Echilibrarea statistică și dinamică a părților critice. Echilibrarea pieselor rotative. Dispozitive pentru echilibrare statică

Dezechilibrul pieselor rotative (roți ale pompelor și unităților de transmisie, cuplaje anvelope-pneumatice, roți dințate) se obține atunci când masa lor este deplasată într-o direcție, în urma căreia centrul de greutate este deplasat față de axa de rotație, precum și atunci când axa de rotație este deplasată în raport cu centrul de greutate. Masa piesei este deplasată din cauza neomogenității materialului, inexactităților la prelucrare și ca urmare a uzurii unilaterale în timpul funcționării. Axa de rotație în raport cu centrul de greutate este deplasată din cauza distorsiunilor în timpul asamblarii sau inexactităților de fabricație.

La viteze mari de rotație ale pieselor dezechilibrate, apar forțe centrifuge dezechilibrate, ducând la vibrarea piesei și a unității în ansamblu și la uzura prematură a acesteia. Prin urmare, piesele rotative trebuie echilibrate cu grijă.

Există două moduri de echilibrare: static și dinamic. Cu „echilibrarea statică, piesa este echilibrată în raport cu axa de rotație prin reducerea masei sale pe partea în care centrul de greutate este deplasat sau prin creșterea masei pe latura diametral opusă. Cu această metodă, piesa este într-un stare statică și dacă este echilibrată (echilibrare), piesa va rămâne în orice poziție în care se rotește față de axa de rotație.Schema de echilibrare a pieselor de diferite lungimi (A, A 1) este prezentată în Fig. 130.

Orez. 130. Schema de echilibrare pentru piese de diferite lungimi: 1 - masa dezechilibrata; 2 - masa echilibrata

Echilibrarea statică se realizează pe prisme orizontale, role sau role. Cel mai simplu dispozitiv pentru echilibrarea statică sunt suporturile paralele, care sunt două ghidaje sub formă de cuțite fixate pe baze, de-a lungul cărora se poate rula piesa de echilibrat.

Cuțitele sunt aliniate cu un nivel în două direcții reciproc perpendiculare. Pentru echilibrarea pieselor masive (roți de pompă), se folosesc suporturi cu role sau cu discuri, care au rulmenți cu bile sau role în loc de cuțite.

Echilibrarea statică se realizează după cum urmează. Piesa de echilibrat se instaleaza pe suport iar echilibrul acestuia se determina prin intoarcere printr-un anumit unghi. Când este dezechilibrat, partea grea a piesei revine în jos, iar când este echilibrată, rămâne în poziția în care se întoarce. Masa dezechilibrată a piesei este îndepărtată prin găurire de-a lungul semnului de pe ambele părți ale acesteia. Dacă designul piesei slăbește în timpul găuririi, atunci, în acest caz, o masă de echilibrare (sarcină) sub formă de plăci separate este instalată pe apărătoarea diametral opusă folosind șuruburi.

Pentru o piesă în formă de disc având o lungime mică în comparație cu diametrul său, metoda de echilibrare statică va fi suficientă, deoarece masele dezechilibrate și echilibrate sunt pe sau aproape de axa transversală a piesei. În acest caz, atunci când piesa se rotește, forțele centrifuge ale maselor vor fi în aceleași planuri sau apropiate și nu vor avea un efect suplimentar asupra arborelui și rulmenților.

Pentru o piesă cilindrică cu o lungime relativ mare (scripeți de transmisie cu curele trapezoidale), o metodă de echilibrare statică nu va fi suficientă, deoarece masele dezechilibrate și echilibrate în timpul echilibrării pot fi îndepărtate de axa transversală a piesei pe o distanță a. Când piesa se rotește, forțele centrifuge ale acestor mase, „situate în planuri diferite, creează o pereche de forțe care vor roti piesa în jurul axei de rotație și vor crea sarcini suplimentare pe arbore și lagăre. În acest caz, efectul de o pereche de forțe poate fi eliminată numai prin echilibrare dinamică, în care poziția și valoarea masei de echilibrare sunt determinate în starea dinamică a piesei - în timpul rotației acesteia.

Procesul de echilibrare dinamică se realizează pe mașini speciale sau direct în mașini și mecanisme pe rulmenți proprii folosind dispozitive speciale: vibrometre, vibroscoape.

Întrebări de control la capitolul X

1. Ce tipuri de lucrări de instalații sanitare se efectuează în timpul construcției instalațiilor de foraj?

2. În ce tipuri de șuruburi sunt împărțite?

3. În ce cazuri se folosesc șuruburi, șuruburi, șuruburi?

4. Pentru ce sunt șaibele?

5. Ce metode de blocare a conexiunilor filetate se folosesc?

6. Ce fel de chei se folosesc?

7. Ce taste sunt folosite pentru conexiunile tensionate și nesolicitate?

8. Care este avantajul conexiunilor spline față de cele cu cheie?

9. Ce profiluri spline sunt folosite?

10. Cum se fac conexiunile cu presa?

11. Care sunt legăturile sindicale?

12. Cum sunt centrați arborii prin cuplaje pneu-pneumatice?

13. Din ce elemente constă transmisia?

14. Care sunt angrenajele?

15. Care sunt modalitățile de a verifica golurile angrenajelor?

16. Din ce elemente constă lanțul cu role de antrenare?

17. Pentru ce sunt folosite carcasele cu rulmenți alți?

18. Care sunt modelele rulmenților cu rulare?

19. Cum sunt presați rulmenții?

20. Cum este reglat jocul în rulmenții de tracțiune și conici?

21. Care este echilibrarea pieselor rotative?

22. Cum și când se efectuează echilibrarea statică și dinamică?

ORGANIZAREA PRODUCȚIEI ȘI A MUNCII, ECONOMIA ȘI PLANIFICAREA CONSTRUCȚIEI DE FORATURI

Unul dintre motivele reducerii duratei de viata a motorului il reprezinta vibratiile rezultate din dezechilibrul pieselor rotative ale acestuia si anume arborele cotit, volanta, cosul de ambreiaj etc. Nu este un secret ce amenință aceste vibrații. Aceasta include uzura crescută a pieselor și funcționarea extrem de inconfortabilă a motorului și o dinamică mai proastă și un consum crescut de combustibil și așa mai departe și așa mai departe. Toate aceste pasiuni au fost discutate de mai multe ori atât în tipar, cât și pe internet – nu ne vom repeta. Să vorbim mai bine despre echipamentele de echilibrare, dar mai întâi, să analizăm pe scurt ce este acest dezechilibru și ce tipuri este, apoi ne vom uita la cum să-l rezolvăm.

Pentru început, să decidem de ce să introducem conceptul de dezechilibru, deoarece cauza vibrațiilor este forțele de inerție care apar în timpul rotației și mișcării de translație inegale a pieselor. Ar putea fi mai bine să operați cu mărimile acestor forțe? Le-am tradus în kilograme „pentru claritate” și pare să fie clar unde, ce și cu ce efort apasă, câte kilograme cad pe ce suport... Dar ideea este că mărimea forței de inerție depinde de viteza de rotație. , mai exact, pe pătratul frecvenței sau al accelerației în mișcarea de translație, iar aceasta, spre deosebire de masa și raza de rotație, sunt variabile. Astfel, este pur și simplu incomod să folosești forța de inerție la echilibrare, va trebui să recalculezi aceleași kilograme de fiecare dată în funcție de pătratul frecvenței. Judecă singur, pentru mișcarea de rotație forța de inerție este:

m- masa dezechilibrata;
r este raza de rotație a acestuia;
w este viteza unghiulară de rotație în rad/s;
n- viteza de rotatie in rpm.

