Балансировка коленчатого вала. Балансировка карданного вала

ДИНАМИЧЕСКАЯ БАЛАНСИРОВКА РОТОРОВ НА СТАНКЕ С КАЧАЮЩЕЙСЯ РАМОЙ

Балансировка роторов – это процедура, необходимая, если вращающаяся часть машины не уравновешена. В этом случае, при вращении появляется сотрясение (вибрация) всей машины. В свою очередь, это может привести к разрушению подшипников, фундамента и, впоследствии, самой машины. Чтобы избежать этого, все вращающиеся части должны быть отбалансированы.

Сам по себе ротор - это вращающаяся деталь, удерживающаяся при вращении с помощью несущих поверхностей в опорах (цапфы и др.). Осью ротора является прямая, соединяющая центры тяжести контуров на поперечных сечениях центра несущих поверхностей. Различают детали нескольких видов:

Двухопорные;

Многоопорные;

Межопорные;

Консольные;

Двухконсольные.

Различают балансировку роторов статическую и динамическую. Первая выполняется на призмах, вторая при вращении балансируемой детали.

Специалисты компании «КарданБаланс» предлагают услуги по качественной балансировке ротора. Наши центры оснащены современным оборудованием, гарантирующем точность балансировки. Этого добиться достаточно сложно, ведь она должна полностью совпадать с точностью изготовления ротора. Все работы осуществляются на стендах собственной разработки, которые дают точность балансировки, впятеро превышающую заводские требования!

В данном разделе вы сможете ознакомиться с основной технической информацией относительно способов динамической балансировки ротора (способ исключений, метод Б.В.Шитикова). Полезный практический материал, который даст основное представление о проблеме. Что такое гидравлическая балансировка, что из себя представляет станок для балансировки колес и другая информация понятно изложена на нашем ресурсе. Также Вы сможете воспользоваться нашими услугами, которые включают ремонт карданов, балансировку грузовых колес, коленчатого вала и пр. Сколько стоит балансировка и другие работы описано в разделе «Услуги и цены».

1. ВВЕДЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

При вращении m (массы) вокруг точки (неподвижной) с w (угловая скорость) F (центробежная сила инерции) этой массы:

(1.1)
где а n – нормальное ускорение массы; – расстояние от оси вращения до центра массы. При перемещении массы F будет изменять направление и оказывать воздействие (вибрационное) на опоры и через них на конструкции, прикрепленные к стойке.
D (дисбаланс) - векторная величина, которая равна произведению неуравновешенной массы на эксцентриситет (радиус-вектор центра массы). Величина измеряется в гр/мм.

Причем векторы «D» и «е» коллинеарные величины.

В векторном виде формула имеет следующий вид:

Пропорциональными друг другу оказываются векторы F и D.

2. НЕУРАВНОВЕШЕННОСТЬ РОТОРА И ЕЕ ПРОЯВЛЕНИЕ

По ГОСТ 19534-74, ротор – тело, при вращении удерживаемое в опорах своими несущими поверхностями. В автомобилях это может быть зубчатое колесо, шкив, ротор электродвигателя, барабан, коленчатый вал и т.д.
Если массы распределены в роторе так, что во время вращения они вызывают нагрузки в опорах, то его называют неуравновешенным. Причем различают 3 типа неуравновешенности ротора:

Статическую. При которой ось вращения и главная ось инерции параллельны. При этом переменные давления равны 0

Динамическую. При которой главная ось и ось вращения перекрещиваются или пересекаются, но не в центре масс, из-за этого и возникает разбалансированность чаще всего.
Моментную

Во всех случаях неуравновешенности ротора, силы инерции его масс создают динамические нагрузки. Устраняются они перераспределением масс (установкой противовесов).

Динамическая балансировка осуществляется с помощью специального станка, оснащенного качающейся рамой

3. Балансировка ротора способом исключений

Для того, чтобы определить параметры массы (корректирующей) в плоскости П, ротор устанавливают на станке и назначают эксцентриситет массы. В плоскости намечается окружность, причем ее центр должен совпадать с геометрической осью вращения. Радиус принимают равным выбранному эксцентриситету. Окружность делится на 4 части. Мастику (пластилин) прикрепляем так, чтобы центр кусочка совпал с точкой 1. Приведем ротор во вращение и измерим амплитуда колебаний. Показатель записываем возле точки 1.

Переносим мастику в точку 2, разгоняем ротор и опять фиксируем его амплитуду. Записываем ее. Фиксируем остальные 2 точки.

