Как отбалансировать маховик в домашних условиях

В ходе круговращения сформировываются преходящие нагрузки, которые появляются благодаря действию инерционных сил, соизмеримых совокупности массово-скоростных параметров, помноженных на себя.

Схема проведения балансировки

Все эти нагрузки и переменчивые силы, воздействуют на элементы автомобиля гибельно, провоцируя несвоевременный их износ, уменьшая их производительность и безубыточность.

Балансировка маховика особенно нужна бывает в том случае, когда элемент подвергается модернизации. Процедура поможет исключить отрицательные воздействия на ДВС, чему причиной может стать проведенная доработка.

Модернизация, как правило, подразумевает замену стандартного маховика на облегченный.

Полезно будет знать, что существуют разновидности дисбаланса. Рассмотрим их подробнее.

• Дисбаланс статический, который возникает в случае появления массы или некоего груза по отношению к оси устройства. Такой дисбаланс равносилен смещению оси. Негативные последствия – сильные вибрации.
• Дисбаланс моментный, т.е., возникающий на краях маховика. Вызывается дополнительными массами, которые не проявляются в статике, а возникают при вращении и становятся источниками сильнейших колебаний.
• Асимметрия динамического типа, которая представляет собой комбинированный вариант дисбаланса. Другими словами, это одновременное воздействие статического и моментного дисбаланса, крайне отрицательно влияющего на состояние узлов автомобиля (встречается чаще в шиномонтаже, среди проблем маховика, как правило, не встречается).

Как и где проводится балансировка

Настройка проводится и на спецоборудовании, и в домашних условиях. Все зависит от финансовых возможностей. Однако следует знать, что в гараже удастся нивелировать статический дисбаланс, а вот для нейтрализации моментного или комбинированного нужен стенд, профессиональный.

Регулировка маховика в тисках

Балансировка по новейшим технологиям

О том, как отбалансировать маховик без профессиональной помощи, написано много. Наиболее проще, как и говорилось, провести настройку, минимизирующую статический дисбаланс. Выполняется она по-разному, но более распространена процедура с использованием сподручных средств и кое-каких инструментов.

Важно учитывать при балансировке своими руками нюанс из физики, что свободное вывешивание маховика приведет к тому, что его наиболее тяжелая сторона (точка) будет останавливаться внизу.

Для беспрепятственного функционирования маховик ставят так, чтобы обеспечить свободное вращение на опорах.

Вот, что следует сделать:

• установить два угольника, зафиксировать их;
• маховик зафиксировать на вал;
• поставить вал с маховиком на уголки (см. фото).

Балансировка в домашних условиях на уголках

Если найти угольники подходящего типа не удалось, то в качестве держателя могут быть применены тиски. В них зажимается вал, на который заранее вдевается маховик на подшипниках.

Вися в свободном положении, маховик априори будет вставать самой тяжелой своей стороной вниз, по закону физики, если его вращать.

Другими словами, он остановится так, что самая тяжелая часть будет внизу (отмечается фломастером точка), каждый раз после вращения.

Внимание. Подшипник маховика должен быть обязательно чистым, иначе возможны заедания. Рекомендуется также смазать его силиконовым составом, чтобы элемент вращался легче.

Если маховик после каждого вращения останавливается нижней частью своей в разных точках, это лишь говорит о хорошо проведенной балансировке изделия. Кроме того, он не должен повернуть обратно, после остановки, что также случается при неправильной балансировке.

Помимо обсечения излишнего металла, используется также установка добавочных тяжестей с противолежащей стороны. Это называется распределением масс изделия. Но, все же, снятие избыточного металла, путем высверливания или шлифовки – куда более распространенное явление.

Облегчение и балансировка коленвала

Проверить метод на эффективность можно вполне оригинальным способом. На маховике с задней части имеются болты. Можно будет снять один из них, и проверить вращение. По логике эта точка маховика каждый раз должна останавливаться вверху, так как самая легкая. Так оно и происходит, если конечно, маховик хорошо отбалансирован.

Внимание. Проверять методом вращения рекомендуется, как в одну, так и в другую стороны.

Для более тонкой настройки вместо снятого болта ставится крепеж полегче. Маховик опять должен вставать легкой частью (легким болтом) вверх.

То же самое делается и в обратном направлении. Т.е, вместо штатного болта ставится крепеж уже потяжелее. В ходе вращения маховик должен останавливаться этим болтом вниз.

В ходе эксперимента рекомендуется не жалеть смазки для подшипника маховика. Его следует периодически смазывать, чтобы вращение не встречало на своем пути никаких преград.

Профессиональная балансировка

Балансировка коленвала с маховиком нужна бывает не только после замены элемента. Процедура обязательна после ремонта маховика, когда меняется венец, после замены сцепления и даже после прочистки маслоканалов коленвала.

Если пренебречь этой процедурой, мотор автомобиля, даже на повышенных оборотах, будет сильно вибрировать. Безусловно, допустить этого никак нельзя.

Балансировка коленвала и маховика – довольно распространенная процедура не только автозаводов, но и предприятий, производящих современные мотоциклы. Например, балансировка известного мотоцикла Днепр или автомобиля ЗАЗ проводится вкупе с настройкой коленвала, сцепления и центрифуги.

Цель проведенной операции – добиться абсолютно одинакового веса всех составляющих тестируемого элемента. Странно, но некоторые автозаводы пренебрегают этим. По этой причине всем автомобилистам и мотоциклистам на заметку: проводите балансировку при первом же ремонте ДВС.

Устал платить за штрафы? Выход есть!