Nu matematică superioară, desigur, dar nu vreau să recalculez încă o dată. De aceea a fost introdus conceptul de dezechilibru, ca produs al unei mase dezechilibrate cu distanța până la aceasta față de axa de rotație:

D– dezechilibru în g mm;
m- masa dezechilibrata in grame;
r este distanța de la axa de rotație la această masă în mm.

Această valoare se măsoară în unități de masă înmulțite cu o unitate de lungime și anume în g mm (adesea în g cm). Mă concentrez în mod special pe unitățile de măsură, pentru că în vastitatea rețelei globale, și în tipărire, în numeroase articole dedicate echilibrării, nu veți găsi nimic... Există grame împărțite la centimetri, iar definiția dezechilibrului în grame (nu înmulțite cu nimic, doar grame și orice doriți, apoi gândiți-vă) și analogii cu unitățile de măsură ale cuplului (se pare că - kg m, și aici g mm ... dar sensul fizic este complet diferit ... .). În general, vom fi atenți!

Asa de, primul tip de dezechilibru- dezechilibru static sau, se spune, static. Un astfel de dezechilibru va apărea dacă o sarcină este plasată pe arbore exact opus centrului său de masă, iar aceasta va fi echivalentă cu o deplasare paralelă a axei centrale principale de inerție 1 în raport cu axa de rotație a arborelui. Este ușor de ghicit că un astfel de dezechilibru este caracteristic rotoarelor în formă de disc2, volantelor, de exemplu, sau roților de șlefuit. Puteți elimina acest dezechilibru pe dispozitive speciale - cuțite sau prisme. Partea grea3 va întoarce rotorul sub forța gravitației. După ce ați observat acest loc, este posibil să instalați o astfel de sarcină prin simpla selecție pe partea opusă, ceea ce va aduce sistemul la echilibru. Cu toate acestea, acest proces este destul de lung și minuțios, așa că este mai bine să eliminați dezechilibrul static pe mașinile de echilibrare - atât mai rapid, cât și mai precis, dar mai multe despre asta mai jos.

Al doilea tip de dezechilibru- de moment. Un astfel de dezechilibru poate fi cauzat de lipirea unei perechi de greutăți identice pe marginile rotorului la un unghi de 180 ° una față de cealaltă. Astfel, deși centrul de masă va rămâne pe axa de rotație, axa centrală principală de inerție se va abate cu un anumit unghi. Ce este remarcabil la acest tip de dezechilibru? La urma urmei, la prima vedere, în „natură” poate fi găsit doar printr-un accident „fericit”... Insidiositatea unui astfel de dezechilibru constă în faptul că se manifestă numai atunci când arborele se rotește. Pune un rotor cu cuplu dezechilibrat pe cuțite și acesta va fi complet în repaus, indiferent de câte ori este deplasat. Cu toate acestea, merită să-l desfășurați, astfel încât cea mai puternică vibrație va apărea imediat. Eliminarea unui astfel de dezechilibru este posibilă numai pe o mașină de echilibrare.

Și, în sfârșit cel mai caz general- dezechilibru dinamic. Un astfel de dezechilibru se caracterizează printr-o deplasare a axei centrale principale de inerție atât în unghi, cât și în loc față de axa de rotație a rotorului. Adică, centrul de masă este deplasat în raport cu axa de rotație a arborelui și, odată cu acesta, axa centrală principală de inerție. În același timp, se abate și cu un anumit unghi, astfel încât să nu traverseze axa de rotație4. Acest tip de dezechilibru apare cel mai des și tocmai acest tip de dezechilibru este eliminat atât de obișnuit în magazinele de anvelope la schimbarea cauciucului. Dar dacă toți mergem la montarea anvelopelor primăvara și toamna, atunci de ce ignorăm piesele motorului?

O întrebare simplă: după șlefuirea arborelui cotit la dimensiunea reparației sau, și mai rău, după îndreptarea acestuia, poți fi sigur că axa centrală principală de inerție coincide exact cu axa geometrică de rotație a arborelui cotit? Și a doua oară să dezasamblați și să montați motorul, aveți timp și chef?

Deci, în ce să echilibrați arbori, volante și așa mai departe. necesar, fără îndoială. Următoarea întrebare este cum să echilibrezi?

După cum am menționat deja, în echilibrarea statică, te poți descurca cu cuțitele cu prismă dacă ai suficient timp, răbdare, iar marjele de toleranță pentru dezechilibrul rezidual sunt mari. Daca apreciezi timp de lucru, vă pasă de reputația companiei dvs. sau pur și simplu vă faceți griji pentru resursele pieselor dvs. de motor, atunci singura opțiune de echilibrare este o mașină specializată.

Și există o astfel de mașină - o mașină pentru echilibrarea dinamică a modelului Liberator produs de Hines (SUA), vă rugăm să iubiți și să favorizați!

Această mașină de pre-rezonanță este concepută pentru a determina și elimina dezechilibrul arborilor cotit, volantelor, coșurilor de ambreiaj și așa mai departe.

Întregul proces de eliminare a dezechilibrului poate fi împărțit în trei părți: pregătirea mașinii pentru funcționare, măsurarea dezechilibrului și eliminarea dezechilibrului.

În prima etapă, este necesar să instalați arborele pe suporturile fixe ale mașinii, să atașați un senzor la capătul arborelui care va monitoriza poziția și viteza arborelui, să puneți o curea de transmisie, cu care arborele se va derula în timpul procesului de echilibrare și va introduce dimensiunile arborelui, coordonatele de poziție și razele pe suprafețele de corecție ale computerului, selectați unitățile de măsurare a dezechilibrului etc. Apropo, data viitoare, din nou, nu va trebui să introduceți toate acestea, deoarece este posibil să salvați toate datele introduse în memoria computerului, exact așa cum este posibil să le ștergeți, să le modificați, să le suprascrieți sau să le schimbați. oricând fără salvare. Pe scurt, deoarece computerul mașinii funcționează sub sistem de operare Windows XP, atunci toate trucurile de lucru cu acesta vor fi destul de familiare pentru utilizatorul obișnuit. Cu toate acestea, pentru un mecanic fără experiență în probleme de computer, nu va fi prea greu să stăpânească mai multe meniuri de pe ecran ale programului de echilibrare, mai ales că programul în sine este foarte clar și intuitiv.