Сравниваем амплитуды до тех пор, пока они не окажутся наименьшими. Точка К, найденная нами, определяет конечное положение массы корректирующей. Противоположная точка H – неуравновешенная масса.

Теперь начинаем менять массу мастики на точки K и измерять колебания ротора. Так мы найдем величину корректирующей массы.

4. БАЛАНСИРОВКА РОТОРА СПОСОБОМ Б.В. ШИТИКОВА

Установим ротор на раму и разгоним его. После это зафиксируем амплитуду A 1 .

В точку П 1 установим дополнительную массу m g с эксцентриситетом e g . При резонансе фиксируем амплитуду AS.

Переставляем массу в противоположную точку и фиксируем вторую амплитуду. Обозначаем точки на плоскости в соответствии с неравенством, при котором первая амплитуда больше второй.

По 3-м амплитудам строим параллелограмм и находим четвертую амплитуду и угол

Используя формулу, определяем коэффициент пропорциональности массы

m = А g /D g =А g /(m g e g) ,

Определяем дисбаланс масс

Теперь задаем величину массы (корректирующей) из равенства дисбалансов и находим нужный эксцентриситет

D к =D 1 е к =D 1 /m к.

Осталось определить точки установки грузов и пробными пусками определить остаточную амплитуду, а также оценить качество уравновешивания в плоскости.

D oct =A oct /m

В компании «КарданБаланс» вы можете купить карданный вал Шевроле Нива, карданный вал УАЗ, карданный вал Мерседес Вито, а также комплектующие для других автомобилей. Мы осуществляем не только продажу запчастей, но и их последующую установку.

У электродвигателя с идеальной балансировкой ось инерции ротора должна совпадать с осью вращения. Но довольно часто во время эксплуатации агрегата возникает дисбаланс, появляются посторонние шумы и повышенная вибрация. Эти признаки говорят о необходимости проведения процедуры балансировки электродвигателя.

Ротор двигателя является сложной конструкцией состоящей из нескольких элементов. Каждый из них наделен своей плотностью, вероятными микродефектами и различными отклонения. Все это может стать причиной дисбаланса, значение которого может достичь критических показателей. Тогда выполнение балансировки электродвигателя становится единственным условием для продления срока эксплуатации агрегата.

Ротор или якорь двигателя можно балансировать двумя способами:

· в динамическом режиме;

· в статическом режиме.

Возникающие во время вращения ротора инерционные силы и инерционные моменты сил, вызванные дисбалансом, зависят от угловой скорости. Исходя из этого, для электродвигателей с тихим ходом применяют балансировку в статическом режиме, а быстроходные агрегаты балансируют в динамическом режиме.

Статическая балансировка имеет несколько минусов, среди которых: длительность процедуры, большое количество измерений и вычислений. Но главным недостатком балансировки электродвигателя в статическом режиме является недостаточно точное снижение показателя дисбаланса.

Но профессионалы знают, как выполнить балансировку с максимальной точностью, поэтому, если возникает необходимость в такой процедуре, то рекомендуется обращаться к опытным специалистам своего дела.

Наша компания выполняет качественную балансировку любых видов электродвигателей. Услуги мы предоставляем по приемлемым ценам и в самые короткие сроки. Звоните по нашему телефону, указанному на сайте, мы будем рады Вам помочь!.

Наши возможности

Динамическая балансировка вертикальных и горизонтальных роторов и валов

Балансировка в собственных опорах на предприятии Заказчика

Балансировка на станках

Диагностирование причин препятствующих балансировке

Выявление причин неисправности оборудования

Результат балансировки оборудования

Уменьшение вибрации и повышенных нагрузок

Увеличение срока службы подшипников, муфт и уплотнений

Снижения вероятности аварийного выхода оборудования из строя

Сокращение потребления электроэнергии

После проведения балансировки, все результаты оформляются в виде протокола балансировки, отражающий название оборудования, класс точности, геометрические параметры, поле допуска, а также начальный и конечный уровень дисбаланса.

Этапы балансировки

Замер исходной вибрации

Установка пробного груза с известной массой

Повторный замер вибрации

Расчет корректирующего груза и угла к установке Установка груза на ротор (либо удаление металла)

Новый замер вибрации до достижения результата

Наши видео Балансировки:

При эксплуатации электрических двигателей, вращающиеся детали, в частности вал, может получить различные дефекты и повреждения. Это может быть дефект шейки вала или его искривление, вал может «просесть», если чрезмерно затянуты роторные пластины и некоторые другие повреждения.