Забудьте о штрафах с камер! Абсолютно легальная новинка – Глушилка камер ГИБДД, скрывает ваши номера от камер, которые стоят по всем городам. Подробнее по ссылке.

• Абсолютно легально (статья 12.2);
• Скрывает от фото-видеофиксации;
• Подходит для всех автомобилей;
• Работает через разъем прикуривателя;
• Не вызывает помех в радиоприемнике и сотовых телефонах.

Источник - https://ozapuske.ru/mahovik/balansirovka-maxovika.html

Облегчение и балансировка маховика

Для чего это нужно? Облегчение нужно во первых для спортивных и тюнинговых двигателей,для облегчения веса мотора и для более быстрого набора оборотов двигателем.Также уменьшается нагрузка на коренные подшипники коленвала.

Можно купить облегчённый маховик в магазине тюнинговых запчастей,а можно сделать облегчение стандартного маховика своими силами,или изготовить из дюрали с нуля,но последний вариант это уже для серьёзных двигателей.

Нужно искать подходящий материал,станочника с высокой квалификацией и необходимым оборудованием (токарный,фрезерный станок с делительной головкой).

Одно лишь облегчение маховика даст небольшой результат,желательно и облегчение других деталей КШМ(коленвал,поршни,пальцы,шатуны),им также без особого труда можно сделать облегчение самостоятельно,но об этом в другой статье.

Нам нужен будет собственно маховик,если есть возможность,то лучше купить по дешёвке б/ушный у какого нибудь дяди Васи,соседа по гаражу или в автосервисе.

Если нет то снимаем свой.

Ищем токаря,с прямыми руками.Обрабатываем по чертежу Сингуринди.Такое облегчение маховика самое безопасное, это уже проверенный временем опыт.

Жирный штрих на чертеже – снятый металл.

Стандартный вес маховика классики около 7кг,

после обработки по этому чертежу около

4.8 кг,если стенку (где крепёжные

отверстия для сцепления) оставить 10мм.

Некоторые доводят до 8мм,тогда вес будет

около 4.5 кг,меньше делать не стоит.

То есть для болта диаметром 8мм

(используемого для крепления корзины

сцепления) нужно тело длинною равной

диаметру.Если это тело (стенка маховика)

меньшей длины – то чревато разрывом

маховика на высоких оборотах.

Представляете картину?

Облегчение маховика 2108-10 производят

по тому же принципу,учитывая прочностные

характеристики.

После облегчения следует прихватить

зубчатый венец сваркой,для большей

надёжности.

И в конце нужно обязательно

провести балансировку облегчённого

маховика с корзиной сцепления(без

дисков сцепления),хотя бы статически.

А потом ещё лучше и с коленвалом в

сборе.

Динамическая балансировка

производитсяна специальном

оборудовании,обычно крупными

машиностроительными предприятиями

или специализированными фирмами.

Статическая балансировка маховика проводится на двух подставках или ножах(можно использовать уголки с ровными краями),выставленных строго горизонтально. Выверять с помощью “уровня”.

В центральное отверстие маховика устанавливается с лёгким натягом ровный валик (предварительно изготовленный токарем) и кладётся на выставленные ножки.

Вот рисунок для примера:

Маховик следует потихоньку поворачивать,и замечать

какая его часть оказывается внизу,если это одна и та

же,то ровно на противоположной стороне

закрепляем какой нибудь грузик(например,

пластилин) и пробуем опять,таким образом добиваемся чтобы внизу были всегда

различные части маховика.

Также можно использовать подшипники.Установив внутрь маховика,и уже в подшипник установить валик,таким образом можно будет раскручивать маховик,что даст более точную картину.

Покупка и продажа комнат в г.Саратов. Огромная база обьявлений, приемлимые цены. Помощь при подготовке всех необходимых документов при продаже квартиры или комнаты.

Всем удачи!

Читайте также Доработка ГБЦ

LADATUNING.NET

При использовании материалов,активная ссылка на сайт обязательна!

Источник - http://www.LadaTuning.net/tyuning-dvigatelya-vaz/89-oblegchenie-i-balansirovka-makhovika

Балансировка коленвала в гаражных условиях: эффективность и руководство

Для экономии затрат, идущих на техническое обслуживание в автосервисе, можно выполнять балансирование коленчатого вала в условиях гаража. В статье описываются варианты, как можно проводить балансировку коленвала своими руками.

При дисбалансе коленчатого вала неравномерно распределяется масса вдоль и поперек оси, то есть нарушается баланс: один край легче другого. В основном причиной поперечного дисбаланса является износ деталей вала при продолжительной эксплуатации.

Балансировка коленвала проводится, чтобы снизить нагрузку и вибрации на узлы силового агрегата. Эта операция дает возможность поднять производительность двигателя, продлить срок эксплуатации. В основном балансировка необходима для изношенных элементов двигателя, но встречаются случаи, когда в балансировке нуждается новый автомобиль.

Балансировка коленвала в гараже

Определить, нужна ли балансировка коленвала, можно по поведению ручки переключения передач: она начинает болтаться при передвижении на холостом ходу. То же самое касается двигателя: если на холостом ходу мотор работает с рывками.

Причины появления неполадок могут быть разные:

• некачественное изготовление сопряженных деталей;
• неоднородность материала, который использован для коленчатого вала;
• люфты, возникшие в результате нарушения зазоров между сопряженными элементами;
• некачественная сборка;
• неточное центрирование;
• естественный износ.

После замены маховика или его зубчатого венца, корзины сцепления необходимо отбалансировать коленвал. Если не выполнить эту процедуру, то даже при небольших скоростях мотор начнет вибрировать из-за нарушения баланса.