Procesul de măsurare a dezechilibrului în sine are loc fără participarea operatorului. Trebuie doar să apese butonul dorit și să aștepte până când arborele începe să se rotească, apoi se oprește. După aceea, pe ecran va fi afișat tot ceea ce este necesar pentru eliminarea dezechilibrului și anume: mărimea și unghiurile dezechilibrelor pentru ambele planuri de corecție, precum și adâncimea și numărul de foraje care trebuie făcute pentru a elimina acest dezechilibru. Adâncimile găurilor sunt derivate, desigur, pe baza diametrului de foraj introdus anterior și a materialului arborelui. Apropo, aceste date sunt afișate pentru două planuri de corecție dacă a fost selectată echilibrarea dinamică. Cu echilibrarea statică, desigur, totul va fi afișat la fel, doar pentru un singur avion.

Acum rămâne doar să găurim găurile propuse fără a îndepărta arborele de pe suporturi. Pentru aceasta, în spate se află o mașină de găurit, care se poate deplasa pe o pernă de aer de-a lungul întregului pat. Adâncimea de găurire, în funcție de configurație, poate fi controlată fie printr-un indicator digital al mișcării axului, fie printr-un afișaj grafic afișat pe monitorul unui computer. Aceeași mașină poate fi utilizată la găurire sau frezare, de exemplu, biele pentru distribuția greutății. Pentru a face acest lucru, rotiți pur și simplu etrierul cu 180°, astfel încât să fie deasupra mesei speciale. Aceasta masa poate fi mutata in doua directii (masa este furnizata ca accesoriu).

Rămâne doar să adăugăm aici că atunci când calculează adâncimea de găurire, computerul ia în considerare chiar și conul de ascuțire al burghiului.

După ce dezechilibrul a fost eliminat, măsurătorile trebuie repetate din nou pentru a vă asigura că dezechilibrul rezidual se află în valorile admise.

Apropo, despre dezechilibrul rezidual sau, după cum se spune uneori, despre toleranța pentru echilibrare. Aproape fiecare producător de motoare trebuie să dea valori de dezechilibru rezidual în instrucțiunile de reparare a pieselor. Cu toate acestea, dacă aceste date nu au putut fi găsite, atunci puteți utiliza recomandari generale. Atât GOST intern, cât și standardul ISO global oferă, în general, același lucru.

Mai întâi trebuie să decideți cărei clase îi aparține rotorul dvs. și apoi să utilizați tabelul de mai jos pentru a afla clasa de precizie de echilibrare a acestuia. Să presupunem că echilibrăm arborele cotit. Din tabel rezultă că „ansamblul arborelui cotit al unui motor cu șase sau mai mulți cilindri cu cerințe speciale” are o clasă de precizie 5 conform GOST 22061-76. Să presupunem că arborele nostru are cerințe foarte speciale - să complicăm sarcina și să o atribuim celei de-a patra clase de precizie.

În plus, presupunând viteza maximă de rotație a arborelui nostru egală cu 6000 rpm, determinăm din grafic că valoarea est. (dezechilibrul specific) se află în limitele dintre două linii drepte care definesc câmpul de toleranță pentru clasa a patra și este de la 4 la 10 microni.

Acum, după formula:

D st.în plus– dezechilibru rezidual admisibil;
e art.- valoarea tabelară a dezechilibrului specific;
m rotor este masa rotorului;

încercând să nu ne confundăm în unitățile de măsură și presupunând că masa arborelui este de 10 kg, obținem că dezechilibrul rezidual admisibil al arborelui nostru cotit nu trebuie să depășească 40 - 100 g mm. Dar acest lucru se aplică întregului arbore, iar mașina ne arată un dezechilibru în două planuri. Aceasta înseamnă că pe fiecare suport, cu condiția ca centrul de masă al arborelui să fie exact la mijloc între planurile corective, dezechilibrul rezidual admisibil pe fiecare suport nu trebuie să depășească 20 - 50 g mm.

Doar pentru comparație: dezechilibrul permis al arborelui cotit al motorului D-240/243/245 cu o greutate a arborelui de 38 kg, conform cerințelor producătorului, nu trebuie să depășească 30 g cm. Amintiți-vă, am acordat atenție unităților de măsurare? Acest dezechilibru este indicat în g cm, ceea ce înseamnă că este egal cu 300 g mm, ceea ce este de câteva ori mai mare decât cel calculat de noi. Cu toate acestea, nimic surprinzător - arborele este mai greu decât ceea ce am luat de exemplu și se rotește la o frecvență mai mică... Calculați în reversulși veți vedea că clasa de precizie de echilibrare este aceeași ca în exemplul nostru.

De asemenea, trebuie remarcat aici că, strict vorbind, dezechilibrul admis este calculat prin formula:

D st.t.- valoarea vectorului principal de dezechilibre tehnologice ale produsului rezultat din montarea rotorului, datorita montarii unor piese (rotii, semicuple, lagare, ventilatoare etc.), care prezinta dezechilibre proprii, datorita abaterile de forma si amplasarea suprafetelor si scaune, jocuri radiale etc.;
D st.e.- valoarea vectorului principal al dezechilibrelor operaționale ale produsului care rezultă din uzura neuniformă, relaxarea, arderea, cavitația pieselor rotorului etc. pentru o resursă tehnică dată sau înainte de o reparație care implică echilibrare.

Sună înfricoșător, dar după cum a arătat practica în majoritatea cazurilor, dacă alegeți valoarea dezechilibrului specific la limita inferioară a clasei de precizie (în acest caz, dezechilibrul specific este de 2,5 ori mai mic decât dezechilibrul specific definit pentru superioare). limita clasei), atunci vectorul principal al dezechilibrului admisibil poate fi calculat prin formula dată mai sus, conform căreia am considerat de fapt. Astfel, în exemplul nostru, este încă mai bine să luăm dezechilibrul rezidual admisibil egal cu 20 g mm pentru fiecare plan de corecție.

Mai mult, mașina propusă, spre deosebire de vechile mașini analogice domestice, păstrate miraculos după binecunoscutele evenimente triste din țara noastră, va oferi cu ușurință o asemenea acuratețe.

Bine, dar cum rămâne cu volantul și coșul de ambreiaj? De obicei, după ce arborele cotit a fost echilibrat, i se atașează un volant, mașina este pusă în modul de echilibrare statică și doar volantul este dezechilibrat, având în vedere arborele cotit ca fiind perfect echilibrat. Există un mare plus în această metodă: dacă volanta și coșul de ambreiaj nu sunt deconectate de la arbore după echilibrare și aceste părți nu sunt niciodată schimbate, atunci unitatea echilibrată în acest fel va avea mai puțin dezechilibru decât dacă fiecare piesă ar fi echilibrată separat. Daca totusi vrei sa echilibrezi volanta separat de arbore, atunci pentru aceasta masina este echipata cu arbori speciali, aproape perfect echilibrati, pentru echilibrarea volantelor.

Desigur, ambele metode au avantajele și dezavantajele lor. În primul caz, la înlocuirea oricăreia dintre piesele implicate anterior în ansamblul de echilibrare, inevitabil va apărea un dezechilibru. Dar, pe de altă parte, dacă echilibrați toate piesele separat, atunci toleranța pentru dezechilibrul rezidual al fiecărei piese va trebui să fie serios înăsprită, ceea ce va duce la mult timp petrecut la echilibrare.

