4. Балансування деталей і вузлів при збірці

Одним з чинників, що визначають надійність і довговічність відремонтованих автомобілів в експлуатації, є дисбаланс деталей і вузлів, який створює додаткове навантаження на опори і підвищену вібрацію.

Дисбаланс виникає унаслідок погрішностей обробки деталей, неточностей збірки вузлів, появи ізносу і деформацій в процесі експлуатації автомобілів.

Відомі три види неврівноваженості:

• статична,

• динамічна

• і змішана (мал..2).

Мал2 .Види неврівноваженості:

а) статична, б) динамічна, в ) змішана

Статична неврівноваженість (мал. 2, а) має місце, коли центр тяжкості деталі або вузла не розташований на осі обертання. В цьому випадку дисбаланс виявляється в статичному стані, а його величина визначається:

Д= mR = Gr: (9.13)

де :

Д — дисбаланс, вимірюваний статичним моментом, Н-м;

m—величина неврівноваженої маси, кг;

r — зсув центру тяжкості від осі обертання, м;

G — маса деталі, кг;

R — відстань від осі обертання до центру тяжкості неврівноваженої маси, м.

Обертання неврівноваженої маси створює відцентрову силу інерції, постійну по величині, але змінну по напряму і визначувану:

G r n²

Рс = --------- = m R ² (9.14)

900

де:

 — кутова швидкість обертання, рад/с;

n— частота обертання деталі, хв^-1.

Мал. 2. Види неврівноваженості: а — статична; б —динамічна; в — змішана

Для урівноваження деталі необхідно укріпити вантаж масою m₁, щоб виконувалася умова Р_У=Р_С

або: m₁*R₁*² = m *R (9.15)

де :

R₁ — відстань маси m₁ від осі обертання, м;

Р_У — сила інерції від врівноважуючої маси m₁.

Іншим способом урівноваження є видалення з ділянки деталі маси, що викликала зсув центру тяжкості і появу відцентрової сили інерції, що обважнює.

Динамічна неврівноваженість (мал. 9.2,6) виникає у тому випадку, коли центр тяжкості деталі лежить на осі обертання, а статичні моменти від двох рівних неврівноважених мас m рівні по величині і направлені в протилежні сторони. Цей вид неврівноваженості виявляється тільки при обертанні деталі.

При обертанні деталі пари відцентрових сил Рс на плечі l створює статичний момент в площині осі обертання, який викликає додаткові навантаження і вібрації.

Одиницею динамічної неврівноваженості є Н-м². Для усунення динамічної неврівноваженості додають дві рівні маси на такій відстані від осі обертання деталі, щоб і статичний момент цієї пари сил був рівний по величині і направлений протилежно неврівноваженому моменту відцентрових сил, або видаляють з місць, що обважнюють, дві рівні маси деталей, що викликали появу дисбалансу.

Змішана неврівноваженість(мал. 9.2, в) найчастіше зустрічається в реальних умовах, коли має місце статичний момент відцентрових сил.

Сили Р і S від неврівноважених мас m₁ і m₂ замінимий шляхом розкладання силами Р₁ і P₂, S₁ і S₂, прикладеними на плечі l у довільно вибраних площинах.

Склавши сили Р₁ і S₁, а також сили Р₂ і S₂ (за правилом паралелограма), одержимо результуючі неврівноважені відцентрові сили R₁ і R₂

Розложив силу R₁ на складові R''₂ і R₃, одержимо змішану неврівноваженість від пари відцентрових сил інерції R₂ і R''₂ і відцентрову силу R₃.

Для урівноваження деталей, що мають змішану неврівноваженість, треба додати маси m₃ і m₄ у вибраних площинах корекції, щоб створені ними відцентрові сили R^!₁ і R^!₂ були рівні і протилежно направлені результуючим неврівноваженим силам R₁ і R₂, або видалити маси m₃ і m₄.

Таблиця 1. Допустимий дисбаланс деталей і вузлів, Н*м

Найменування деталей і вузлів	Легкові автомобілі	Вантажні автомобі чи і авто намиста
Колінчастий вал	0.10…..0.15	0.2…0.3
Те ж, в зборі з маховиком і зчепленням	0.2…..0.5	0.5…0.7
Маховичок	0.3….0.4	0.35….0.6
Диск зчеплення	0.10…..0.25	0.3…..0. 5
Карданний вал	0.15….0.25	05…….0.75
Колесо	3.0….5.0	----

Площини корекції вибираються так, щоб було зручно виробляти балансування. Одиницею вимірювання такого виду неврівноваженості є Н-м. Величини допустимих при ремонті значень дисбалансу деталей і вузлів приведені в табл. 1.

Мал.3.Схема верстата балансування моделі ЦКБ-2468

Верстат мод. ЦКБ-2468 найбільш відповідає умовам авторемонтного виробництва. Принцип роботи верстата (мал. 3) полягає у тому, що неврівноважена маса вузла 6 викликає коливання маятникової рами 1, що має пружинну підвіску 5, в горизонтальній площині. При балансуванні лівого кінця правий кінець замикають фіксатором 4. Ніж більше неврівноважена маса, тим більше амплітуда коливань рами і тим більше індукується струм в котушці 3 індукційні датчики (що має лінійну характеристику).

Котушка, жорстко пов'язана з рамою верстата, коливається в полі нерухомого постійного магніта 2. Струм через півкільця 9 випрямного устроюі щітки 10 подається на мілівольтметр 12.

Для виключення впливу приводу на балансируємий вузол застосовують шарнірне з'єднання 7.

Чим більше дисбаланс вузла, тим більше свідчення міллівольтметра. За допомогою лімба 11 валу випрямного пристрою і лімба 8 валу приводу визначають положення неврівноваженої маси.