde rotora düzeltici ağırlık eklemek (veya çıkarmak) için açısal konum, deneme ağırlığı kurulumunun konumundan ölçülür. Açı ölçüm yönü rotorun dönüş yönü ile çakışır. Kanatlarla dengeleme durumunda, koşullu olarak 1. kanat olarak kabul edilen dengelenmiş rotorun kanadı, deneme ağırlığı montaj konumu ile çakışır. Bilgisayar ekranında gösterilen kanatların numaralandırma yönü rotorun dönüş yönünü takip eder.

Programın bu versiyonunda, varsayılan olarak düzeltici ağırlığın rotora ekleneceği varsayılmaktadır. Bu, "Ekle" alanında ayarlanan işaret ile gösterilir. Dengesizliğin ağırlığı kaldırarak (örn. delme yoluyla) düzeltilmesi gerekiyorsa, fareyi kullanarak "Kaldır" alanındaki işareti ayarlayın, ardından düzeltici ağırlığın açısal konumu otomatik olarak 180 derece değişecektir.

Dengelenmiş rotora düzeltici ağırlıkları taktıktan sonra, önceki "Dört Düzlemli Dengeleme" çalışma alanına dönmek ve dengeleme işleminin etkinliğini kontrol etmek için "Çıkış - F10" düğmesine (veya bilgisayar klavyesindeki F10 işlev tuşuna) basın. Doğrulama çalışmasını tamamladıktan sonra, rotorun dönme frekansı sonuçları (Nob) ve RMS değerleri (Vo1, Vo2, Vo3, Vo4) ve fazlar (F1, F2, F3, F4) dengelenmiş rotorun dönme frekansındaki titreşim değerleri kaydedilir. Aynı anda, "Dengeleme Ağırlıkları" çalışma alanı (bkz. Şekil 21) "Dört Düzlemli Dengeleme" çalışma alanının üzerinde belirir ve kalan dengesizliğini telafi etmek için rotora takılması (veya çıkarılması) gereken ek düzeltici ağırlıkların hesaplanan parametrelerini görüntüler. Ayrıca bu çalışma alanı, balanslama sonrasında elde edilen artık dengesizlik değerlerini de gösterir. Dengelenen rotorun artık titreşim ve/veya artık dengesizlik değerleri teknik belgelerde belirtilen tolerans gereksinimlerini karşılıyorsa, dengeleme işlemi tamamlanabilir. Aksi takdirde dengeleme işlemine devam edilebilir. Bu yöntem, dengelenmiş rotora düzeltici ağırlığı takarken (çıkarırken) oluşabilecek ardışık yaklaşımlar yoluyla olası hataların düzeltilmesine olanak tanır.

Dengeleme işlemi devam ederse, "Dengeleme Ağırlıkları" çalışma alanında belirtilen parametrelere göre dengelenmiş rotora ek düzeltici ağırlıklar takılmalıdır (veya çıkarılmalıdır).

"Katsayılar - F8" düğmesi (veya bilgisayar klavyesindeki F8 fonksiyon tuşu), beş kalibrasyon çalışmasının sonuçlarından hesaplanan rotor dengeleme katsayılarını (dinamik etki katsayıları) görüntülemek ve bilgisayarın belleğine kaydetmek için kullanılır.

7. Rijit Rotorlar için Önerilen Balans Doğruluk Sınıfları

Tablo 2. Rijit Rotorlar için Önerilen Dengeleme Doğruluk Sınıfları.

Şekil 7.34. Dengeleme toleransı hesaplama penceresi

Rijit Rotorlar için Önerilen Balans Doğruluk Sınıfları

Makine Türleri (Rotorlar) Dengeleme Doğruluk Sınıfı Değer eper Ω mm/s
Büyük düşük hızlı deniz dizel motorları için tahrik krank milleri (yapısal olarak dengesiz) (piston hızı 9 m/s'den az) G 4000 4000
Büyük düşük hızlı deniz dizel motorları için tahrik krank milleri (yapısal olarak dengelenmiş) (piston hızı 9 m/s'den az) G 1600 1600
Titreşim izolatörleri üzerinde tahrik krank milleri (yapısal olarak dengesiz) G 630 630
Rijit destekler üzerinde tahrik krank milleri (yapısal olarak dengesiz) G 250 250
Binek araçlar, kamyonlar ve lokomotifler için monte edilmiş pistonlu motorlar G 100 100
Otomobil parçaları: tekerlekler, jantlar, tekerlek setleri, şanzımanlar
Titreşim izolatörleri üzerinde tahrik krank milleri (yapısal olarak dengelenmiş) G 40 40
Tarım makineleri G 16 16
Rijit destekler üzerinde tahrik krank milleri (balanslı)
Kırıcılar
Tahrik milleri (tahrik milleri, vidalı miller)
Uçak gaz türbinleri G 6.3 6.3
Santrifüjler (ayırıcılar, çökelticiler)
Maksimum nominal dönüş hızı 950 dakikaya kadar olan elektrik motorları ve jeneratörler (şaft yüksekliği en az 80 mm olan)-1
Mil yüksekliği 80 mm'den az olan elektrik motorları
Hayranlar
Dişli tahrikler
Genel amaçlı makineler
Metal kesme makineleri
Kağıt yapım makineleri
Pompalar
Turboşarjlar
Su türbinleri
Kompresörler
Bilgisayar kontrollü sürücüler G 2.5 2.5
Maksimum nominal dönüş hızı 950 dakikanın üzerinde olan elektrik motorları ve jeneratörler (şaft yüksekliği en az 80 mm olan)-1
Gaz ve buhar türbinleri
Metal kesme makinesi tahrikleri
Tekstil makineleri
Ses ve video ekipmanı sürücüleri G 1 1
Taşlama makinesi tahrikleri
Yüksek hassasiyetli ekipmanların milleri ve tahrikleri G 0.4 0.4

 

Kategoriler: ÖrnekrotorlarÇözümlerİçerik
Etiketler:

0 Yorum

Bir cevap yazın

Avatar yer tutucu
tr_TRTurkish
tr_TRTurkish en_USEnglish bg_BGBulgarian zh_CNChinese hrCroatian cs_CZCzech da_DKDanish nl_NLDutch etEstonian fiFinnish fr_FRFrench de_DEGerman elGreek hu_HUHungarian id_IDIndonesian it_ITItalian jaJapanese ko_KRKorean lvLatvian lt_LTLithuanian nb_NONorwegian pl_PLPolish pt_BRPortuguese (Brazil) pt_PTPortuguese (Portugal) ro_RORomanian ru_RURussian sk_SKSlovak sl_SISlovenian es_ESSpanish sv_SESwedish ukUkrainian