În ciuda faptului că toate operațiunile descrise mai sus pentru măsurarea și eliminarea dezechilibrelor pe această mașină sunt implementate foarte convenabil, economisesc mult timp, asigură împotriva posibile erori legat de notoriul „factor uman” și așa mai departe, în dreptate, trebuie remarcat că cel puțin, dar multe alte mașini vor putea face același lucru. Mai mult, exemplul luat în considerare nu a reprezentat nimic deosebit de complicat.

Și dacă trebuie să echilibrezi arborele, să zicem, de la V8? Sarcina este, de asemenea, în general, nu cea mai dificilă, dar totuși nu este de a echilibra cele patru în linie. La urma urmei, nu puteți doar să puneți un astfel de arbore pe mașină, trebuie să agățați greutăți speciale de echilibrare pe suporturile bielei.Și masa lor depinde, în primul rând, de masa grupului de piston, adică de masa de piesele care se deplasează exclusiv progresiv și, în al doilea rând, despre distribuția greutății bielelor, apoi există ce masă a bielei se referă la piesele rotative și ce la piesele în mișcare progresivă și, în sfârșit, în al treilea rând, numai din masa pieselor rotind. Puteți, desigur, să cântăriți în mod constant toate detaliile, să notați datele pe o bucată de hârtie, să calculați diferența dintre mase, apoi să amestecați ce intrare se referă la ce piston sau bielă și să faceți toate acestea de mai multe ori.

Și puteți folosi sistemul automat de cântărire „Compu-Match” oferit ca opțiune. Esența sistemului este simplă: cântarele electronice sunt conectate la computerul mașinii, iar atunci când piesele sunt cântărite succesiv, tabelul de date este completat automat (apropo, poate fi și tipărit). De asemenea, găsește automat cea mai ușoară parte din grup, cum ar fi cel mai ușor piston și determină automat pentru fiecare parte masa care trebuie îndepărtată pentru a egaliza greutățile. Nu va apărea nicio confuzie cu determinarea masei capetelor superioare și inferioare ale bielelor (apropo, tot ceea ce este necesar pentru distribuția greutății este furnizat împreună cu cântarul). Computerul dirijează acțiunile operatorului, care trebuie pur și simplu să urmeze cu atenție instrucțiunile pas cu pas. După aceea, computerul va calcula masa greutăților de echilibrare pe baza masei unui anumit piston și a distribuției greutății bielelor. Rămâne doar să adăugăm că atunci când se calculează masele acestor mărfuri, chiar și masa ulei de motor, care va fi în liniile arborelui în timpul funcționării motorului. Apropo, diferite seturi de greutăți pot fi comandate separat. Încărcările, desigur, sunt de tip setare, adică șaibe de diferite mase sunt atârnate pe știft și fixate cu piulițe.

Și încă câteva cuvinte despre cântărirea pistonului și distribuția greutății bielelor. Chiar la începutul acestui articol, am observat că „una dintre cauzele vibrațiilor motorului este dezechilibrul pieselor sale rotative...”, „una dintre...”, dar departe de singura! Desigur, nu vom putea „depăși” multe dintre ele. De exemplu, cuplu neuniform. Dar se mai poate face ceva. Să luăm ca exemplu un motor convențional cu patru cilindri în linie. Din cursul dinamicii motorului cu ardere internă, toată lumea știe că forțele de inerție de ordinul întâi ale unui astfel de motor sunt complet echilibrate. Minunat! Dar în calcule se presupune că masele tuturor pieselor din cilindri sunt exact aceleași, iar bielele sunt cântărite perfect. Dar de fapt, în timpul capacului. reparați, cântărește cineva pistoanele, inelele, degetele, aliniază masele capului inferior și superior al bielelor? Cu greu…

Desigur, diferența dintre masele pieselor este puțin probabil să provoace vibrații mari, dar dacă este posibil să te apropii măcar puțin de schema de proiectare, de ce să nu o faci? Mai ales dacă e atât de simplu...

Opțional, puteți comanda un set de accesorii și echipamente pentru echilibrarea arborilor cardanici ... Dar stați, asta este o cu totul altă poveste...

* Axa OX se numește axa centrală principală de inerție a corpului dacă trece prin centrul de masă al corpului și momentele de inerție centrifuge J xy și J xz sunt simultan egale cu zero. Neclar? Nu este nimic complicat aici. Mai simplu spus, axa centrală principală de inerție este acea în jurul căreia întreaga masă a corpului este distribuită uniform. Ce înseamnă uniform? Aceasta înseamnă că, dacă selectați mental o anumită masă a arborelui și o înmulțiți cu distanța față de axa de rotație, atunci exact opus va exista, probabil, o altă masă la o distanță diferită, dar având exact același produs, adică masa pe care am selectat-o va fi echilibrată.

Ei bine, care este centrul de masă, cred că e clar și așa.

** Rotoarele aflate în echilibrare se numesc tot ceea ce se rotește, indiferent de formă și dimensiune.

*** Partea grea sau punctul greu al rotorului se numește de obicei locul unde se află masa dezechilibrată.

**** Dacă axa centrală principală de inerție traversează totuși axa de rotație a rotorului, atunci un astfel de dezechilibru se numește cvasi-static. Nu are sens să o luăm în considerare în contextul articolului.

***** Printre alte clasificări ale mașinilor de echilibrare, există o împărțire în cele pre-rezonante și supra-rezonante. Adică, frecvențele la care arborele este echilibrat pot fi fie sub frecvența de rezonanță, fie peste frecvența de rezonanță a rotorului. Vibrațiile care apar în timpul rotației unei piese dezechilibrate au una caracteristică interesantă: Amplitudinea vibrației crește foarte lent pe măsură ce crește viteza. Și numai în apropierea frecvenței de rezonanță a rotorului se observă o creștere bruscă (care, de fapt, este o rezonanță periculoasă). La frecvențe peste cea rezonantă, amplitudinea scade din nou și practic nu se modifică într-un interval foarte larg. Prin urmare, de exemplu, la mașinile de pre-rezonanță, nu are sens să încercăm să creștem viteza arborelui în timpul echilibrării, deoarece amplitudinea oscilației înregistrate de senzori va crește extrem de ușor, în ciuda creșterii forței centrifuge care generează vibrații.

***** Unele mașini au picioare oscilante.

******* Suprafața de corecție este locul de pe arbore unde ar trebui să fie găurite pentru a elimina dezechilibrul.

******** Vă rugăm să rețineți că dezechilibrul specific este în microni. Aceasta nu este o greșeală, aici vorbim de un dezechilibru specific, adică legat de o unitate de masă. În plus, indicele „st”. indică faptul că acesta este un dezechilibru static și poate fi indicat în unități de lungime, ca distanța cu care axa centrală principală de inerție a arborelui este deplasată în raport cu axa sa de rotație, vezi definiția dezechilibrului static de mai sus.

Echilibrarea roților este necesară pentru ca, în timpul deplasării mașinii, șoferul să nu experimenteze disconfort de la un astfel de fenomen precum bătaia roților. Acest lucru se întâmplă atunci când există un dezechilibru în raport cu axa sau planul de rotație.

De ce ai nevoie de echilibrarea roților?