Где отбалансировать коленвал – варианты ремонта

Отбалансировать коленчатый вал можно двумя способами:

1. Статический способ применяется при незначительных нарушениях баланса. В этом случае коленчатый вал находится в неподвижном состоянии. При этом тяжелая сторона опущена вниз. Легкая часть уравновешивается с помощью грузов, которые крепятся на край легкой стороны. Затем с помощью специальных ножей снимается металл с тяжелой части, пока не опустится нагруженная часть.

   Шлифовка коленчатого вала

2. Динамический способ точнее статического. Его применяют для устранения существенного дисбаланса. В этом случае необходим специальный станок, на который устанавливается вал. Коленчатый вал начинают раскручивать до необходимых оборотов. С помощью лазера определяется точка, где находится наиболее тяжелая точка. С этого места снимается лишний металл.

 Загрузка …

Процедура балансировки своими руками

Балансировку можно выполнить в автосервисе, где, естественно, процедура будет проведена более точно, либо в собственном гараже. Для проведения процедуры в домашних условиях нужно изготовить специальное приспособление – станок, на который будет устанавливаться маховик. Сложного ничего нет. Сделать такой станок своими руками сможет даже человек, неимеющий слесарного опыта.

Приспособление

В первую очередь нужно сварить рамку, которая служить будет основой станка. Размеры рамки и приспособления зависят от длины коленчатого вала. Для изготовления нужна профильная труба и уголок.

После изготовления рамки и затирки швов, в двух уголках рамки и в середине противоположной трубы, нужно просверлить отверстия для трех шпилек.

К отверстиям приваривают гайки с диаметром внутренней резьбы равным диаметру шпилек, которые изготавливаются из железных прутов.

Самодельный станок для балансировки

Перед балансировкой рамку нужно выставить с помощью уровня строго горизонтально. Это легче сделать, если она будет стоять на трех штырях, чем на четырех.

После регулировки на приваренные гайки сверху следует накрутить контргайки. Далее нужно сделать недалеко от каждого угла рамки отверстия для 4 прутов диаметром 14-16 мм, которые будут исполнять роль стоек.

Длина прутов должна быть одинаковой – примерно 250 мм.

Теперь нужно взять 4 уголка шириной 2-4 см и длиной около 30 см и просверлить в них отверстия диаметром, соответствующим диаметру стоек. На каждую пару стоек надевается уголок ребрами вверх. Уголки нужно приварить.

Получается приспособление напоминающее турник с брусьями: напротив друг друга устанавливаются стойки в виде буквы «П». На эти стойки будет устанавливаться коленчатый вал.

Таким образом, станок для балансировки коленвала готов.

Последовательность действий

Балансировка коленчатого вала с помощью устройства, сделанного своими руками, состоит из следующих шагов:

1. В первую очередь нужно выставить станок строго горизонтально. Для этого уровень укладывается сначала на одну перекладину-уголок. Затем следует подкручивать шпильки-стойки, пока уголок не будет расположен строго горизонтально. Далее уровень поворачиваем перпендикулярно, кладем его на два уголка-перекладины одновременно и крутим шпильку, высверленную посередине трубы. Добиваемся полной горизонтальности всей конструкции.
2. Когда станок выставлен, на него можно устанавливать коленчатый вал в сборе с комплектующими. Если присутствует дисбаланс, вал начнет проворачиваться по уголку, пока самая тяжелая точка не окажется в нижней точке. Этот дисбаланс (перевес) нужно ликвидировать.

   Приспособление для балансировки

3. Для устранения перевеса нужно убрать лишнюю часть металла в нижней (тяжелой) точке маховика. Определить точный вес металла, который нужно высверлить, можно с помощью небольших магнитиков. Их нужно цеплять на противоположной – легкой стороне маховика. Цеплять магнитики следует до тех пор, пока коленвал в сборе с деталями не будет переворачиваться, а будет лежать неподвижно.
4. Добившись неподвижного положения коленчатого вала, нужно снять магнитики и взвесить их на весах. Это и будет тот вес, который нужно убрать, чтобы устранить дисбаланс.
5. Теперь с маховика снимается столько стружки, чтобы ее вес был равен весу магнитов, которые мы перед этим взвешивали. Под приспособлением нужно постелить ветошь, чтобы собрать и взвесить стружку. Высверливать приходится порой несколько отверстий, так как одного диаметром 7-8 мм обычно не достаточно. Главное, не высверлить больше, чем нужно, иначе придется сверлить маховик с противоположной стороны.

   Процедура балансирования на СТО

6. Если тяжелая точка приходится на какую-то деталь маховика, которая менялась, например, шкив. То высверливать нужно эту деталь. Если менялась корзина сцепления, то в ней удаляется лишний металл около отверстий ее крепления.

С данным приспособлением, изготовленным своими руками, можно легко отбалансировать коленчатый вал. Конечно, без специального оборудования достичь точности трудно, зато можно сэкономить на посещении автосервиса.

Видео «Балансировка коленчатого вала»

В этом видео демонстрируется, как правильно отбалансировать коленвал.

Источник: https://avtozam.com/dvigatel/balansirovka-kolenvala-v-garazhnyh-usloviyah/

Как отбалансировать коленвал с маховиком в гаражных условиях

Бывает, что на двигателе нужно заменить маховик, его зубчатый венец или корзину сцепления и после замены перечисленных деталей, и даже после замены пробок каленвала (после промывки масляных каналов), его нужно обязательно отбалансировать.

Если пренебречь этой операцией, то ваш двигатель, даже при повышении скорости машины всего лишь до 70 км/ч, начнёт сильно вибрировать из за дисбаланса. Естественно такое допускать нельзя, и коленчатый вал, перед установкой его на двигатель, нужно отбалансировать.