После проведения любого ремонта на электрических машинах, в обязательном порядке выполняется балансировка валов. Эта процедура может быть проведена в статическом или динамическом режиме. Для тихоходных машин обычно выполняют статическую балансировку, а на агрегатах с высоким показателем хода – динамическую балансировку.

Для балансировки используют специальные станки, в которые помещается вал двигателя. Работа довольно трудоемкая и ответственная, поэтому выполнить ее самостоятельно качественно вряд ли получится. Выполнение данной задачи лучше доверить профессионалам, имеющим достаточный опыт и навык в проведении процедуры.

Для статической балансировки используют специальный станок с призмами, установленными на опорной конструкции. Вал укладывается на рабочие поверхности призм, далее определяют место установки груза на одном конце детали для уравновешивания. Тем самым устраняется статический дисбаланс. После этого выполняется балансировка вала по установленным правилам.

Во время динамической балансировки уравновешивающие грузы устанавливаются на двух торцах вала. Быстроходные валы имеют на каждом конце свое биение, которое вызывается дисбалансом. Далее мастер выполняет балансировку до максимального снижение показателей дисбаланса.

Наша компания выполняет услуги по балансировке валов электродвигателей любых типов. Работу мы производим качественно, быстро и недорого! Позвоните нашим специалистам, если Вам необходимо выполнить балансировку, они с радостью ответят на все Ваши вопросы!

Балансировка вентиляции электродвигателей

Динамическая балансировка системы вентиляции электродвигателя является одной из многих операций, выполняемых для дальнейшей бесперебойной работы вращающегося механизма. Такую балансировку выполняют либо на специальных станках для балансировки, либо на собственных опорах двигателя.

Для чего делается балансировка вентиляции

Балансировке подлежат все вращающиеся механизмы, а также их элементы по отдельности. В случае некачественной балансировки, двигатель может начать вибрировать, шуметь, терять мощность, увеличивать расход электроэнергии или топлива. Это приводит к выходу из строя отдельных частей электродвигателя или его целиком.

При возникновении во вращающейся системе несимметричности (смещение оси вращения) или иначе говоря - дисбаланса, тут же возникают неприятности, обусловленные увеличением вибрации. Чем выше скорость вращения, тем более явными становятся проявления дисбаланса.

Услугу - «балансировка системы вентиляции», предоставляет наша компания! В нашем штате только высококвалифицированные специалисты, способные выполнить данную задачу быстро и качественно.

Если Вы желаете как можно реже и платить за ремонт электродвигателей, то необходимо соблюдать эксплуатационные правила для данных устройств:

* Балансировка вентиляции электродвигателя должна выполняться своевременно;

* Постоянно следите за исправностью оборудования;

* Электродвигатель должен эксплуатироваться с параметрами, соответствующими техническому паспорту агрегата;

* Повышенные вибрационные явления приводят к дополнительным нагрузкам на весь двигатель или отдельные его детали.

Если Вам необходима балансировка системы вентиляции электродвигателя, то наберите номер телефона, указанный на нашем сайте. Мы выполним данную работу качественно и в срок, а двигатель после балансировки вентиляции будет работать исправно долгие годы!

Балансировка вращающих деталей

Наша организация занимается динамической балансировкой систем вентиляции, якорей электродвигателей, шкивов, валов, крыльчаток и других вращающихся деталей как на своих опорах так и на балансировочных станках.

Для чего нужна балансировка

Балансировка - родное слово как для автомобиля, так и любого другого оборудования с вращающимися деталями. Этой операции подвергаются все вращающиеся детали. Маховик, коленвал, сцепление, карданные валы, колеса, шкивы, вентиляторы и т.д. Всё и не перечислить. И стоит тут схалтурничать, как дисбаланс немедленно заявит о себе выматывающими душу тряской, вибрациями, шумами, быстрым износом подшипников потерей мощности, повышенным потреблением электроэнергии или расходом топлива и т.д.. Что приводит к преждевременному износу и поломке других деталей, а в некоторых случаях и всего оборудования.

Дисбаланс возникает, если вращающаяся система хоть немного несимметрична. Стоит чуть сместить ось вращения от центра детали или сделать эту деталь хоть на доли миллиметра некруглым (или просто неоднородным по плотности) - дисбаланс со своими спутниками тряской, вибрациями и износом тут как тут. Проявляется он, правда, с ростом скорости вращения. Для примера: при скорости 100 км/ч и наличии дисбаланса в 15-20 г на колесе размером 14 дюймов нагрузка на диск будет подобной ударам по нему трехкилограммовым молотком с периодичностью 800 раз в минуту.

И так вывод!