În procesul de fabricare a discurilor, camerelor și anvelopelor, este imposibil să se realizeze un produs perfect echilibrat. Partea principală a dezechilibrului este adusă de anvelopă. Pentru că este cel mai îndepărtat de centrul de rotație. De aici nevoia de echilibrare. La urma urmei, echilibrarea necorespunzătoare a roților nu numai că face inconfortabil condusul, ci contribuie și la uzura rapidă a elementelor de suspensie. In primul rand are de suferit rulmentul rotii, care cu siguranta va trebui schimbat daca ai circula pe roti dezechilibrate.

De acord, este mult mai ieftin să faci echilibrarea decât să schimbi piesele uzate și anvelopele. Până acum sunt oameni care echilibrează doar roțile din față. Se presupune că doar liderii au nevoie de acest lucru și nu este nevoie să cheltuiți bani în plus pentru echilibrarea celor din spate. Aceasta este o iluzie, iar astfel de economii vor ucide doar elementele suspensiei spate.

Există mai multe tipuri de echilibrare:

pe mașină, cu scoaterea roții;
finisaj, produs direct pe masina;
automată (pulbere, mărgele).

Există, de asemenea, o împărțire în dinamic și static.

Cum se face echilibrarea

static

În cazul în care roata are un dezechilibru static, greutatea sa de-a lungul axei de rotație este neuniformă, are un loc greu. Acest loc va lovi drumul cu mai multă forță și cu cât viteza de rotație este mai mare, cu atât dezechilibrul static va fi mai puternic.

Pentru a evita acest fenomen, se face echilibrarea statică. Acest serviciu în țara noastră este asigurat de toate magazinele de anvelope. Roata este așezată pe o mașină specială, în procesul de rotație, automatizarea determină gradul de dezechilibru și indică unde este necesară instalarea unei sarcini suplimentare.

Încărcăturile sunt de două tipuri:

cu un suport, montat pe marginea discului și se folosesc, de regulă, pe discuri ștanțate;
pe bază de adeziv, convenabil pentru echilibrarea roților turnate, forjate.

Dinamic

Trebuie remarcat imediat că nu orice stație de montare a anvelopelor poate oferi acest serviciu. Întrucât echipamentul folosit în majoritatea cazurilor este vechi, putem spune trofeu.

Deci, pentru ce este echilibrarea dinamică? Cu cât profilul roții este mai larg, cu atât este mai probabil să obțină un dezechilibru dinamic în timpul mișcării, în raport cu planul de rotație al acesteia.

Finisare

Acest tip de echilibrare se realizează după statica principală și, dacă este posibil, dinamică. Echipamentul special, un suport de echilibrare, este instalat sub o mașină suspendată, roata se învârte până la o viteză de 90 km / h, iar automatizarea face măsurători și indică în ce loc și ce sarcină trebuie instalată. Pentru această echilibrare este nevoie de echipament, care este adesea disponibil doar centre profesionale montare anvelope.

Automat

Automat se aplică numai pentru camioane si autobuze. Acest lucru se întâmplă după cum urmează - granule speciale de echilibrare, margele mici, mai rar nisip sunt turnate în roată, deoarece acesta din urmă are un efect abraziv ridicat. În timpul conducerii, sub influența forței centrifuge, materialul de echilibrare este atras de suprafața interioară a anvelopei, ceea ce duce la autoechilibrare.

La transportul de persoane această specie echilibrarea nu este utilizată din cauza faptului că nu există nicio modalitate de a determina exact cât de mult material trebuie turnat în fiecare roată. În plus, greutatea sa crește.

Echilibrarea corectă a roților

Există o serie de reguli, a căror implementare garantează o echilibrare de cea mai înaltă calitate.

discul trebuie curățat de murdărie. La urma urmei, este adesea destul de mult atât la exterior, cât și la interior. Automatizarea calculează câte grame de marfă trebuie să atârne pe una sau alta parte a roții. După ce ați echilibrat o roată murdară, riscați să vă pierdeți echilibrul chiar de la prima denivelare, când o bucată mare de murdărie cade de pe disc și toată munca se duce la scurgere;
asigurați-vă că îndepărtați toate greutățile vechi de echilibrare;
totuși, destul de des, există o situație în care anvelopa pur și simplu nu s-a potrivit pe deplin pe loc. Nu este întotdeauna posibil să observați acest lucru din exterior, dar poate afecta destul de puternic echilibrarea;
diverse capace din plastic, care sunt puse imediat după părăsirea magazinului de anvelope, sunt, de asemenea, capabile să introducă un dezechilibru într-o roată nou echilibrată.

Cât de des ar trebui să faci echilibrarea roților?

Frecvența recomandată variază. Cineva spune că este necesar la fiecare 10 mii de kilometri, cineva insistă pe 20 de mii. Dacă simțiți că volanul bate în timpul conducerii, există o vibrație excesivă a caroseriei, nu fiți prea leneși să vizitați un magazin de anvelope. Procedând astfel, puteți economisi reparații mai scumpe.
Sperăm că după ce ați citit acest articol, nu veți mai avea întrebări despre motivul pentru care este necesară echilibrarea roților și dacă ar trebui făcută.

O unitate reparată este considerată echilibrată dacă, în timpul funcționării sale, rezultanta tuturor forțelor care acționează asupra suporturilor unității rămâne constantă ca mărime și direcție.

Sarcinile dinamice pe suporturile unității de operare se datorează forțelor de inerție ale pieselor care se mișcă translațional sau se rotesc. Unitatea va fi echilibrată dacă este asamblată din piese cu același nume, în mișcare înainte, aceeași masă și piese rotative care au fost echilibrate.

Piesele în mișcare își schimbă masa sau se dezechilibrează în timpul funcționării ca urmare a acumulării de contaminanți pe suprafețele lor, a uzurii neuniforme și a deformării. Acest lucru duce la încărcări suplimentare în perechile cinematice și la acumularea de deteriorare prin oboseală în fusele arborelui, ceea ce, la rândul său, reduce durabilitatea unităților.

Piesele sunt echilibrate în timpul restaurării lor (arborii cotiți, volante etc.), iar unitățile de asamblare (ambreiaj, arbori cotit asamblați cu volante și ambreiaje etc.) după asamblare.

Balansare- aceasta este echilibrarea forțelor de inerție ale părților unui produs rotativ prin combinarea centrului său de masă, a axelor de inerție și rotație prin îndepărtarea metalului în exces sau instalarea contragreutăților.

La echilibrarea produselor rotative, acestea se asigură că sarcinile de pe suporturile lor din forțele de inerție sunt egale cu zero. Produsul rotativ este complet echilibrat în condiții

Unde M- greutatea produsului, g; rs- distanța de la centrul de masă al produsului la axa de rotație a acestuia, cm; J(- momentul de inerție centrifugal al produsului, g-cm2; m jy g -și lj- masa (g) a elementului produsului, distanța (cm) de la centrul masei acestuia la axa de rotație a produsului și umărul (cm) al forței de inerție a elementului față de axa care trece prin centrul de masă a produsului, respectiv; eu == 1... La - numărul de elemente ale produsului.