Как сделать простое устройство для балансировки всего за пару часов, и что для этого потребуется мы и рассмотрим в этой статье.

Ну и естественно все шатуны в сборе с поршнями, кольцами и пальцами, нужно будет взвесить и добиться их абсолютно одинакового веса. Многие заводы (как правило отечественные) пренебрегают этим, поэтому советую ещё при первом ремонте двигателя, обязательно взвесить выше перечисленные детали и если есть разница в весе, устранить её (снятием лишнего металла).

Кстати, при форсировке двигателя, многие механики облегчают маховик его протачиванием, и после облегчения маховика, тоже обязательно нужно сделать балансировку коленвла, в сборе с облегчённым маховиком.

Приспособление для балансировки коленвала.

Устройство для балансировки, которое будет описано в этой статье (см. фото), очень простое и изготовить его сможет любой, даже не опытный в слесарных делах водитель. Для работы вам потребуется немного профильной трубы, или уголка, стальной пруток диаметром 12 — 16 мм, уровень (можно строительный), болгарка и сварочный аппарат.

Сначала нужно будет изготовить основу — рамку, размером примерно 400 х 400 или 500 х 500 мм, которая сваривается из уголка или профильной трубы (ширина уголка или трубы 45 — 60 мм).

А вообще габариты рамки и самого устройства зависят от длины вашего коленвала, ведь если вам нужно будет отбалансировать коленвал от грузовика, то естественно это приспособление нужно будет изготавливать бóльших размеров.

После того, как вы сварите рамку и зачистите сварные швы, в двух углах рамки ( цифры 1 и 2 на фото) и в середине противоположной трубы (цифра 3 на фото) нужно будет просверлить отверстия (диаметр их зависит от толщины прутка, из которого делаются шпильки). К отверстиям сверху привариваются гайки, диаметр внутренней резьбы которых зависит от диаметра трёх шпилек, которые вы купите или изготовите из прутка.

Почему всего три шпильки, а не четыре в каждом углу рамки ? Потому что, чтобы выставить рамку перед балансировкой строго горизонтально (с помощью уровня), достаточно покрутить всего лишь три шпильки, а четвёртая только усложняет регулировку.

Теперь нужно будет ближе к каждому углу рамки просверлить четыре отверстия, диаметром 14 — 16 мм. В эти отверстия вставляются и зажимаются гайками 4 шпильки (стойки), сделанные из прутка, толщиной примерно 14 — 16 мм, и диной примерно 250 мм (длина всех четырёх шпилек абсолютно одинаковая) .

Теперь на верхнюю часть каждой пары шпилек — стоек, нужно надеть два уголка ( 20 — 40 мм шириной и примерно 300 мм длиной) уголка, (перед этим в уголках сверлим отверстия).

Уголки одеваем и прихватываем сваркой так, чтобы их острая кромка оказалась вверху, на эту кромку будет укладываться коленвал. Получатся напротив друг-друга расположенные две П-образные стойки (как два турника).

Балансировка коленвала.

Перед балансировкой сначала нужно выставить приспособление строго горизонтально, относительно силы притяжения Земли. Для этого сначала укладываем уровень на уголок(20 мм) П-образной стойки, расположенной около цифр 1 и 2 и крутим шпильки 1 и 2, пока не добьёмся абсолютно горизонтального его расположения и соответственно уголка, на котором он лежит.

Затем разворачиваем уровень перпендикулярно и укладываем уровень поперёк, то есть сразу на два уголка обоих П-образных стоек, и добиваемся с помощью вращения шпильки 3, абсолютно горизонтального положения всего приспособления в целом.

Выставив приспособление точно горизонтально, можно укладывать на него коленчатый вал в сборе с деталями как на фото. Если имеется дисбаланс, то коленвал сразу же начнёт проворачиваться, то есть катиться по кромке уголков, пока центр тяжести деталей не окажется в самой нижней точке (притяжение Земли нам помогает). Естественно этот дисбаланс (перевес) нужно устранять.

Добавлять (приклеивать) магнитики к маховику нужно будет до тех пор, пока коленчатый вал в сборе с деталями, как бы вы его не повернули на уголках, должен лежать неподвижно (не катиться ни в право ни в лево).

Все магнитики, которые были приклеены, нужно взвесить, и этот точный вес и будет перевесом (дисбалансом).

Сейчас в продаже полно китайских электронных весов — их нужно будет купить, они не дорогие (или попросить взвесить магниты в магазине).

Теперь нужно будет высверлить с маховика столько металла, чтобы вес стружки был такой же как и вес магнитиков, которые компенсировали дисбаланс. При высверливании желательно постелить под маховиком ткань, чтобы можно было собрать стружку и взвесить.

Но практически одного высверливания отверстия (примерно 7 — 8 мм) всегда не хватает, и приходится сверлить несколько. Если есть фрезерный станок, то можно в маховике выфрезеровать лишний металл.

Но главное не переборщить в этом деле, а то придётся потом сверлить на противоположной стороне маховика.

Кстати, если у вас на другом конце коленвала находится шкив, шестерня или центрифуга, и вы меняли именно их а не маховик, то тогда нужно будет и балансировать вместе с этими деталями(как на фото) и высверливать лишний металл именно в них, а не в маховике. Ну а если вы меняли корзину сцепления, то балансировать ваш коленвал нужно именно с закреплённой на маховике корзиной (здесь можно будет высверливать лишний металл в корзине, там где отверстия для её крепления).

Для этого нужно будет всего лишь просверлить по два отверстия в верхних уголках (на которые укладывается коленвал) и закрепить на них две призмы, на которые и будет впоследствии укладываться коленвал, для проверки его биения часовым индикатором.