1. Хотите меньше и реже платить за ремонт, соблюдайте правила эксплуатации промышленного оборудования. Делайте балансировку вовремя.

2. Оборудование должно быть исправно, а параметры его работы - соответствовать техническим паспортам. Вращающиеся узлы машин (валы, шкивы, вентиляторы и т.д.) должны быть отбалансированны как в виде отдельных деталей, так и в сборе.

3. Вибрация деталей вызывает дополнительные нагрузки на саму деталь и на сопряженные с ней детали.

ГОСТ 12.2.003-91 ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

1.1. Производственное оборудование должно обеспечивать безопасность работающих при монтаже (демонтаже), вводе в эксплуатацию и эксплуатации как в случае автономного использования, так и в составе технологических комплексов при соблюдении требований (условий, правил), предусмотренных эксплуатационной документацией.

Примечание. Эксплуатация включает в себя в общем случае использование по назначению, техническое обслуживание и ремонт, транспортирование и хранение.

2.1.2. Конструкция производственного оборудования должна исключать на всех предусмотренных режимах работы нагрузки на детали и сборочные единицы, способные вызвать разрушения, представляющие опасность для работающих.

2.1.11. Конструкция производственного оборудования, приводимого в действие электрической энергией, должна включать устройства (средства) для обеспечения электробезопасности.

2.1.13. Производственное оборудование, являющееся источником шума, ультразвука и вибрации, должно быть выполнено так, чтобы шум, ультразвук и вибрация в предусмотренных условиях и режимах эксплуатации не превышали установленные стандартами допустимые уровни.

Балансировка коленвала в домашних условиях может понадобиться тем, кто очень хочет полностью узнать свой автомобиль и не доверяет специалистам на СТО. Ниже будут рассмотрены все нюансы, связанные с этим вопросом.

Зачем нужна балансировка коленчатых валов?

Что же насчет причин подобного поведения, так их может быть несколько. Среди них нельзя исключить и возможные погрешности, допущенные во время изготовления сопряженных деталей. Кроме того, не самым лучшим образом сказывается неоднородность материалов, из которых изготовлены элементы коленчатого вала. Появлению люфта также способствуют увеличенные зазоры в сопряженных узлах, их несоосность, некачественный монтаж и, конечно же, недостаточно точное центрирование.

И не стоит забывать о естественном износе, который никогда еще не играл положительной роли.

Где отбалансировать коленвал – варианты ремонта

Есть два способа, как отбалансировать коленвал . Первый – статический, он является менее точным. В этом случае используются специальные ножи, на которые и устанавливается деталь. А дисбаланс определяется по ее положению во время вращения. Если верхняя часть коленвала легче нижней, то на нее крепят грузики и производят такие замеры и догрузку до достижения равновесия. И только после этого на противоположной стороне высверливаются отверстия для противовеса.

Второй вид – динамическая балансировка . Для ее осуществления необходимо специальное оборудование. Коленчатый вал устанавливается в плавающие постели и раскручивается до нужных оборотов. Световой луч находит и сканирует наиболее тяжелую точку, которая провоцирует тряску, и выводит ее на экран. А для достижения баланса дело остается за малым – удалить с нее лишний вес.

Балансировка коленвала в домашних условиях

В основном, в домашних условиях осуществляется балансировка коленвала с маховиком . Для этого также необходимо определить самую тяжелую точку. Делается это следующим образом: устанавливаются две Т-образные пластины, естественно по уровню, и сверху на них кладется деталь. В случае дисбаланса коленчатый вал будет катиться, пока его наиболее тяжелая точка не окажется в нижнем положении. Таким образом, определяется место, с которого необходимо снять немного металла. Повторять эту процедуру следует до достижения полного равновесия.

Вал – деталь машин и механизмов, предназначенная для передачи крутящего момента вдоль его продольной оси. Наиболее часто встречаются валы в сборе с установленными на них рабочими колесами, шкивами, звездочками и др.

Как и любая другая механическая деталь, вал может быть неправильно установлен в подшипниковые опоры, иметь неоднородности в плотности материала, нарушения в геометрии изготовления и недостаточно точную посадку вращающихся вместе с ним деталей и др. В результате действия вышеназванных причин, во вращающемся валу появляются неуравновешенные массы, вызывающие низкочастотные вибрации вала. Эти вибрации могут быть настолько значительными, что могут привести к изгибу вала и полному разрушению подшипниковых узлов и других деталей машины. Вот почему так важно уравновесить влияние неуравновешенных масс проведением процедуры балансировки вала.

Ранее мы уже рассматривали виды неуравновешенности ротора и соответствующие им виды балансировки – статическую и динамическую. Было отмечено, что точность динамической балансировки на порядок выше точности статической балансировки, и что для роторов, чей диаметр значительно больше длины (шкивы, рабочие колеса, звездочки), можно ограничиться проведением только статической балансировки.

Применительно к случаю валов в сборе (например, вал с рабочим колесом) в большинстве случаев можно ограничиться статической балансировкой рабочего колеса и динамической балансировкой вала в сборе на станке и/или в собственных опорах. На самом же деле, идеально сбалансированный вал в сборе – это вал с отдельно отбалансированными деталями, затем отбалансированный в сборе на станке, и окончательно отбалансированный в собственных опорах.

Как показывает статистика компании «БАЛТЕХ» – признанного эксперта в области балансировки, – надлежащая балансировка валов вращающихся машин на 23%-100% увеличивает срок службы крыльчаток и рабочих колес, а также на 10%-25% повышает их полезную мощность.

Балансировку валов в собственных опорах необходимо доверить специалистам технического сервиса «БАЛТЕХ», вооруженным самым современным инструментарием балансировки – мобильными комплектами «ПРОТОН-Баланс-II» и BALTECH VP-3470 и программы многоплоскостной балансировки BALTECH-Balance.

Главное же производственное направление компании «БАЛТЕХ» – производство современных дорезонансных станков горизонтального, вертикального и автоматического типа для роторов самых различных конфигураций, веса и габаритов. Рассмотрим более подробно возможности балансировочных станков «БАЛТЕХ» на примере вертикального балансировочного станка серии BALTECH VBM-7200.

Балансировочные станки серии BALTECH VBM-7200 предназначены для одноплоскостной или двухплоскостной балансировки валов и деталей (рабочих колес, шкивов, дисков и др.) без шеек вала. Применительно к нашему случаю балансировки валов, на данных станках также проводят балансировку режущего инструмента и патронов.

Процедура балансировки вала занимает всего несколько минут и включает в себя:

Ввод геометрических параметров балансируемого вала;
Запуск балансируемого вала во вращение и снятие автоматически рассчитанных данных по величине и углу установки корректирующей массы.
Установку/снятие корректирующей массы.

Особо отметим, что высокая скорость и точность измерений достигается за счет использования программы BALTECH-Balance, стандартные функциональные возможности которой позволяют проводить многоплоскостную (до 4-х плоскостей) и многоточечную (до 16 точек) балансировку с приборами измерения амплитуды и фазы вибрации любых производителей.

Чтобы получить глубокие теоретические знания и профессионально овладеть навыками работы с балансировочными станками и приборами «БАЛТЕХ», рекомендуем вам записаться на ближайший Курс ТОР-102 «Динамическая балансировка» в Учебном центре компании БАЛТЕХ.

Единственным способом дополнительного уменьшения вибрации ДВС является балансировка агрегата. Рядный четырехцилиндровый мотор получает неуравновешенные силы, которые возникают при движении масс с учетом той или иной частоты вращения коленвала. Величина инерции зависит от объема ДВС, с ростом объема силовой установки инерция увеличивается.

Балансировочный вал устанавливается на рядных четырехцилиндровых моторах с рабочим объемом выше двух литров. Стоит отметить, что установка таких валов приводит к заметному удорожанию конструкции и не особенно активно применяется на автомобилях даже среднего ценового сегмента.

Балансирные валы ставятся парами. Их зачастую располагают симметрично по обеим сторонам коленвала. Местом установки балансирных валов чаще всего становится картер двигателя, чтобы валы оказались ниже коленчатого вала ДВС. Получается, что указанные валы находятся под коленвалом, а местом их установки становится масляный поддон.

Балансирные валы имеют прямой привод от коленвала. Привод реализует вращение уравновешивающих валов в разные стороны.

Угловая скорость вращения балансиров удвоена. Привод может быть выполнен как отдельно посредством зубчатого редуктора или цепной передачи, так и представлять собой совокупность решений. Крутильные колебания от вращения самих валов гасятся пружинным гасителем колебаний, который размещен в приводной звездочке привода уравновешивающего вала.

В процессе работы и благодаря особенностям конструкции привода балансирные валы подвержены серьезным нагрузкам. Наиболее перегружены подшипники, которые расположены в противоположной от привода стороне. Имеет место их быстрый износ, который проявляется дополнительными шумами и появлением усиленных вибраций. В худших случаях может произойти обрыв приводной цепи. Дополнительным недостатком становится отбор мощности ДВС, которая расходуется на привод балансирных валов.