Produsul este considerat echilibrat static dacă prima condiție este îndeplinită și echilibrat dinamic dacă este îndeplinită a doua condiție. În condiții reale, există dezechilibre statice, dinamice și mixte ale pieselor rotative sau unităților de asamblare.

static dezechilibru (Fig. 2.57, A) observat în piese precum discuri cu lungime mică (volanți, discuri de ambreiaj de presiune și antrenate, scripete din fontă etc.), în care este posibilă o forță de inerție dezechilibrată. Măsura dezechilibrului static este dezechilibrul, a cărui direcție coincide cu forța de inerție dezechilibrată, iar valoarea este egală cu produsul D-na(g-cm). Metodele de echilibrare statică constau în combinarea centrului de masă al piesei cu axa sa de rotație prin îndepărtarea metalului în exces sau instalarea unei contragreutate. În acest caz, se determină direcția dezechilibrului, apoi în această direcție să

Orez. 2,57.A - static; b - dinamic; v - amestecat

suprafețele produsului îndepărtează excesul de metal pe o parte cu o masă dezechilibrată de pe axa de rotație sau adaugă metal dacă masa dezechilibrată este situată pe cealaltă parte a axei de rotație a piesei. masa T(d) metalul îndepărtat (adăugat) este determinat de formulă

Unde R- distanța de la axa de rotație până la centrul de masă al metalului îndepărtat (adăugat), vezi Fig.

Suprafața de pe care se scoate metalul sau se fixează contragreutatea ar trebui să aibă cea mai mare rază, deoarece în acest caz masa materialului îndepărtat (adăugat) este minimă.

Echilibrarea se realizează pe role, prisme orizontale, discuri oscilante și pe mașini.

Dispozitivele de echilibrare statică a pieselor pe role și prisme orizontale sunt prezentate în fig. 2,58 a, b. Detaliu 1 montat fără gol pe dornul 2, care la rândul său este montat pe role sau prisme. O parte dezechilibrată sub acțiunea gravitației se va roti în jurul axei sale, în timp ce partea sa „grea” se va afla în partea de jos. Echilibrarea pe prisme dă rezultate mai precise, cu toate acestea, în acest caz, suprafețele lor de lucru trebuie să fie orizontale. Aceste dispozitive arată doar direcțiile dezechilibrului, determinarea valorii acestuia este dificilă și necesită abilități practice.

Orez. 2,58.A- pe role: 1 - detaliu; 2 - dorn; 3 - role; b- pe prisme: 1 - detaliu; 2 - dorn; 3 - prisme; v- pe un disc balansoar: 1 - săgeată; 2 - detaliu; 3 - punct; 4 - a sustine

Un dispozitiv pentru echilibrarea statică a pieselor pe un disc oscilant (Fig. 2.58, v) lipsit de dezavantajul de mai sus. Discul său echilibrat static are suporturi (suprafață cilindrică și plan) pentru piesa de echilibrat. Vârful este instalat coaxial cu suprafața cilindrică 3, care se află în contact cu adâncitura conică de împerechere a suportului 4. doua sageti 1 discurile sunt situate în direcții reciproc perpendiculare. Piesa este montată pe un disc și orientată cu o curea de centrare. Dacă discul cu piesa este înclinat sub acțiunea gravitației, atunci acestea sunt aduse în poziție orizontală prin deplasarea unei greutăți compensatoare de-a lungul suprafeței piesei. Locația sarcinii și masa acesteia arată direcția și magnitudinea dezechilibrului.

Echilibrarea statică a produselor (volante, discuri de ambreiaj de presiune și antrenate, ansambluri de ambreiaj etc.) în regim dinamic (cu rotirea lor forțată) se realizează pe un utilaj model 9765. Acest tip de echilibrare este mai precis decât sa considerat anterior.

Dinamic b) pentru un produs echilibrat static (centrul de masă este pe axa de rotație) apare dacă există două mase dezechilibrate T, care sunt situate pe laturi opuse ale axei de rotatie la distanta G.În timpul rotației produsului, apare un moment S din două forțe egale de inerție R pe umăr /. Moment S determină variabile în direcţia sarcinii pe suportul produsului în timpul rotaţiei acestuia. Dezechilibrul dinamic este eliminat prin eliminarea sau adăugarea a două mase egale în planul de acțiune al momentului S, astfel încât să apară un nou moment, echilibrându-l pe cel inițial. Acest tip de dezechilibru este detectat atunci când produsul este forțat să se rotească. Dezechilibrul dinamic este măsurat în newtoni metru pătrat (Nm2).

amestecat dezechilibru (vezi Fig. 2.57, v) cel mai adesea apare în condiții reale, când există o forță de inerție dezechilibrată și un moment din două forțe de inerție egale. Acest tip de dezechilibru este tipic pentru piese lungi sau unități de asamblare, cum ar fi arbori (N m).

Sistemul oricărui număr de forțe inerțiale dezechilibrate este redus la două forțe, care sunt situate în două planuri alese arbitrar perpendiculare pe axa piesei, convenabile pentru echilibrare. Se numesc astfel de avioane planuri de corectare. De exemplu, la arborele cotit, aceste avioane trec prin contragreutățile extreme.

Să existe o serie de forțe, inclusiv R 1și R 2 din mase dezechilibrate şi t 2 - Să înlocuim forțele centrifuge R xși R 2 constituenții lor Rși R"și R „2și R 2în planuri de corecţie situate la distanţă / unul de celălalt. Adunăm aceste componente în fiecare plan după regula paralelogramului și obținem rezultatul și T2.În punctul de aplicare a forței T ( aplicați două forțe egale, dar direcționate opus T2. Rezultatul sunt două forțe dezechilibrate T 2și Qîn planurile de corectare. Putere Q este suma vectorială a forțelor T (și T2. Moment T 2 1 determină dezechilibrul dinamic și forța Q- static. Echilibrarea completă a produsului se realizează prin instalarea contragreutăților t bși t 4în planurile de corecţie pe liniile de acţiune ale forţelor T 2și Acea

Direcția (unghiul) și valoarea dezechilibrului în fiecare plan de corectare a arborelui se determină pe mașinile de echilibrare ale modelelor, de exemplu, BM-4U, KI-4274, MS-9716 sau Schenk (Germania). La mașini, unitățile de asamblare (arborii cotit cu volante, arbori cardanici etc.) sunt echilibrate, rotindu-se în timpul funcționării unității în două sau mai multe suporturi.

Principiul de funcționare al mașinii de echilibrare (Fig. 2.59) este următorul. Produsul este instalat pe suporturi elastice (leagăne) 1 si se pune in rotatie cu o frecventa de 720 ... 1100 min -1 de la motorul electric 6. Sub acțiunea forțelor centrifuge de inerție, suportul cu produsul va oscila de-a lungul axei orizontale. Cu suporturile în mișcare, înfășurările senzorilor de deplasare 2, care sunt amplasate

Orez. 2,59.