Надеюсь эта статья поможет всем водителям, любящим всё делать на своей машине сами, и которые с помощью этого устройства, смогут легко отбалансировать коленчатый вал у себя в гараже.

Для полноты картины, а так же чтобы все поняли, как влияет балансировка коленвалов любого двигателя на мягкость его работы, посмотрите видеоролик ниже; успехов всем!

Источник: http://suvorov-castom.ru/kak-otbalansirovat-kolenval-s-maxovikom-v-garazhnyx-usloviyax/

Не миритесь с дисбалансом!

1 июля 1998 года

НЕ МИРИТЕСЬ С ДИСБАЛАНСОМ!

Как в домашних условиях статически отбалансировать коленвал «Запорожца» и ЛуАЗа.

Феликс БАРАНСКИЙ

Никогда бы не подумал, что мне придется заняться такой балансировкой. Но когда у моего ЛуАЗ-969М срезались шпильки маховика (ЗР, 1988, № 3), мне сделали на координатно-расточном станке вместо разбитых отверстий новые, и маховик, естественно, пришлось повернуть по отношению к коленвалу, при скорости 60–70 км/ч двигатель стал сильно вибрировать.

Откуда же взялся дисбаланс? Оказалось, что Мелитопольский моторный завод балансирует коленчатый вал своих «воздушников» в сборе с маховиком, корпусом центрифуги и корзиной сцепления, а не каждый элемент этой системы в отдельности. Поэтому замена любого из них (или даже, как в моем случае, смещение относительно друг друга) нарушает балансировку и ведет к механическому резонансу со всеми его печальными последствиями…

Что же делать? Никаких советов и указаний, как выполнить балансировку своими силами, я не нашел. Но не покупать же из-за этого новый комплект (в Киеве он стоит около 200 долларов). И я изготовил до смешного простое устройство, которое решило мою проблему, а впоследствии выручило пару десятков владельцев «запорожцев» и ЛуАЗов, оказавшихся в подобной ситуации.

Основой устройства послужила подвернувшаяся под руку старая металлическая рама размером примерно 350х400 мм, имевшая по углам четыре ножки-шпильки с контргайками. Чтобы выставить ее перед балансировкой строго горизонтально, достаточно трех ножек — четвертая лишь усложняет регулировку. Поэтому взамен двух угловых шпилек я снабдил раму ножкой 3 (см. фото). Затем, просверлив в раме четыре отверстия диаметром 8 мм, ввернул в них вертикальные стойки. На каждую пару стоек надел параллельно основанию трехгранную поперечину (получились две П-образные конструкции). И все — устройство готово!

Перед балансировкой я обеспечиваю горизонтальность левой поперечины, вращая ножки 1 и 2 и контролируя результат с помощью обычного столярного уровня. (Кстати, чтобы уровень не падал с поперечины, на ее грани, обращенной вверх, пришлось сделать небольшую фаску.) Далее, положив уровень поперек — на обе П-образные конструкции одновременно, добиваюсь вращением ножки 3 горизонтального положения рамы в целом.

Теперь можно балансировать. Кладу коленвал в сборе на поперечины (см. фото). За счет дисбаланса он поворачивается, пока центр тяжести не окажется в нижней точке. Для устранения этого «перевеса» нужно, отступив немного от венца маховика, выбрать из нижней части лишний металл (место показано стрелкой). Но сколько именно? Чтобы это узнать, прикладываю к противоположному, верхнему краю плоскости маховика магниты разного веса — до тех пор, пока коленвал, как его ни поверни, будет лежать неподвижно.

Остается сверлением маховика насквозь в точке, показанной стрелкой (для примера), удалить лишний металл. Он, естественно, весит столько же, сколько магниты, компенсировавшие дисбаланс. На практике одного отверстия диаметром 6–7 мм, как правило, недостаточно: обычно приходится сверлить от 4 до 10 отверстий, расположенных вплотную по обе стороны от первого по дуге окружности (ее радиус примерно на 5 мм меньше радиуса маховика).

В заключение — маленькая хитрость для лентяев, до которой я не сразу додумался. Когда у меня вышел из строя маховик, я извлек для балансировки из двигателя всю систему коленвала. Надо ли говорить, насколько трудоемка эта работа? Сама же балансировка заняла немногим больше часа.

Сейчас у меня опять проблемы с маховиком (отверстия для шпилек снова разбиты из-за разрушения шестерни распредвала). Но теперь я уже не буду разбирать весь двигатель, а сниму только маховик.

В гараже у меня есть старый, негодный коленвал. Надеваю на него «разбитый» маховик, кладу на балансировочное устройство и замечаю положение, в котором остановилась эта система. Затем вместо «разбитого» маховика надеваю новый и балансировкой добиваюсь, чтобы система остановилась в том же положении. Это означает, что новый маховик ведет себя теперь так же, как прежний. Но последний сбалансирован с коленчатым валом, оставшимся в двигателе, а значит, и новый «придется ко двору».

Все же недаром говорят остряки, что лень — мать технического прогресса…

Не миритесь с дисбалансом!Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Источник: https://www.zr.ru/content/articles/6698-ne_mirites_s_disbalansom/

Мифы и реальность о балансировке коленчатого вала

К сожалению, вопросы балансировки коленчатого вала (маховика, корзины сцепления, демпфера) в доступной литературе практически не раскрыты, а если что и можно найти, то это ГОСТы и научная литература.

Однако осмысление и понимание того, что там написано, требует определенной подготовки и наличия самого балансировочного станка. Это, естественно, отбивает у автомехаников все желание разобраться с этими вопросами с точки зрения ремонта ДВС.

В этой короткой статье мы попытаемся раскрыть вопросы балансировки с позиции автомеханика, не вдаваясь в сложные математические расчеты и больше акцентируя внимание на практическом опыте.

Для этого мы покажем все этапы балансировки коленчатого вала, которые выполняются в нашей фирме при ремонте коленчатого вала. В качестве примера возьмем коленчатый вал двигателя МВ 603.973. Это рядный 6 цилиндровый дизельный двигатель. Допустимый дисбаланс завода изготовителя на данный вал 100 гмм.

Много это или мало? Что будет если дисбаланс будет меньше или больше данной цифры? Эти вопросы мы не будем рассматривать в этой статье, а опишем их позже.

Но можно с уверенностью говорить, что завод изготовитель берет эти цифры не с потолка, а проводит достаточное количество экспериментов для того, чтобы найти компромисс между допустимым значением дисбаланса для нормальной эксплуатации двигателя и себестоимостью производства для обеспечения данного допуска.

Просто для сравнения, допустимый дисбаланс завода изготовителя на коленчатый вал двигателя ЗМЗ 406 360 гмм. Чтобы легче представить и понять эти цифры, вспомним простую формулу из курса физики. Для вращательного движения сила инерции равна:

где:

m – неуравновешенная масса, кг;
r – радиус ее вращения, м;
w – угловая скорость вращения, рад/с;
n – частота вращения, об/мин.

Итак, подставляем цифры в формулу и принимаем частоту вращения от 1000 до 10 000 об/мин, получаем следующее:

F1000 = 0.1х 0,001х( 3,14х1000/30)2= 1,1 Н

F2000 = 0.1х 0,001х( 3,14х2000/30)2= 4,4 Н

F3000 = 0.1х 0,001х( 3,14х3000/30)2= 9,9 Н

F4000 = 0.1х 0,001х( 3,14х4000/30)2= 17,55 Н

F5000 = 0.1х 0,001х( 3,14х5000/30)2= 27,4 Н

F6000 = 0.1х 0,001х( 3,14х6000/30)2= 39,5 Н

F7000 = 0.1х 0,001х( 3,14х7000/30)2= 53,8 Н

F8000 = 0.1х 0,001х( 3,14х8000/30)2= 70,2 Н

F9000 = 0.1х 0,001х( 3,14х9000/30)2= 88,9 Н

F10000 = 0.1х 0,001х( 3,14х10000/30)2= 109,7 Н

Все конечно понимают, что этот мотор никогда не выйдет на частоту вращения 10 000 об/мин, но этот простенький расчет сделан для того, что бы «почувствовать» цифры и понять как важна балансировка при увеличении частоты вращения.

Какие можно сделать предварительные выводы? Во первых, вы «почувствовали», что такое дисбаланс 100 гмм, ну и, во вторых, убедились, что это действительно достаточно жесткий допуск для данного двигателя, и нет никакой необходимости делать этот допуск жестче.

Что обозначают эти цифры? На данном рисунке мы видим, что дисбаланс на левой плоскости равен 378 гмм, и дисбаланс на правой плоскости равен 301 гмм. То есть условно можно принять, что общий дисбаланс на вал получается 679 гмм, что почти в 7 раз превышает допуск, заложенный заводом изготовителем.

Вот фото этого вала на станке:

Сейчас конечно Вы начнете во всем обвинять «криворукого» шлифовщика или плохой станок. Но давайте вернемся опять к простеньким расчетам и попробуем понять, почему так получается. Для простоты расчета примем вес вала 20 кг (этот вес очень близок к истине для 6 цилиндрового коленчатого вала). Вал имеет остаточный дисбаланс допустим 0 гмм ( что является полной утопией).

И так теперь шлифовщик этот вал прошлифовал в ремонтный размер.

Но при установке вала он сместил ось вращения от оси инерции всего на 0,01 мм (чтобы проще понять – у шлифовщика не совпала старая и новая ось вращения всего на 0,01 мм), и мы получили сразу же дисбаланс в 200 гмм.

А если учесть, что у заводского вала всегда присутствует дисбаланс, то картина будет еще хуже. Поэтому те цифры, что мы получили, не являются из ряда вон выходящими, а являются нормой после шлифовки вала.

А если учесть, что не всегда завод изготовитель выдерживает свои же допуска, то обвинения в адрес шлифовщика или станка просто отпадают.

Только не надо теперь стоять над шлифовщиком и требовать, что бы он выставлял вал с микронной точностью, все равно это не принесет желаемого результата. Единственным правильным выходом из данной ситуации является обязательная балансировка коленчатого вала после его шлифовки.

Традиционно балансировку коленчатого вала выполняют высверливанием противовеса (иногда правда приходится утяжелять противовесы, но это достаточно редкий случай).

Вот, что мы получили после балансировки вала

Итак, с валом мы закончили, и, естественно, возникает вопрос, а нужно ли балансировать передний демпфер (шкив), маховик, корзину сцепления. Обратимся опять к ремонтной литературе. Что рекомендует тот же ЗМЗ, например, на допустимый дисбаланс этих деталей? На шкив передний с демпфером 100 гмм, на маховик 150 гмм, на корзину сцепления 100 гмм.

Но есть очень важное примечание.

Все эти детали балансируются отдельно от вала ( то есть на оправках), и коленчатый вал в сборе на современных моторостроительных заводах в серию не балансируется.

То есть Вы понимаете, что при установке вышеперечисленных деталей на коленчатый вал остаточный дисбаланс естественно изменится, так как совпадение осей вращения практически невозможно.

Ниже представлены фото балансировки данных деталей.

Так, цифра 150-300 гмм является «нормой» для переднего шкива (демпфера), для маховика 200-500 гмм, и 200-700 гмм для корзины сцепления. И это относится не только к российскому автопрому.

Как показал наш опыт, примерно эти же цифры получаются и у зарубежного автопрома.

И есть обязательно еще один очень важный момент: после балансировки деталей по отдельности надо провести балансировку в сборе, но она должна делаться на последнем этапе. Предварительная балансировка по отдельности является также обязательной. Это надо для того, чтобы в случае, если выйдет из строя маховик или сцепление, Вам не пришлось снимать колено для повторной перебалансировки.

Итак, вот, что мы получаем окончательно при балансировке в сборе.

Итоговый дисбаланс коленчатого вала в сборе 37 гмм.

При этом следует учесть, что вес вала в сборе был около 43 кг.

Но, выполнив балансировку коленчатого вала в сборе, не стоит забывать о развесовке поршней и шатунов. Причем развесовку шатунов надо делать не просто по весу, а развесовку по центру масс, так как разница в весе этих деталей также вносит свой вклад в дисбаланс двигателя и строго регламентируется заводом изготовителем.

Но давайте вспомним, сколько приходилось видеть моторов, которые работали ….

при поломанных направляющих, со стертыми кулачками распредвала, с фрезерованными по плоскости ГБЦ выше нормы в 2-3 раза, с изношенными цилиндрами в 0,3 мм, с неправильно установленными поршнями- этот список можно продолжать до бесконечности.

У каждого, наверно, найдется парочка своих примеров, когда двигатель работал вопреки всем законам.

Зачем хонинговать цилиндры, ведь раньше только точили и все работало? или: Зачем пользоваться хон-брусками, когда можно обычной шкуркой нанести сетку? Зачем «ловить» эти сотки, ведь это и так работает? Так почему, следуя одним требованиям завода изготовителя, пренебрегают другими? Только не надо думать, что, выполнив балансировку коленчатого вала в сборе и развесовку поршней и шатунов, Вы получите «чудо», что у Вас штатный мотор от Ваза по характеристикам станет, как мотор от болида Формулы 1. Этого у Вас не произойдет то же. Ведь балансировка – это один из кирпичиков, который вместе с выполнением остальных требований по ремонту дает Вам уверенность в том, что отремонтированный Вами двигатель отработает как минимум ресурс нового двигателя. И чем больше мотористов будут следовать требованиям автопроизводителей при ремонте двигателя, тем меньше будет автолюбителей, которые считают, что двигатель после капитального ремонта больше 50-70 тыс. км не работает.

Источник: https://motortehn.com/mify-i-realnost-o-balansirovke-kolenchatogo-vala/

Как отбалансировать маховик?

Наличие тяжелого быстровращающегося маховика в инерционном аккумуляторе требует проведения тщательной балансировки, так как в случае неуравновешенности маховика могут наступить опасные вибрации.

Несмотря на то, что в некоторых конструкциях инерционных аккумуляторов (например, конструкции А. Г.

Уфимцева) предусмотрены гибкие опоры, даже здесь неуравновешенность нежелательна, поскольку она приводит к дополнительным потерям энергии и может вызвать резонансные явления.

Рассмотрим равномерное вращение с угловой скоростью со твердого тела вокруг какой-нибудь оси. Центробежная сила инерции массы m этого тела, как известно, равна

Fц= mrω^2 (43)

где г— расстояние от оси вращения до центра массы тела.

Для реальных частот вращения маховиков инерционных аккумуляторов даже сравнительно малая неуравновешенность может вызвать большую центробежную силу.

Например, для массы 100 г, расположенной на расстоянии 0,5 м от оси вращения, центробежная сила при 5000 об/мин составляет около 15 кН, 10 000 об/мин — около 60 кН, 20 000 об/мин — около 240 кН.

Отсюда видно, как тщательно должны быть отбалансированы маховики инерционных аккумуляторов, вращающиеся с весьма высокой скоростью, для того чтобы не могли возникнуть опасные по величине центробежные силы.

Неуравновешенность бывает трех видов: статическая, динамическая и комбинированная. В случае статической неуравновешенности все неуравновешенные массы можно заменить одной приведенной массой т, центр которой смещен относительно оси вращения на расстояние q (рис. 93, а).

При вращении неуравновешенного маховика центробежная сила приведенной массы, постоянная по абсолютной величине и переменная по направлению, действует на опоры маховика, вызывая их колебания. Статическую неуравновешенность можно обнаружить без сообщения маховику вращательного движения.

Она характерна для таких деталей, размер которых вдоль оси вращения мал по сравнению с поперечными размерами, например, дисков и др.

 

Рис. 93. Виды неуравновешенности маховиков

В случае динамической неуравновешенности неуравновешенные массы можно привести к двум массам, лежащим в одной диаметральной плоскости. Статические моменты этих масс относительно оси вращения в случае чистой динамической неуравновешенности равны между собой (рис. 93, б).

При вращении маховика центробежные силы этих приведенных масс образуют пару, момент которой, постоянный по абсолютной величине, непрерывно меняет свое направление. Эта пара сил также действует на подшипники, вызывая их колебания. В соответствии с обозначениями на рис. 93, б момент этой пары

(44)

Как видно из приведенного, момент пары увеличивается с ростом угловой скорости и становится равным 0 при w = 0. Вследствие этого динамическую неуравновешенность можно обнаружить только при вращении детали. В чистом виде динамическая неуравновешенность маловероятна.

Одновременное наличие статической и динамической неуравновешенности создает так называемую комбинированную (смешанную) неуравновешенность. Центробежные силы неуравновешенных масс приводятся в этом случае к силе Р и паре (F1F), причем сила и пара не находятся в одной плоскости (рис. 94).

Рис. 94. Комбинированная неуравновешенность маховиков

Рис. 95. График для определения допускаемого смещения центра тяжести маховика в зависимости от угловой скорости

Разложим также каждую из сил пары на составляющие F1'F2' и F1″ F2″. В результате мы получим в первой из выбранных плоскостей сходящуюся систему сил P1F'1F2″, а в другой плоскости — систему P2F'2F2″.

Заменив каждую систему сил одной равнодействующей, получим две силы R1 и R2, лежащие в тех же плоскостях.

Смешанная неуравновешенность характерна для таких деталей, размеры которых вдоль оси вращения достаточно велики.

Для устранения неуравновешенности либо подбираются дополнительные массы (уравновешивающие грузы), либо, наоборот, снимается часть массы уравновешиваемой детали. Это устранение неуравновешенности детали называется балансировкой статической или динамической, в зависимости от того, какой вид неуравновешенности устраняется.

Современные высокоскоростные маховики обычно имеют дискообразную форму с диаметром, значительно превышающим их толщину.

Однако точность статического уравновешивания не всегда оказывается достаточной, и тогда применяется динамическое, обеспечивающее более высокую точность уравновешивания.

Центробежную силу, вызываемую неуравновешенностью, обычно определяют по выражению

где К — коэффициент, выбираемый в результате анализа условий работы; G — масса тела.

Рекомендации различных авторов по выбору коэффициента К весьма разноречивы, причем значение его колеблется от 0,01 до 0,5. Такое расхождение объясняется тем, что каждый из авторов учитывал специфические условия работы отдельных машин.

При этом, чем массивнее вращающийся ротор по сравнению с машиной, тем большую точность уравновешивания необходимо обеспечить, поскольку массивный ротор воздействует не только на несущие подшипники, но и на всю машину или узел, вызывая их вибрацию.

На рис. 95 дан ориентировочный график для определения среднего допускаемого смещения центра тяжести q0 В зависимости от частоты вращения. При этом для более легких маховиков в тяжелых, грубых механизмах можно принимать верхний предел, а для массивных маховиков легковесных точных машин — нижний предел.

Уточнение допуска на неуравновешенность должно производиться путем исследования машины в рабочем состоянии, измерения вибраций и сопоставления их с допускаемыми по ГОСТу.

Например, согласно ГОСТ 5908—51 установлены следующие предельные нормы амплитуды вибраций в зависимости от частоты вращения: 1500 об/мин — 60 мкм, 3000 об/мин — 40 мкм, 5000 об/мин — 30 мкм.

ТАБЛИЦА 6

Приспособления	Точность для деталей, мкм
тяжелых	средних	легких
(до 10 т)	(до 1500 кг)	(до 250 кг)
Параллельный стенд	80	30	10
Роликовые	80	50	30
Качающиеся роликовые	—	25	15
Дисковые	—	25	15
Однодисковые……………	—	20	10
Балансировочные весы	—	10	5
Специальные	—	10	5

В табл. 6 приведены значения точности уравновешивания на приспособлениях для статического балансирования.

Ниже даны значения точности уравновешивания (в мкм) на приспособлениях для динамического балансирования:

Станки на качающейся опоре…………………  ..20—30

Опоры со спиральными пружинами…………. …7—12

Свободно лежащая балка………………………..3—10

Маятниковая подвеска………………………… …3—10

Станки рамной конструкции……………….. . ….3—10

Стробоскопические устройства и станки…..   …3—6

Маятниковые станки………………………………3—6

Маятниковая опора………………………….. …..2—4

Электронные станки………………………………0,4—1

На чертежах в технических условиях допуск на неуравновешенность обычно определяется моментом M = q0G.

Исходя из этих данных, можно подобрать приспособление для балансировки маховика.

Роликовые приспособления можно рекомендовать для тяжелых деталей. Их точность в данном случае такая же, как и у параллельных стендов, но они более удобны, поскольку не требуют тщательной выверки и легко переносятся к месту работы.

Преимуществами дисковых приспособлений являются большая точность уравновешивания, удобство применения, простота конструкции. Балансировочные весы — наиболее точные приспособления.

Агрегатированные со станками для корректирования дебаланса они весьма производительны и могут использоваться в крупносерийном производстве.

Анализ станков для динамической балансировки свидетельствует, что их точность в основном не намного превосходит точность совершенных статических устройств.

При этом они сложнее последних и обслуживание их затруднительно. Следовательно, если позволяется допускаемая точность балансирования, целесообразнее применять статические устройства.

Исключение составляют случаи, когда обязательно требуется динамическая балансировка:

Рис. 96. Области применение статической балансировки

1) большая толщина маховика вызывает динамическую неуравновешенность; на графике (рис. 96) приведены прямые, ограничивающие область применения статического балансирования в зависимости от отношения b/D — и частоты вращения детали n; верхний и нижний пределы определяют аналогично рис. 95; маховики с высоким отношением b/D — в основном низкоскоростные и вращаются в воздушной среде;

3) балансировку нужно осуществлять на самой машине; такая необходимость часто возникает в результате износа ротора, замены отдельных его элементов при ремонте, остаточных деформаций и других причин; в таких случаях динамическую балансировку следует проводить с помощью особых приборов.

Ниже рассмотрены основные устройства для статической и динамической балансировки применительно к маховикам инерционных аккумуляторов.

Источник: http://motoavto.su/kak-postroit-mahovichnyj-dvigatel/kak-otbalansirovat-mahovik