1 - suporturi (leagăne); 2 - senzor de deplasare; 3 - bloc de amplificare; 4 - miliampermetru; 5 - lampă stroboscopică; 6 - motor electric; 7 - membru stroboscopic; 8 - volant

în câmpul magnetic al magneților permanenți. În fiecare înfășurare se induce un EMF, a cărui valoare este proporțională cu amplitudinea oscilațiilor. Semnalul de la senzor intră în unitatea de amplificare 3 iar într-o formă modificată se fixează cu un miliampermetru 4, a cărui scară se întocmește în unități de dezechilibru (g cm). Semnalul despre unghiul de rotație al axului, la care suportul s-a deplasat la distanța maximă, este alimentat la o lampă cu inerție scăzută. 5 stroboscop, al cărui bliț luminează o mică secțiune a marginii membrului rotativ 7 cu diviziuni unghiulare de la 0 la 360 °. Lucrătorul percepe membrul ca fiind oprit cu numere fixe. Valoarea și direcția dezechilibrului produsului sunt determinate alternativ pe fiecare dintre cele două suporturi ale mașinii.

După fiecare determinare a direcției și a valorii de dezechilibru, mașina este oprită. Când motorul electric este oprit, leagănele sunt blocate cu electromagneți. Apoi rotind produsul cu mana pe volant 8 setează-l la unghiul corect. Cu ajutorul unei mașini de găurit radial sau a unui burghiu electric, excesul de metal din masa necesară este găurit în planul de corecție. Lungimea de găurire este proporțională cu citirile miliametrului.

După asamblarea unei unități de asamblare rotative, care include piese echilibrate (de exemplu: arbori, roți dintate, cuplaje etc.) și alte piese (chei, știfturi, șuruburi de blocare etc.), devine necesară reechilibrarea acestora, deoarece deplasarea uneia dintre piese, chiar si in cadrul jocurilor prevazute de desen, provoaca un dezechilibru semnificativ.

Discrepanța dintre centrul de greutate al piesei și axa de rotație se numește în mod obișnuit dezechilibru static, iar inegalitatea momentelor de inerție centrifuge zero se numește dezechilibru dinamic.

Dezechilibrul static este ușor de detectat atunci când piesa este montată cu suporturi de sprijin sau pe dornuri pe paralele orizontale (cuțite, prisme, role) sau role, iar dezechilibrul dinamic este detectat doar când piesa este rotită. În acest sens, echilibrarea este statică și dinamică.

Echilibrare statică. Există mai multe metode pentru efectuarea echilibrării statice. Cele mai comune în industria mașinilor-unelte sunt echilibrarea pe prisme și pe discuri. Cuțitele, prismele și rolele trebuie să fie călite și șlefuite și înainte de echilibrare ajustate la orizontală.

La echilibrarea pe paralele orizontale (Fig. 1), ovalitatea și conicitatea admise a gâtului dornului nu trebuie să depășească 0,01-0,015 mm, iar diametrele lor trebuie să fie aceleași.

Orez. unu. a - pe paralele orizontale (1 - centrul de greutate al piesei; 2 - greutatea corectivă); b - pe discuri (1 - detaliu; 2 - greutate corectiva)

Pentru a reduce coeficientul de frecare, paralelele și gâtul dornului se recomandă să fie călite și șlefuite cu grijă. Lungimea de lucru a paralelelor poate fi determinată prin formula:

unde d este diametrul gâtului dornului.

Lățimea suprafeței de lucru a paralelelor (panglici) este (cm):

unde G este forța care acționează asupra paralelei, în kg; E este modulul de elasticitate al materialului dornului și paralelelor, în kg/cm2; σ este efortul de compresiune admisibil în punctele de contact dintre gât și paralelă, în kg/cm 2 (pentru suprafețe întărite σ=2 10 4 ÷ 3 10 4 kg/cm 2).

Valoarea lui d în cm este atribuită din motive de proiectare, ținând cont de comoditatea instalării piesei care urmează să fie echilibrată pe dorn.

Dezechilibrul este determinat prin atașarea de probă a greutăților corective pe suprafața piesei de echilibrat. Dezechilibrul este eliminat prin îndepărtarea unei cantități echivalente de material din partea diametral opusă sau prin instalarea și asigurarea contragreutăților corespunzătoare (greutăți corective).

Echilibrarea statică a unui scripete se poate face după cum urmează. Pe marginea scripetelui, se aplică mai întâi o linie cu cretă și i se imprimă rotație. Rotirea scripetelui se repetă de 3-4 ori. Dacă linia de cretă se oprește în poziții diferite, atunci acest lucru va indica faptul că scripetele este echilibrat corect. Dacă linia de cretă se oprește de fiecare dată într-o poziție, atunci aceasta înseamnă că partea de scripete situată dedesubt este mai grea decât cea opusă. Pentru a elimina acest lucru, reduceți masa piesei grele făcând găuri sau creșteți masa părții opuse a jantei scripetelui prin găuri, apoi umpleți-le cu plumb.

Sensibilitatea de echilibrare a pieselor cu o greutate de până la 10 tone pe paralele orizontale (Fig. 1, a):

unde F este sensibilitatea metodei în G cm; f este coeficientul de frecare la rulare (f=0,001 ÷ 0,005 cm); G este greutatea piesei sau a unității de asamblare în kg.

Sensibilitatea pieselor de echilibrare cu o greutate de până la 10 tone pe discuri (Fig. 1, b):

unde F este sensibilitatea metodei în G cm; f este coeficientul de frecare la rulare (f=0,001 ÷ 0,005 cm); G este greutatea piesei sau a unității de ansamblu în kg;  – coeficientul de frecare la rulare în rulmenții cu discuri; r este raza trunionului discurilor, cm; d este diametrul dornului în cm; D este diametrul discurilor în cm; α este unghiul dintre axa dornului și axele discurilor.

Precizia de echilibrare pe discuri este mai mare decât pe prisme orizontale. Echilibrarea statică este folosită cel mai adesea pentru piese precum discuri.

Echilibrarea pieselor și a unităților de asamblare poate fi efectuată pe cântare de echilibrare în modul rezonant al unui sistem oscilant, ceea ce îmbunătățește precizia de echilibrare.

Echilibrarea pieselor care cântăresc până la 100 kg pe o cântar de echilibrare se efectuează după cum urmează (Fig. 2): structura testată 1 este echilibrată cu greutățile 3 și partea rotativă 1 a structurii este accelerată la o viteză de rotație care depășește frecvența de oscilație a sistem. După accelerare, motorul electric este deconectat de la structura testată, a cărei parte mobilă continuă să se rotească liber, reducând treptat viteza. Acest lucru elimină influența perturbațiilor de la motorul de antrenare asupra sistemului oscilant. Amplitudinea deplasării punctului de referință este măsurată de instrumentul 2 în momentul în care viteza axului coincide cu frecvența naturală a sistemului oscilant, adică la rezonanță, unde amplitudinea atinge valoarea maximă. Valoarea dezechilibrului rezidual la aceasta metoda măsurătorile nu trebuie să depășească 1,5-2 G cm.

Orez. 2.

Pentru o serie de produse, în prezent, pe baza experienței, au fost deja stabilite normele pentru deplasarea admisă a centrului de greutate al pieselor rotative (Tabelul 1).

Tabelul 1. Cantitatea permisă de deplasare a centrului de greutate

Grup de piese	Nume	Center Offset gravitație, microni	Grup de piese	Nume	Center Offset gravitație, microni
A	Cercuri, rotoare, arbori și scripete de precizie mașini de șlefuit	0,2-1,0	V	Rotoare mici rigide motoare electrice, generatoare	2-10
B	motoare electrice de mare viteza, acționări ale mașinii de șlefuit	0,5-2,5	G	Motoare normale, ventilatoare, piese de mașini și mașini-unelte, acționări de mare viteză etc.	5-25

Sensibilitatea pieselor de echilibrare cu greutatea de până la 100 kg pe cântare de echilibrare (Fig. 2): F=20 ÷ 30 G cm.

Valoarea dezechilibrului:

unde ω este diferența în citirile instrumentului 2.

Echilibrare dinamică piese și unități de asamblare este folosită pentru a determina cu mai multă precizie dezechilibrul care apare în timpul rotației sub acțiunea forțelor centrifuge. Pentru a efectua echilibrarea dinamică a pieselor și ansamblurilor, cum ar fi corpurile de revoluție, se folosesc mașini de echilibrare.

Piesele și seturile precum cuplaje, roți dințate, scripete sunt echilibrate pe dornuri. Un dorn cu o piesă sau o unitate de asamblare pentru echilibrare este instalat pe o mașină de echilibrat și conectat la axul mașinii.

Amploarea dezechilibrului și localizarea acestuia sunt determinate de instrumentele instalate pe mașină. Dezechilibrul se elimină de obicei prin găurirea unei piese sau prin direcționarea metalului pe partea opusă a piesei locului de dezechilibru.

Necesar specificații Precizia de echilibrare depinde de proiectarea și scopul pieselor și ansamblurilor, de viteza de rotație a acestora, de vibrațiile admise ale mașinii și de durabilitatea necesară a suporturilor.

Echilibrarea statică poate echilibra o piesă în raport cu axa ei de rotație, dar nu poate elimina acțiunea forțelor care tind să rotească piesa de-a lungul axei sale longitudinale.

Echilibrarea dinamică elimină ambele tipuri de dezechilibru. Piesele de mare viteză cu un raport semnificativ dintre lungime și diametru (rotoarele turbinelor, generatoarelor, motoarelor electrice, axele cu rotație rapidă ale mașinilor-unelte, arborii cotiți ai motoarelor de automobile și avioane etc.) sunt supuse echilibrării dinamice.

Echilibrarea dinamică se realizează pe mașini speciale de către muncitori cu înaltă calificare. La echilibrarea dinamică, mărimea și poziția masei care trebuie aplicată sau îndepărtată de pe piesă sunt determinate astfel încât piesa să fie echilibrată static și dinamic.

Forțele centrifuge și momentele de inerție cauzate de rotația unei piese dezechilibrate creează mișcări oscilatorii datorită complianței elastice a suporturilor. Mai mult, fluctuațiile lor sunt proporționale cu mărimea forțelor centrifuge dezechilibrate care acționează asupra suporturilor. Echilibrarea pieselor și a unităților de asamblare ale mașinilor se bazează pe acest principiu.

Echilibrarea dinamică, efectuată pe mașini automate moderne de echilibrare, în intervalul 1-2 minute oferă date: adâncimea și diametrul forajului, masa sarcinilor, dimensiunile contragreutăților și locurile în care este necesară fixarea și îndepărtarea sarcinile, precum și amplitudinea oscilațiilor suporturilor.

Piesele si ansamblurile cu lungimea mai mare decat diametrul (arborii cotiti, fusurile, rotoarele masinilor cu pale etc.) sunt supuse echilibrarii dinamice. Dezechilibrul dinamic care apare în timpul rotației piesei din cauza formării unei perechi de forțe centrifuge P (Fig. 3, a) poate fi eliminat prin aplicarea unui moment corector din forțele P 1. Se determină alegerea planurilor de corecție. prin designul piesei și comoditatea de a îndepărta excesul de metal. Cel mai frecvent caz de dezechilibru al piesei întâlnit în practică este prezentat în Fig. 3b.

Orez. 3. Schema schematică a pieselor de echilibrare dinamică:a - dezechilibru dinamic al piesei; P - forțe centrifuge din mase dezechilibrate m, situate pe brațul r; Pt - forțe centrifuge din greutăți corective; b - dezechilibrul static si dinamic al piesei; P’ este forța centrifugă din masa m’, descompusă în forțele P și P”, provocând dezechilibru static

Detectarea dezechilibrului se realizează pe mașinile de echilibrare. În condițiile producției individuale, echilibrarea dinamică se realizează folosind mijloace simple, care includ, de exemplu, un dispozitiv pentru instalarea suporturilor unei piese echilibrate pe grinzi elastice sau pe căptușeli elastice (cauciuc).

Piesa este adusă în rotație la o viteză care depășește condițiile de rezonanță.

Acționarea este oprită (de exemplu, prin resetarea curelei) și se măsoară amplitudinea oscilațiilor maxime ale unuia dintre suporturi. Prin atașarea unei sarcini de probă pe piesă, vibrația acestui suport este oprită. O procedură similară este efectuată pentru celălalt suport. Echilibrarea se termină când oscilațiile suporturilor se opresc.

cu suporturi elastice, utilizate pentru piese și ansambluri cu greutatea de până la 100 de tone (rotoare de turbine puternice) - în fig. 4.

Orez. 4. 1 – obiect de echilibrare; 2 - ambreiaj electromagnetic; 3 - motor electric; 4 - rulmenti; 5 - suport elastic rafturi (arcuri); 6 - se oprește, blocând alternativ rulmenții; 7 - indicator mecanic de pârghie pentru determinarea planului de dezechilibru prin reperele 8 trasate de vârful indicatorului pe gâtul oscilant pictat al obiectului; 9 - greutăți de testare compensatoare atașate obiectului

Echilibrarea se realizează cu fixarea alternativă a suporturilor. Poziția unghiulară a dezechilibrului se constată cu ajutorul indicatoarelor mecanice sau electrice. Cantitatea de dezechilibru în planurile de corecție selectate este determinată prin atașarea greutăților de compensare de testare. Sensibilitatea depinde de greutatea și dimensiunile obiectului.

Echilibrare pe mașini tip cadru cu compensatoare de dezechilibru reglabile, este utilizat în principal pentru piese și ansambluri de dimensiuni mici și medii cu o greutate de până la 100 kg.

Echilibrarea dezechilibrului se realizează manual și mecanic.

Pe fig. 5 prezintă o diagramă a unei mașini de echilibrare cu deplasarea manuală a greutății compensatoare 3 pe axul mașinii.

Orez. 5. 1 - cadru; 2 - piesa echilibrata, montaj; 3 - compensator de dezechilibru

Sarcina 3 este deplasată în direcțiile radială și circumferențială și greutatea sa este reglată manual. Aceasta determină cantitatea echivalentă de material de îndepărtat din piesă. Dezechilibrul se determină numai în planul de corecție 1–1. Prin urmare, pentru a determina dezechilibrul piesei într-un alt plan 2–2, este necesar să o reinstalați cu o rotație de 180 ° pentru a determina dimensiunea și locația compensatorului în acest plan. Mașina necesită o pre-setare conform piesei de referință; oscilațiile cadrului în jurul axei orizontale sunt observate de un metru mecanic de amplitudine; valoarea momentelor dezechilibrate în planurile de corecţie selectate se determină cu o precizie de 10 -15 G cm 2 .

Ar putea fi util să citiți: