В процессе производства турбоустановок практически невозможно выполнить рабочее колесо так, чтобы центр тяжести его совпадал с осью вращения. Несовпадение центра тяжести турбинного диска с его осью вращения приводит при работе турбины к появлению неуравновешенной центробежной силы. С целью ликвидации такого рода неуравновешенности колеса производят его статическую балансировку на балансировочном стенде (рис. I). Этот стенд состоит из двух жестких стоек 2 с закрепленными на них призмами 3 и оправки 4 с насаженным на нее рабочим колесом I. Колеса с помощью конических втулок 5 насаживают на оправку, причем посадка должна обеспечить строгую концентричность расточки втулки турбинного диска относительно шеек оправки. Последние должны быть одинакового диаметра, а также иметь точную геометрическую форму. Отклонение по форме и по величине допускается не более 0,01-0,02 мм. Оправку устанавливают шейками на призмах станка.

Рис.1. Схема станка для статической балансировки диска и рабочих колес турбомашин.

1 – рабочее колесо; 2 – стойка; 3 – призма; 4 – оправка; 5 – коническая втулка; 6 – гайка.

Призмы изготовляются из стали с последующей закалкой. Длину призм выбирают из расчета, чтобы вал оправки мог сделать 1,5-2 оборота. Ширину рабочей поверхности призмы определяют из условия контактной прочности на смятие. Практически при балансировке деталей весом менее 1000 кг ширину призм выбирают от 3 до 6 мм.

Рабочие плоскости призм должны быть тщательно отшлифованы, края призм слегка закруглены. Призмы должны быть выверены так, чтобы их рабочие поверхности располагались в одной горизонтальной плоскости.

Оправка после изготовления тщательно балансируется вместе с коническими втулками и прижимной гайкой 6. Как оправка, так и конические втулки калятся и шлифуются.

Статическая балансировка в процессе изготовления рабочих колес турбомашин производится обычно дважды. Первый раз - предварительная, после окончательной механической обработки турбинного диска перед его облопачиванием. Второй раз - после наборки лопаток перед посадкой облопачиваемого диска, то есть рабочего колеса, на вал ротора турбомашины. В первом случае неуравновешенность диска только определяется, но лишняя масса металла с диска не снимается. Место, с которого требуется снять лишний металл, в этом случае отмечается с обозначением веса.

В процессе статической балансировки допускается минимальный остаточный небаланс, не превышающий определенной величины, указываемой в чертеже рабочего колеса. Обычно на практике принимают, что центробежная сила, возникающая из-за остаточного небаланса диска, при рабочем числе оборотов ротора не должна превышать 3-5 % от веса балансируемого колеса.

Такая балансировка обеспечивает спокойную эксплуатацию турбоустановки.

Допускаемая неуравновешенность
(в кг), отнесенная к радиусу R (в м), определяется из уравнения:

Отсюда
,

где n - рабочее число оборотов ротора турбомашин в минуту;

к - коэффициент, принимаемый в пределах от 0,03 до 0,05.

Таким образом, прежде, чем выполнить практическую часть работы, следует вычислить допустимую величину остаточного небаланса рабочего колеса с тем, чтобы выполнить статическую балансировку колеса с необходимой точностью.

Предварительно следует выбрать окружность на колесе и замерить ее радиус R.

Вес балансируемого рабочего колеса G следует вычислить на основании обмеров, приняв удельный вес материала 7,8 г/см3 (или определить путем взвешивания), различают явный
и неявный
небалансы. При явном небалансе после установки колеса с оправкой на параллелях колесо покатится по ним и через некоторое время остановится в положении, когда его тяжелая сторона окажется внизу. Подвешивая различные по величине грузы на окружности выбранного радиуса R с противоположной стороны, можно добиться безразличного состояния колеса в любом его положении. Величину найденного таким образом уравновешивающего груза
определяют с помощью весов, а сам груз опять прикрепляют к диску на то же место и не снимают до конца балансировки.

Однако безразличное положение колеса на параллелях еще не указывает на полное отсутствие у последнего небаланса. Объясняется это тем, что при качении оправки по параллелям возникает сила трения качения, причем величина ее зависит от размеров и качества поверхностей контакта и материалов пары. Небаланс, связанный с нечувствительностью, вызванной наличием момента трения, называют неявным.

Существующие методы статической балансировки предусматривают устранение явного и неявного небалансов либо одновременно, либо в два приема. Последний метод использован в настоящей работе. В этом случае сначала устраняют явный небаланс, добиваясь безразличного положения диска на параллелях, как было показано выше, и лишь после этого неявный небаланс.

Для определения неявного небаланса окружность, которая ранее была принята за исходную при устранении явного небаланса, делят на 8 равных частей (рис.4). Каждую отмеченную точку на этой окружности устанавливают в горизонтальной плоскости и с помощью пластилина прикрепляют в этой точке к диску пробный груз массой Р. Масса груза должна быть такой, чтобы диск сделал поворот на некоторый угол (например, 30°). Угол поворота должен быть одинаковым при подвеске грузов последовательно во всех восьми точках окружности. При точном проведении балансировки, правильно выставленных параллелях и полной их исправности, а также при отсутствии на шейках оправки забоин масса грузов, подобранная таким образом для различных точек должны изменяться по гармоническому закону (рис.3). На основании полученной кривой находят тяжелое место диска, которое будет соответствовать точке, где масса пробного груза будет минимальной Р min .Для устранения неявного небаланса необходимо в диаметрально противоположном месте, т.е. в точке, соответствующей массе пробного груза Р mах, поставить балансирующий груз. Массу балансирующего груза определяют по формуле:

С помощью приведенной кривой (рис.2) можно вычислить величину силы трения качения, отнесенную к радиусу R:

,

а также момент этой силы трения

.

Рис.2. Схема к выводу уравнений равновесия диска.

Выражения для
и к могут быть получены, если соста­вить уравнение моментов для двух положений диска, принимая, что неявный небаланс приложен на радиусе х (рис.2):

Явный и неясный небалансы вызывают при работе турбомашины неуравновешенные центробежные силы, которые в общем случае имеют различные линии действия.

Следовательно, в общем случае для определения величины суммарного небаланса и его положения (при заданном радиусе R) следует исходить из равнодействующей этих центробежных сил. Однако, в том случае, когда для определения явного и неявного небалансов использовали одну и ту же окружность радиуса R, величину суммарного небаланса и его положения на этой окружности находят путем геометрического сложения величины обоих небалансов (рис.4). Если же при определении значений небалансов за исходные были приняты окружности разных радиусов, величины небалансов следует привести к одному радиусу и лишь после этого выполнять геометрическое суммирование небалансов.

Положение суммарного небаланса ∆G на окружности радиуса отвечает "тяжелому" месту диска. На турбостроительных заводах небаланс чаще всего устраняется с "тяжелой" стороны диска, обрабатывая его на карусельном станке (при наклонной установке диска) или вручную шлифовальным кругом с последующими взвешиванием стружки и проверкой балансировки на параллельных призмах.

Если по технологическим или иным соображениям металл снимают на окружности, радиус которой отличен от принятого R , то делают пересчет по формуле:

,

где r - радиус окружности участка диска, откуда снимается небаланс.

После устранения неуравновешенности проводят аналогичным способом контрольную статическую балансировку. Если величина остаточного небаланса ∆G не превышает допустимую
, балансировка считается законченной. В противном случае она повторяется до получения положительного результата.

Порядок проведения работы

Обработка результатов измерений

Исходные данные:

ρ = 7,8 г /cм 3 .

Явный небаланс ∆G’ = 65 грамм.

вес ∆G’=0,638 Н.

Допускаемая неуравновешенность:

.

По кривой для определения величины неявного небаланса при статической балансировке диска определяем:

P max = 65 гр.

P min = 32 гр.

Рис.3 . Кривая для определения величины неявного небаланса при статической балансировке диска.

Вес балансирующего груза:

Величина силы трения качения, отнесённая к радиусу R:

Момент этой силы трения:

М тр = k · R =0,476·0,2713=0,129 Н·м.

Рис.4. Схема определения величины и положения суммарного небаланса при статической балансировке диска.

Определяем величины и положения суммарного небаланса при статической балансировке диска:

(см. схему)

∆G = 0,755 H и β = 8,12 о определяем путём решения ∆OFH.

Вывод: в лабораторной работе мы ознакомились с методикой статической балансировки рабочих колёс и расчётным путём определили величину допустимого остаточного небаланса балансируемого рабочего колеса экспериментальной воздушной турбины.

Для балансировки диска необходимо в точке Е добавить металл весом ∆ G = 0,755 Н, т. е. массой m =77 г.

Виды балансировочных грузиков

Балансировка колеса в сборе - это процесс равномерного распределения массы колеса по окружности качения.

Дисбаланс - неравномерное распределение массы по траектории вращения колеса. маркировка колесо шина балансировка

Причины дисбаланса:

Неравномерное распределение масс в покрышке, налипание грязи.

Нарушение геометрии колеса, разбито центральное и крепежные отверстия, состояние элементов подвески.

Признаки дисбаланса:

Вибрация руля: низкий диапазон скоростей.

Покрышку выедает пятнами.

Существует два вида дисбаланса: статический и динамический.

Статический дисбаланс (а) -это неравномерное распределение масс по оси вращения. При статическом дисбалансе колесо бьет в вертикальной плоскости.

При вращении колеса неуравновешенная масса создает свою центробежную силу F.

Именно эта сила и будет при вращении колеса создавать переменный по направлению вращающий момент на оси, что ведет к разбиванию подвески.

Для устранения этого явления нужно приложить к колесу некоторую силу Fy равной силе F по величине и противоположной по направлению. Это достигается прикреплением дополнительного грузика в точке противоположной точке нахождения неуравновешенной массы. Это и называется статической балансировкой.

Динамический дисбаланс (б) - это неравномерное распределение масс, в плоскостях колеса. При динамическом дисбалансе на колесо действует пара противоположно направленных сил F, действующих на определенном плече относительно плоскости вращения колеса. Динамическая балансировка проводится на специальных балансировочных стендах.

В основном при балансировке колеса мы сталкиваемся с комбинированным дисбалансом (в) ("комбинация" статического и динамического дисбалансов).

Статический режим балансировки используется в случае необычной конструкции колесного диска, где поверхность пригодная для установки груза условна одна. Чаще всего такие колёса имеют отрицательный вылет. В остальных случаях статический дисбаланс может совпадать с динамическим.

Для точной балансировки необходимо не только надежно зафиксировать колесо на балансировочном стенде, но и точно его центрировать, то есть совместить реальную ось вращения колеса (ось, относительно которой колесо вращается на ступице автомобиля) и ось вращения вала стенда.

Существует несколько способов центрирования колеса на оси стенда.

Рис.7.

• 1- колесо; 2-зажимное устройство; 3- вал балансировочного стенда;
• 4- конический адаптер; 5-фланцевый адаптер; 6- фланцевый адаптер для колес без центрального отверстия; 7- цанговый адаптер.По центральному отверстию (а) колеса центрирование осуществляется конусным адаптером (4) с внешней или внутренней стороны диска (1). Конусный адаптер применяется в основном для стальных штампованных колес и в случае, когда поверхность центрального отверстия не имеет следов коррозии и износа. Этот способ может не обеспечить хорошего центрирования из-за невысокой точности изготовления центрального отверстия. Однако он получил широкое распространение благодаря тому, что один и тот же конус позволяет устанавливать колеса с различными размерами центрального отверстия (уменьшает время установки колеса).

По крепежным отверстиям (б и в) центрирование осуществляется фланцевым адаптером (5). В большинстве случаев для облегчения попадания фланцевого адаптера в крепежные отверстия применяется конический адаптер, который при закручивании зажимного устройства (2) утапливается во фланец вала стенда. Этот способ обеспечивает высокую точность, так как колесо центрируется так же, как и на ступице автомобиля. Необходимость перенастройки адаптера для центрирования колеса с другими размерами несколько увеличивает время работы. Если колесо не имеет центрального отверстия или его диаметр меньше диаметра резьбовой части вала стенда (3), используются специальные фланцевые адаптеры (6), позволяющие, закреплять колесо с внутренней стороны.

По центральному и крепежным отверстиям (г) центрирование производится одновременно фланцевым и цанговым (7) (само разжимающимся) адаптерами. Этот способ обеспечивает наибольшую точность центрирования на легкосплавных колесах, имеющих точную механическую обработку центрального отверстия.

Виды балансировочных грузиков

Грузики с крепежной скобой устанавливаются на закраину обода. На легкосплавных колесах желательно применять грузики со специальным покрытием, предотвращающим возникновение коррозии в месте контакта двух разных металлов. Неаккуратная установка грузиков с крепежной скобой может привести к повреждению лакокрасочного покрытия колеса.

Помимо "универсальных" грузиков со скобой, показанных на рисунках, выпускаются грузики, предназначенные для колес автомобилей конкретных автопроизводителей. Они отличаются от "универсальных", в первую очередь, формой и размером крепежной скобы. Например, существуют грузики для колес фирм-производителей Японии (Toyota, Honda и т.д.), Франции (Renault, Peugeot и т.д.), фирм BMW, Opel и т.д. Такие грузики рекомендуется применять для соответствующих марок автомобилей в первую очередь.

Поэтому для устранения одной и той же величины дисбаланса требуется меньший вес грузиков с крепежной скобой по сравнению с самоклеющимися грузиками.

Грузик с крепежной скобой для штампованных колес.

Грузик с крепежной скобой для легкосплавных колес.

Самоклеющиеся грузики.

Самоклеящиеся грузики наклеиваются на внутреннюю поверхность обода, расположенную горизонтально. Установка на вертикальную или расположенную под углом к горизонту поверхность может привести к их отрыву во время движения.

Эти грузики применяются в основном для легкосплавных колес, когда конструкция обода не позволяет разместить грузик с крепежной скобой на закраине, при установке грузиков за спицами и т.д. Поверхность колеса, на которую устанавливаются самоклеющиеся грузики, должна быть тщательно очищена и обезжирена. После наклейки грузиков и установки колес на автомобиль, в течение суток не рекомендуется развивать скорость более 60 км/ч.

Кроме стандартных самоклеющихся грузиков существуют тонкие самоклеющиеся грузики. Тонкие грузики используются при балансировке колес, которые невозможно отбалансировать стандартными самоклеющимися грузиками из-за небольшого расстояния между тормозными механизмами автомобиля и местом установки грузика на колесе (стандартные грузики задевают за тормозные механизмы автомобиля при вращении колеса).

Как правило балансировочные грузики выпускаются весом кратным 5 граммам.

Балансировку колес желательно проводить через каждые 10-15 тыс. км пробега и обязательно после ремонта колес или демонтажа шины. Перед демонтажем желательно помечать положение шины на колесе.

Балансировка колес сразу после монтажа новых шин поможет косвенно оценить качество последних по величине дисбаланса. Если для его устранения требуется корректирующая масса больше установленной ГОСТом 4754-97 (см. таблицу), значит шина имеет низкое качество.

Величины корректирующих масс грузиков на каждую сторону колеса по ГОСТу4754-97

Необходимо ли проводить балансировку колес автомобиля. Основные нюансы балансировки колес, правила балансировка, цена и технология. В конце статьи видео-обзор правил балансировки колес.

Содержание статьи:

Несмотря насколько современный и новый у вас автомобиль, через определенное время или проехав некоторую дистанцию, нужно будет балансировать колеса. Какими бы не были дорогими диски или покрышки, данная процедура неизбежна, и откладывать её на потом лучше не стоит. Некоторые водители не обращают внимания на балансировку колес, вспоминают, когда руль начинает дребезжать, а автомобиль бросать со стороны в сторону на скорости.

Балансировка колес – несложный процесс, за счет которого уменьшается неуравновешенность колеса во время вращения. Такое действие на колесо автомобиля вызвано центробежной силой. Начинающие водители иногда считают, что балансировать колеса нужно очень редко, раз в год, а то и реже. С одной стороны они правы, если выезжать на автомобиле раз в месяц и на короткие дистанции, но при повседневной езде балансировать колеса нужно в обязанном порядке, хотя бы 1-2 раза в сезон.

Какие бывают виды дисбаланса

За время существования балансировки колес, специалисты выделили два основных вида дисбаланса – статический и динамический.

Для статистического дисбаланса, как правило, ось вращения колеса и ось инерции параллельны. В таком случае биение колеса будет продольным, в результате центр тяжести шины смещается в одну сторону, а масса диска будет распределяться неравномерно по всей его длине. Такой дисбаланс очень хорошо ощущается в салоне автомобиля даже на малых скоростях, машина словно подскакивает, а руль невозможно поймать.

Динамический дисбаланс чаще встречается в автомобилях, особенно с шинами широкого профиля и появляется в случае, когда ось инерции и ось вращения не совпадают. Сам дисбаланс появляется, когда центр тяжести меняется в определенной точке диска, в таком случае шину будет бросать со стороны в сторону, то есть вес неправильно распределен по ширине, а не по высоте. Обычно такой вид дисбаланса, даже грубый заметен на скорости свыше 40 км/час, автомобиль начинает бросать со стороны в сторону, а рулевое колесо дребезжит и бьет по рукам.

Не исключена ситуация, когда на шине может быть одновременно оба дисбаланса, но ситуация не столь критична. Исправить такое можно на любом станке для балансировки, для легкосплавных дисков советуют применять современные станки на основе лазерной методики, тогда результат будет значительно лучше.

Стоит ли делать балансировку колес автомобиля

Иногда неопытные водители задаются вопросом: нужно ли балансировать колеса автомобиля? Однозначный ответ: да! С такой процедурой не стоит затягивать, так как последствия могут быть самыми непредсказуемыми. От некомфортного управления автомобилем, до частичного выхода из строя ходовой части. От вибрации диска и ходовой части могут раскрутиться болты, вырвать шаровую опору или вовсе отвалится от ступицы.

Как показывает статистика, разбалансировка 14" диска на 20 грамм, на скорости 90 км/час и выше равносилен сильному удару кувалды, весом 3 кг по деталям подвески автомобиля. Учитывая частоту вращения шины на скорости, получается как минимум 800 таких ударов за минуту. Принудительно заставить балансировать колеса автомобиля никто не в праве, даже сотрудники ГИБДД, но стоит помнить, что поскупившись на балансировке, в будущем придется выложить денег в десять раз больше на детали подвески и ремонт ходовой части.

Элементарные примеры несвоевременной балансировки колес автомобиля – быстрый износ шин, что ведет за собой снижение срока их эксплуатации. Из-за постоянного дисбаланса и виляния шины, протектор быстро изнашивается, а шина стирается неравномерно. Таким образом, недавно купленная покрышка может отходит несколько сотен километров и прийти в негодность.

Еще один неприятный момент, если не балансировать колеса автомобиля – это снижение безопасности движения автомобиля. Как правило, не бывает такой ситуации, что на все 4 колеса действует центробежная сила в одном направлении, исключением могут быть только суперкары и элитные автомобили за баснословные деньги. В обычном случае каждый диск с шиной имеет свою центробежную силу с определенными характеристиками. Чем неровней дорога, тем тяжелей становится управлять автомобилем, а если попасть на выбоину, то вообще можно потерять управление и попасть в ДТП.

Третий вариант отказа от балансировки это выход из строя и повышенный износ подвески. В первую очередь выходят из строя подшипники самой ступицы, в результате чего ступица полностью может отпасть в самый непредсказуемый момент. Так же плохая балансировка колес передает вибрацию на руль, это дискомфорт для водителя и пассажиров. Это минимальный список того, что может быть, если не балансировать колеса.

Как часто нужно балансировать колеса автомобиля?

Чаще всего вопрос о том, насколько часто нужно балансировать колеса автомобиля возникает и новичков. Нет четких нормативов, когда нужно балансировать или после какого километража пробега. Но водители с опытом выделяют все же некоторые предложения, когда стоит проводить балансировку колес автомобиля.

Первое и самое главное правило – при каждой смене покрышек, будь-то они новые или б/у, проводится балансировка колес автомобиля, чтоб выровнять центробежную силу, так как переобувка дисков или шин смещает центр тяги. По километражу рекомендуют проводить балансировку после каждых 5000 километров пробега автомобиля на одних колесах.

В случае ремонта подвески или частой езде по плохой дороге (попадание в выбоины) стоит чаще проводить балансировку колес, нежели 5000 километров, обычно рекомендуют после 1000-1500 километров. В случае появления вибрации кузова, в салоне, на рычаге кпп или руле, зачастую на скорости 60 км/час и выше, балансировку не стоит откладывать.

Вывод достаточно прост, балансировку колес автомобиля нужно проводить каждый раз, когда вы проводите процедуру переобувки или смене шин, плюс ко всему, учитывая состояние дорог, балансировку колес нужно проводить чаще.

Как проходит балансировка колес автомобиля

Балансировку колес автомобиля проводят на специальных станках для балансировки, которые могут отследить центр тяжести. Основой такого станка может быть как примитивный компьютер, так и целая система, с лазерными датчиками и множеством измерительных механизмов. Такой станок автоматически определяет место отклонения и указывает где нужно установить балансировочный грузик.

В зависимости от типа диска будет меняться и вид грузика для балансировки колес, для стальных дисков со специальной скобой-крепежом, для легкосплавных дисков специальные грузики с посадкой на внутреннюю часть обода. Сами грузики выполнены с цинка или чаще свинца, но в меру развития технологий появились и стальные грузики. Масса устанавливаемого грузика зависит от меры дисбаланса, для литых дисков выпускаются грузики от 5 до 60 грамм с шагом в 5 грамм. Для стальных дисков эти рамки от 5 до 100 грамм, так же с шагом 5 грамм. Такие грузики в любом случае устанавливаются в случае балансировки колес автомобиля.

Чем большей массы требуется установить грузик, тем вероятней становится показатель, что нужно проверить геометрию диска или правильность его сборки, правильно ли направлен протектор. На штампованные диски или по-другому стальные устанавливают набивные грузики, они крепятся на ребро диска за счет набивки между диском и покрышкой, с типа установки во время балансировки и пошло их название.

Для легкосплавных дисков такие грузики для балансировки не подойдут, во-первых, испортит весь внешний вид, а во-вторых, можно легко повредить диск. Обычно для такой балансировки используют специальные грузики, они устанавливаются на внутреннюю сторону диска, они так же одеваются на ребро диска, такие грузики относят к классу набивных, но по внешней структуре они отличаются. Чаще ставят самоклеющиеся грузики, на клейкой основе, отсюда и пошло название – липучка. Удобство липучек в том, что их легко ставить, практически незаметны после балансировки. Внешний вид липучек если и заметен, то в разы привлекательней набивных грузиков. Но для таких грузиков поверхность должна быть идеально ровной, без сколов и слоения покрасочного материала.

Так с чего же начинается процесс балансировки колес автомобиля. В любом случае, независимо от марки, модели автомобиля или характеристик дисков, их нужно демонтировать с автомобиля. Зачастую рекомендуют снимать шины поштучно: по технологии снял, отбалансировал, поставил, снял следующее колесо - проходят по кругу автомобиля.

В зависимости от СТО и оборудования на ней, первое, что необходимо сделать перед балансировкой – это очистить покрышку и диск от грязи, камней и посторонних предметов. Не стоит игнорировать камни, застрявшие в протекторе, они так же влияют на балансировку колеса. В обязанном порядке шина должна быть без проколов и хорошо держать давление, в ином случае балансировка будет бесполезной. Поэтому внимательно осмотрите шину и убедитесь, что оно не спускает.

Далее весь процесс зависит от квалификации специалиста, который занимается балансировкой колес и от самого оборудования, на котором будет проводиться процедура, но 90% от специалиста. Если СТО работает на современном оборудовании, то специалист сам проверит на наличие неисправностей шины и промоет её от грязи на специальном станке. Чтоб имитировать ступицу автомобиля во время балансировки, есть специальная металлическая пластина. В зависимости от количества отверстий в диске, соответственно подбирается пластина.

Надев металлическую пластину на диск, и тщательно закрутив гайки, специалист отправляется к станку для начала процесса балансировки колес автомобиля. В зависимости от станка, процесс определения неровности может отличаться. Самый обычный балансировочный станок определит точки дисбаланса и покажет, с какой стороны и какого веса нужно установить грузик. Если же используется балансировочный станок с лазерными датчиками, то система покажет все недочеты, в том числе и геометрию диска, по отдельности диск и шину, но естественно и цена балансировки колес автомобиля будет больше.

Определив место дисбаланса, специалист начинает устанавливать грузики, набивая или наклеивая на диск. После набивки грузиков, процедура проверки наличия дисбаланса снова проверяется и в случае надобности грузики заменяются или добавляют новые. В таком цикле процедуру балансировки колес автомобиля, определения дисбаланса и установку грузиков повторяют, пока дисбаланс не станет равен нулю или близок к нулю.

Не исключен вариант, что диск может потерять свою геометрию и его придется прокатывать, только тогда переходить к балансировке колес автомобиля. По завершению всех необходимый этапов балансировки, шина снимается с оси станка, далее специалист снимает металлическую пластину с диска и отдает шину для установки на автомобиль. По советам опытных водителей, балансировку колес стоит проводить парами. Если решили балансировать одно из передних колес, то обязательно проведите балансировку второго переднего, даже если нет на то причин. Перестраховаться и проверить никогда не будет лишним.

Основные правила для хорошей балансировки колес

Как и в любой технологии или процедуре есть определенный перечень правил или советов, придерживаясь которых можно достичь лучшего результата. Балансировка колес автомобиля не исключение, так как данный процесс использует законы физики, а значит лучше придерживаться правил.

1. Перед началом балансировки колес автомобиля, убедитесь, что геометрия колеса правильная, иначе весь процесс будет бессмысленным;
2. Вес грузика для балансировки колеса с нормальной геометрией не должен быть больше 60 грамм. Если требуется грузик большей массы, то стоит проверить геометрию диска, правильную сборку диска и шины, и изношенность покрышки;
3. Допустимое отклонение при повторной балансировке колеса автомобиля должно быть не больше 5 грамм. Если шину сняли с балансировочного станка, а потом снова вернули его, то именно такое должно быть максимальное отличие, не больше;
4. Чем больше колесо, тем крепче и надежней оно должно быть установлено на ось балансировочного станка, в ином случае это повлияет на качество балансировки;
5. Сборка диска и шины, для каждого колеса индивидуальное, поэтому допускают небольшое отклонение на каждую сторону колеса, массой 10 грамм;
6. До начала балансировки колеса автомобиля, диск и шина должны быть очищены от пыли, грязи и других деталей в протекторе. Такие факторы очень сильно влияют на правильную балансировку колес;
7. Покрышка должна быть одета правильно и по борту диска (чаще всего это касается процедуры переобувки автомобиля с летней на зимнюю резину). Установив на автомобиль, шина станет на место почти сразу же, а вот балансировка нарушится;
8. Не последнюю роль в дисбаланс шины могут внести пластиковые колпаки на колесах, чаще всего проблемы возникают с колпаками низкого качества. С появлением дисбаланса сначала перепроверьте правильность установки колпаков и только потом приступайте к балансировке колес автомобиля.

Как видим, процедура балансировки колес автомобиля не такая и сложная, но в домашних условиях, без специального оборудования практически невозможно сделать балансировку. Лучше всего балансировать колеса на проверенных СТО, или поспрашивать у знакомых, где они проходили данную процедуру. Неопытный специалист только ухудшит дисбаланс, а не устранит его.

В случае появления колебаний рулевого колеса или вибрации кузова автомобиля не затягивайте и не откладывайте на потом балансировку колес, иначе потом придется выложить в десять раз больше на поврежденные детали подвески или кузова автомобиля.

Видео-обзор правильной балансировки колес:

От состояния колес автомобиля зависит не только комфорт водителя и пассажиров, но и их безопасность, а также исправность других узлов и механизмов машины. Кроме этого, оно существенно влияет на расход топлива.

Одним из видов технического обслуживания ходовой части автомобиля является балансировка колес. Для чего нужна эта процедура, как она выполняется и с какой периодичностью, мы и расскажем в этой статье. Также мы рассмотрим возможность ее осуществления собственными силами в условиях гаража.

Балансировка колес: для чего нужна

Со времен изобретения колеса прошло несколько тысячелетий, но и сегодня, в век высоких технологий, сделать его идеальным не представляется возможным. Кроме того, в процессе движения на него постоянно действует множество факторов, приводящих к механической деформации.

Это касается и диска, и шины. Малейшие изъяны, связанные с неравномерным распределением их массы по окружности, приводят к нарушению баланса. Это, в свою очередь, ведет к вибрации, которая разрушительно действует на ступичный подшипник и другие элементы ходовой части.

Но нужна ли балансировка колес, если автомобиль достаточно надежен? Вот простой пример: 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. Теперь представьте, что так вы проедете километров 100. Как вы думаете, что будет с ходовой вашей самой надежной машины?

Чтобы не допустить подобных ситуаций, и производится балансировка колес. Для чего нужна она, мы разобрались. Теперь рассмотрим, что же такое дисбаланс и какие виды его бывают.

Понятие дисбаланса и его виды

Дисбаланс – это нарушение нормального баланса колеса, вызванное износом шин или деформацией колесного диска. Различают два вида этого явления: статический и динамический.

В первом случае ось вращения принимает параллельное положение в отношении оси инерции, смещая центр тяжести в определенную сторону. Визуально статический дисбаланс можно определить, если приподнять одну сторону автомобиля, прокрутить свободно вращающееся колесо и понаблюдать за ним. Прежде чем прекратить вращаться, оно сделает несколько маятниковых движений в разные стороны и остановится, когда его центр тяжести окажется в самой нижней точке. Подобные симптомы не критичны для автомобиля, но чреваты неравномерным износом шин и увеличенным расходом топлива. Нужно ли делать балансировку колес в этом случае – решать, конечно, вам, но со временем статический дисбаланс может перерасти в динамический, и тогда уже одним топливом и резиной дело не обойдется.

Динамический дисбаланс характеризируется пересечением осей вращения и инерции. Иными словами, вес колеса распределяется неравномерно не по высоте, а по ширине. В этом случае вибрация приводит к тому, что колесо начинает «выписывать» восьмерку. Динамический дисбаланс также определяется визуально, однако исправить его гораздо труднее статического.

Чем опасен дисбаланс

Нарушение баланса колеса очень часто становится причиной:

В чем заключается суть балансировки

Суть балансировки состоит в том, чтобы максимально распределить массу всех составных элементов колеса относительно оси его вращения. В идеале центр его тяжести должен находиться именно на оси. Добиться этого можно только одним способом – проверяя баланс и увеличивая массу колеса на нужном участке до тех пор, пока оно не станет близким к идеалу.

Проще говоря, специалист с помощью специального оборудования вращает колесо, определяя «легкие» места, и утяжеляет их специальными свинцовыми грузиками. При статическом дисбалансе грузы фиксируются с одной стороны колеса, при динамическом – с обеих.

Оборудование для проведения балансировки

На обычных шиномонтажных станциях используют балансировочные станки. Колесо в сборе устанавливается на специальный конус и раскручивается. Станок для балансировки колес самостоятельно выравнивает его в нужную сторону, а мастеру в это время остается лишь смещать туда груз до тех пор, пока колесо не станет останавливаться в максимально случайном положении.

Существуют также компьютерные балансировочные стенды. Они позволяют производить наиболее точное выравнивание центра тяжести благодаря современным лазерным технологиям. На стенде, задав параметры колеса, можно определить все возможные причины дисбаланса, невидимые для человеческого глаза. Это могут быть мелкие дефекты диска или резины, неправильно посаженная шина и др. Компьютер с математической точностью определит их, выведет всю информацию на экран, а также укажет, где именно нужно разместить огрузку.

Разновидности балансировочных грузов

Различают два типа балансировочных грузов: набивные и клеящиеся. Использование того или иного вида зависит от колесного диска. Для литых легкосплавных дисков чаще всего применяют набивные грузики с кронштейном. Клеящиеся грузы являются универсальными и крепятся к поверхности посредством клейкой ленты. Они могут использоваться с любыми дисками, однако имеют один недостаток: в зимнее время из-за перепадов температур клеящиеся грузы могут попросту отклеиваться, чего не скажешь о набивных.

Периодичность балансировки

Но как часто нужна балансировка колес? Четко определенной периодичности здесь нет, но проходить эту процедуру рекомендуется в следующих случаях:

• если вы используете «всесезонку», то хотя бы один раз в год;
• при планировании дальней поездки;
• при смене летней резины на зимнюю;
• при любой другой сборке колеса (после ремонта, вызванного проколом шины, деформацией диска и др.);
• при возникновении вибрации в области колес.

Понять, когда нужно делать балансировку колес, поможет и неравномерный износ шин. При статическом дисбалансе поверхность покрышки будет быстро стираться в одном месте, указывая тем самым направление смещения центра тяжести колеса. При динамическом – шина может иметь несколько «съеденных» мест по всей окружности.

Как быть с новыми колесами

Нужна ли балансировка новых колес? На этот вопрос однозначно ответить нельзя. Если вы приобрели новый автомобиль в салоне с нулевым пробегом, то балансировка может и не потребоваться, так как любой завод-изготовитель обязан сделать это перед выпуском машины. А вот если вы купили новые колеса в сборе или отдельно диски и шины, то вы просто обязаны пройти эту процедуру, так как никто, кроме вас, не будет нести ответственность за возможные последствия.

Нужно ли балансировать задние колеса

Автовладельцы часто задаются вопросом о том, нужно ли балансировать задние колеса, ведь они не принимают участия в управлении автомобилем. Здесь ответ однозначный – нужно! Ведь они так же, как и передние, подвержены механическому воздействию, а дисбаланс приведет все к тем же последствиям.

Да, вибрация задней подвески вследствие дисбаланса колес ощущается не так явно, но это совсем не значит, что она не несет никакой опасности.

Можно ли самостоятельно отбалансировать колеса

Теперь, когда мы с вами разобрались с тем, что такое балансировка колес, для чего нужна эта процедура и как она выполняется в условиях специальных сервисов, самое время поговорить о том, можно ли ее осуществить самостоятельно.

Ничего невозможного нет, особенно если ситуация не позволяет обратиться в шиномонтаж. Добиться высоких показателей баланса без специального оборудования, конечно, не получится, однако произвести грубую его настройку вполне возможно.

Балансировка колес своими руками осуществляется с использованием таких же грузов, какие используют в сервисе. И предпочтение тут следует отдать набивным. Они свободно продаются в любом автомагазине или на авторынке.

Из инструментов понадобятся только домкрат, гаечный ключ для откручивания гайки ступицы и небольшой молоток. Балансировка колес своими руками подразумевает осуществление всех мероприятий без съема колеса со ступицы.

Домкратом приподнимаем одну сторону автомобиля, где расположено колесо с подозрением на дисбаланс. Выключаем передачу, если это колесо – одно из ведущих. Расшплинтовываем и немного отпускаем гайку крепления ступицы.

Далее внимательно осматриваем покрышку на наличие прилипшей грязи или застрявших в протекторе камней. Все это необходимо удалить. Если на диске есть старые грузы, их также нужно снять. Желательно, чтобы давление в шине соответствовало рекомендованному показателю.

Раскручиваем колесо против часовой стрелки и ждем, пока оно остановится. Помечаем его верхнюю точку мелом. Теперь вращаем колесо вправо, и снова отмечаем верхнюю позицию. Между этими отметинами находится самое легкое место колеса. Напротив каждой метки с помощью молотка устанавливаем грузы весом по 30 г.

Далее крутим колесо в любую сторону. После остановки грузики должны будут оказаться внизу. Это нижняя точка балансировки. Теперь крутим колесо и смещаем грузы, разводя их друг от друга до тех пор, пока колесо не станет останавливаться в разных положениях. Такую же процедуру производим и с другими колесами.

Всякий автолюбитель, побывавший в шиномонтажной мастерской, имеет понятие о балансировочной процедуре. Но далеко не каждый уверен в необходимости данной операции либо выполняет ее один раз – при покупке новой резины некоторые фирмы оказывают услугу бесплатно. Поэтому водителям, беспокоящимся о техническом состоянии собственного авто, следует знать, что такое балансировка колес и как часто она производится.

В идеально уравновешенном колесе расположение центра тяжести совпадает с точкой крепления к ступице. Тогда вращение с любой скоростью не вызовет радиального биения шины. Добиться идеала на практике невозможно, поэтому дисбаланс присутствует всегда. Вопрос заключается в его величине – насколько центр тяжести отклоняется от указанной точки.

Существует 3 разновидности дисбаланса:

1. Статический . Центр тяжести не совпадает с осью вращения ската, потому что одна сторона тяжелее. При сильном отклонении биение заметно невооруженным глазом – колесо вращается «яйцом».
2. Динамический . Центр тяжести смещен в сторону от продольной оси. Визуально это выглядит, как будто вращающееся на неподвижном валу колесо виляет в стороны.
3. Комбинированный . Здесь присутствуют оба вида дисбаланса одновременно.

Значительный перевес в какую-либо сторону возникает по многим причинам: низкое качество резины, повышенный износ одного края, погнутый диск и так далее. Большинство подобных неполадок успешно устраняется персоналом шиномонтажных мастерских.

Биение колес автомобиля вследствие разбалансировки проявляется следующим образом:

• вибрация на руле при движении по прямой гладкой дороге;
• баранка слегка подергивается в стороны;
• в особо запущенных случаях вибрация передается кузову машины;
• гул либо рокот на большой скорости.

Важный момент! Если дисбаланс не выходит за пределы 20 грамм, а колесо установлено на старом или бюджетном автомобиле, вы не ощутите никаких признаков проблемы. Она проявится позже – в виде стертой кромки шины, «залысины» или разбитой ходовой части. Неполадка четко диагностируется только на стенде.

Балансировка, выполняемая мастерами автосервиса, позволяет свести разновес к минимуму, поскольку идеала добиться невозможно. Благодаря данной процедуре минимизируется продольное и поперечное биение скатов. Если пренебрегать этим явлением и ездить на несбалансированных колесах, то нужно готовиться к таким последствиям:

1. Проблемы с безопасностью движения. В аварийной ситуации, когда исход решается за доли секунды, дисбаланс может помешать обогнуть препятствие либо вовремя затормозить.
2. Биение дает ускоренный износ резины. Скаты истираются в самых неожиданных местах – «залысина» в виде пятна образуется посередине рабочей части либо на кромке. Автолюбителю вдвойне обидно, когда на противоположной стороне высота протектора остается в пределах нормы.
3. Вибрация становится главным разрушителем подвески и трансмиссии. Колебания шины передаются на пальцы шаровых опор, тяг и рулевую рейку. Быстрее изнашиваются «гранаты» ШРУСов и подшипники ступиц.

Во времена СССР, когда балансировочные станки считались диковинкой, водители довольно часто выбрасывали автомобильные шины с одинаковым дефектом – стертым в одном месте протектором. Это подтверждает необходимость балансировки.

Вибрация, длящаяся годами, снижает ресурс кузова и ослабляет все резьбовые соединения. Когда, забравшись под машину, вы обнаруживаете открученные болты и потерянные гайки, есть повод задуматься о техническом состоянии колес. Вот зачем нужна балансировка, избавляющая узлы и агрегаты вашего автомобиля от преждевременного износа.

Некоторые водители переднеприводных машин принимают половинчатое решение – балансируют лишь колеса передней оси. Мол, задние скаты не влияют на управление и «бегут» подобно прицепу. Когда на протекторе образуются «лысины», достающие до металлического корда, они грешат на производителей шин либо жалуются, что купили подделку. Эти водители не учитывают важный нюанс: дисбаланс всегда порождает биение и вибрацию, чьи последствия описаны выше. Чем больше разновес в пределах одного ската, тем шире амплитуда вибрационных колебаний и интенсивнее износ ходовой части.

Экономить на балансировке – непозволительная роскошь . Одна работающая вразнос шина быстро сотрется сама и нанесет вред другим деталям, заставляя вас чаще тратить деньги на ремонты. Кстати, небольшой дисбаланс могут вызвать даже пластиковые декоративные колпаки сомнительного качества.

Процедуру проверки и уравновешивания проходят все 4 ската, установленные на автомобиле, плюс запаска. Единственная операция, которую вы можете выполнить самостоятельно – снятие колес с машины, остальные работы выполняет специально обученный мастер на станке с электронным управлением и дисплеем.

Теперь несколько слов о том, как делается балансировка колес.

1. Мастер снимает с обода все старые грузы, прикручивает проверяемый скат к валу стенда и запускает вращение.
2. После остановки дисплей показывает разницу масс на обеих сторонах колеса.
3. Вращая шину рукой и контролируя цифры на экране, специалист определяет положение точки, куда необходимо установить груз.
4. Из числа новых грузиков подбирается соответствующий по массе и крепится к ободу. Проверка повторяется.

В распоряжении мастера имеются грузы весом от 5 до 200 грамм, предназначенные для автомобилей разного класса. Чем больше размер скатов, тем сильнее бывает разновес. Техническое состояние колеса легковой машины считается отличным, когда для уравновешивания потребовались грузики общей массой до 60 грамм. Если шину удалось сбалансировать, но вес превысил данную величину, то нужно искать проблему в диске либо самой резине.

Примечание. Нередки случаи, когда скаты вовсе не поддаются балансированию. К таковым относятся неоднократно битые стальные диски и бракованная резина китайского производства. К сожалению, проблема решается одним путем – покупкой новых запчастей.

При балансировании колес соблюдаются определенные правила:

• после закрепления грузов повторная проверка должна показать дисбаланс не более 5 грамм;
• учитывая, что идеала добиться нереально, допускается максимальный разновес 10 грамм на 1 сторону;
• шина и диск не должны быть грязными, оптимальный вариант – полностью вымытое колесо;
• резина должна быть надета на обод правильно и накачана до требуемого давления.

Для работы со штампованными дисками используются грузила с механическим креплением в виде скобы, цепляющейся за край обода. К литым и кованым дискам грузики приклеиваются, что иногда приводит к их потере в процессе движения по неровным дорогам.

Чтобы шины отработали полный ресурс и не доставляли проблем с вибрацией, делать балансировку колес необходимо в таких случаях:

• сразу при установке новой резины;
• после ремонта либо прокатки дисков;
• с интервалом 5–7 тыс. км пробега, если не возникло других ситуаций, требующих проверки скатов;
• при выявлении любого из вышеперечисленных симптомов – биение, шум, вибрация, передающаяся баранке;
• после сильного удара по колесу вследствие попадания в яму или на бугор.

Неважно, какая резина ставится на диск – новая или бывшая в употреблении. Если эта шина впервые совмещается с конкретным ободом, нужно выполнять балансировку. Другой вопрос – разборка ската и заклеивание прокола.

В идеале после ремонта проколов тоже необходимо уравновесить колесо, но мастера обычно поступают проще: перед разборкой ставят мелом риску на боковине шины и ободе. Затем скат собирают в первоначальном положении. Если надо заклеить порез либо крупный прокол большой латкой, увеличивающей разницу масс с обеих сторон, то балансировка обязательна.

• Автоликбез
• Диагностика и ремонт
• Обслуживание
• Обучение на права
• Покупка-продажа
• Соблюдаем ПДД
• Уход за автомобилем
• Эксплуатация

На сайте представлены статьи, которые будут полезны как для начинающих автолюбителей, так и для тех, кто только собирается покупать автомобиль. Здесь вы найдёте полезные советы по выбору авто и уходу за ним, практические руководства по самостоятельному ремонту и многое другое.

Некачественное дорожное покрытие и разного рода происшествия ухудшают управляемость транспортным средством и способствуют быстрому износу подвесок, подшипников, рулевых колонок, амортизаторов. Каждый из элементов ходовой части неидеален и имеет ряд допустимых погрешностей. Профессионально выполненная балансировка колес делает автомобиль послушным, а передвижение на нем - безопасным и комфортным.

Отправляться в технический центр необходимо, во-первых, для профилактических замеров, во-вторых, при появлении первых тревожных признаков.

Шиномонтаж необходимо посетить:

• после покраски дисков;
• при сборке колеса (монтаже диска и покрышки), а впоследствии - после притирки новой резины (через 500 км);
• когда вибрирует рулевая колонка на низких скоростях;
• в случае попадания в глубокие ямы, после ДТП или сложной поездки в условиях бездорожья, когда явственно видны:
• нарушения геометрии колеса;
• неравномерное налипание грязи,
• разная степень износа шин;
• разбиты элементы подвески, отверстия ступицы, углубления для крепежа.

В этих (и иных случаях) следует сразу обращаться в технический центр за помощью.

В целях получения информации о реальном состоянии дел, профессиональные водители рекомендуют контролировать величину биения колеса не реже одного раза в год (или через каждые 5000 км). Вопросы о том, сколько стоит процедура, зависит от марки автомобиля, используемого для контроля оборудования, сложности поставленной задачи, комплекса мероприятий, в том числе - подготовительных (чистки, мойки).

О том, что предлагается в шиномонтажном центре для исправления дефектов узнавайте из следующих разделов статьи.

Каковы преимущества колес, которые регулярно проходят процесс балансировки?

Классический метод уменьшения уровня дисбаланса дает возможность:

• увеличить степень безопасности за счет улучшения параметров управляемости;
• повысить уровень комфорта вождения;
• снизить эксплуатационные расходы (за счет увеличения срока службы подвески, диска, шины, рулевых тяг и прочих частей ходового узла автомобиля);
• продлевает период эксплуатации автомобиля.

Лучшими представителями парка механизмов являются станки, определяющие не только дисбаланс целого колесного блока, но и отдельных его частей, например, величину несоосности диска. Это позволяет производить сборку вращающихся частей колесной пары более точно.

Подобные агрегаты стоят недешево, встречаются в наиболее крупных технических центрах. Стоимость контрольных замеров, которые осуществляются с их помощью, ценится высоко.

Стенд с электрическим (или механическим) приводом, предназначенный для балансировки колесных пар, является наиболее распространенным оборудованием большинства шиномонтажных мастерских. Его назначение - определить величину статического дисбаланса, который проявляется биением колеса в вертикальной плоскости.

Неравномерное распределение массы колеса по оси способствует возникновению переменного крутящего момента, противодействующего движению автомобиля. С течением времени он приводит к нарушению целостности подвески. На стенде определяется место несоосности, затем напротив него устанавливаются противовесы.

Как правило, дефект динамического дисбаланса появляется на автомобильных колесах с отрицательным вылетом. При его вращении на проверочном стенде видно, что вес неравномерно распределен по ширине (а не по длине, как при статическом случае). Для устранения дисбаланса предназначены иные станки (или стенды). Устраняется путем компенсационных отвесов, устанавливаемых напротив друг друга.

Какие виды контргрузов применяются для балансировки колесных пар?

Выбор подходящего противовеса зависит от вида диска, его конструкции и производителя.

В качестве балансира используют:

Груз на клею универсален и пригоден для всех изделий. Однако частые мойки под струей воды, которая подается под давлением, а также перепады температур, повышенная влажность, механическое воздействие дорожного покрытия, - способствуют его отклеиванию и утере. После чего процесс балансировки колесных пар приходится повторять.

Тяжеловес с кронштейном - набивного типа - предназначен для тяжелых дисков (кованых, литых, иных видов). Следует предупредить, что не все конструкции ободов подходят для этой цели, многое зависит от производителя. По этой причине набивные грузы не столь распространены.

Общий вес элементов, предназначенный для нового комплекта диска и шины не смеет превышать 60 g. В случаях, если проверка балансировки колесных пар на стенде показывает, что нужно > 60 g, следует проверить правильность сборки.

Для ходовых элементов, бывших в эксплуатации, рекомендуется обязательно контролировать величину округлости диска.

Для установки отвеса предназначены такие плоскости:

• только внутренняя поверхность обода (около основания спиц);
• внутренняя сторона диска и его фасад.

Отсутствие балансировочного груза на внешней поверхности может быть вызвано нежеланием владельца или невозможностью установки из-за особенностей конструкции колеса.

При качественно выполненной балансировке группа противовесов расположена рядом друг с другом. Есть примеры установки одного тяжеловеса, однако специальные стенды, предназначенные для определения точки приложения силы, встречаются только в крупных технических центрах.

Хорошо сбалансированное колесо с противовесами, установленное на автомобиль, не цепляется выступающими элементами ни за какие части агрегата, а также не препятствует работе вращающихся узлов.

После проверки соосности на стенде ходовой узел рекомендуется снять и повторить процесс балансировки несколько раз. Погрешность измерений зависит от вида дисков (штампованных, кованых, легкосплавных, сборных).

Пример №1. Для легкосплавных алюминиевых дисков допустимая величина отклонений не должна превышать 3 g (на каждую из сторон).

Пример № 2. Для стальной штамповочной конструкции - 5 g (при таких же условиях).

О том, как довести конструкцию в сборе до совершенства, читайте в следующем разделе.

Как понятно из названия, финальная операция устраняет большую часть допущенных ранее погрешностей. Выполняется не на стенде, как привычная балансировка, а на специальном станке. Еще одним отличием от традиционного процесса контроля, является важная особенность - уравновешивается не один колесный элемент, а сборка ходовых узлов: колеса, ступицы, тормозные диски. Для определения статического дисбаланса в качестве противовеса используется контргруз в 15 g.

Финишный процесс балансировки является следующим этапом корректирования ходовой части. Он ни в коей мере не отменяет традиционный процесс контроля на стенде. Выполняется на передвижном финиш-балансировочном станке. Для его проведения требуется более тщательная очистка поверхности протектора (и остальных частей агрегата) от всего того, что успело закрепиться в укромных местах: мелкие камешки, слои грязи, почвы, конденсат и прочее.

К возможностям процесса финишной балансировки относят следующее:

• возможность определения дисбаланса, которые проявляются только при езде на высокой скорости (проверка происходит при v=120 km/h);
• высокая точность параметров уравновешивания;
• разделение параметров колес, которые являются ведущими и тех, что выполняют роль ведомых;
• фильтрация результатов.

Последняя особенность выражается в том, что колебательные движения, передаваемые узлами, задействованными при вращении колеса (карданным валом, двигателем и прочими), исключаются.

Результаты финишного балансирования еще больше увеличивают все те преимущества, что получает владелец автомобиля после прохождения классической процедуры.

Оборудование для финишной операции балансировки стоит недешево, имеется в наиболее крупных технических центрах. Стоимость услуг высокая.

Процедуру тонкой настройки рекомендуется проводить водителям, которые пользуются спортивными моделями автомобиля, любителям прокатиться "с ветерком", владельцам престижных иномарок последнего поколения, эксплуатация связана с точным соблюдением заданных параметров.

Будьте аккуратными и внимательными на дороге, вовремя проводите профилактические мероприятия. Только так можно меньше времени и денег тратить на проведение ремонтных работ.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Статическая балансировка рабоч их колес вращающихся механизмов

Каусов М.А.

Аннотация

Надежная и исправная работа вращающихся механизмов зависит от большого числа факторов, таких как: соосность валов агрегата; состояние подшипников, их смазка, посадка на валу и в корпусе; износ корпусов и уплотнений; зазоры в проточной части; выработка сальниковых втулок; радиальный бой и прогиб вала; дисбаланс рабочего колеса и ротора; подвеска трубопроводов; исправность обратных клапанов; состояние рам, фундаментов, анкерных болтов и многое другое. Очень часто упущенный небольшой дефект, как снежный ком тянет за собой другие, а в результате выход оборудования из строя. Только учитывая все факторы, точно своевременно диагностируя их, и соблюдая требования ТУ на ремонт вращающихся механизмов, можно добиться безотказной работы агрегатов, обеспечить заданные рабочие параметры, увеличить межремонтный ресурс, снизить уровень вибрации и шума. Планируется посвятить теме ремонта вращающихся механизмов ряд статей, в которых будут рассмотрены вопросы диагностики, технологии ремонта, модернизации конструкции, требованиям к отремонтированному оборудованию и рационализаторским предложениям по повышению качества и снижению трудоемкости ремонта.

В ремонте насосов, дымососов и вентиляторов трудно переоценить значение точной балансировки механизма. Как удивительно и радостно видеть некогда грохочущую и трясущуюся машину, которую усмирили и успокоили несколько граммов противовеса, заботливо установленные в "нужное место" умелыми руками и светлой головой. Невольно задумываешься о том, что значат граммы металла на радиусе колеса вентилятора и тысячах оборотов в минуту.

Так в чем же причина такой резкой перемены в поведении агрегата?

Дисбаланс

Попробуем представить себе, что вся масса ротора вместе с рабочим колесом сосредоточена в одной точке - центре масс (центре тяжести), но из-за неточности изготовления и неравномерности плотности материала (особенно для чугунных отливок) эта точка смещена на некоторое расстояние от оси вращения (Рисунок №1).

При работе агрегата возникают силы инерции - F, действующие на смещенный центр масс, пропорциональные массе ротора, смещению и квадрату угловой скорости. Они-то и создают переменные нагрузки на опоры R, прогиб ротора и вибрации, приводящие к преждевременному выходу агрегата из строя. Величина равная произведению расстояния от оси до центра масс на массу самого ротора - называется статическим дисбалансом и имеет размерность [г x см].

Статическая балансировка

Задачей статической балансировки является приведение центра масс ротора на ось вращения путем изменения распределения массы.

Наука о балансировке роторов объемна и разнообразна. Существуют способы статической балансировки, динамической балансировки роторов на станках и в собственных подшипниках. Балансируют самые различные ротора от гироскопов и шлифовальных кругов, до роторов турбин и судовых коленчатых валов. Создано множество приспособлений, станков и приборов с применением новейших разработок в области приборостроения и электроники для балансировки разных агрегатов. Что касается агрегатов, работающих в теплоэнергетике, то нормативной документацией по насосам, дымососам и вентиляторам предъявляются требования по статической балансировке рабочих колес и динамической балансировке роторов. Для рабочих колес применима статическая балансировка, т. к. при превышении диаметром колеса его ширины более чем в пять раз, остальные составляющие (моментная и динамическая) малы, и ими можно пренебречь.

Чтобы сбалансировать колесо нужно решить три задачи:

найти то самое "нужное место" - направление, на ко тором расположен центр тяжести;

определить, сколько "заветных грамм" противовеса необходимо и на каком радиусе их расположить;

уравновесить дисбаланс корректировкой массы рабочего колеса.

Приспособления для статической балансировки

Найти место дисбаланса помогают приспособления для статической балансировки. Их возможно изготовить самостоятельно они просты и недороги. Рассмотрим некоторые конструкции.

Простейшим устройством для статической балансировки являются ножи или призмы (Рисунок №2), установленные строго горизонтально и параллельно. Отклонение от горизонта в плоскостях параллельной и перпендикулярной оси колеса, не должно превышать 0,1 мм на 1 м. Средством проверки может служить уровень "Геологоразведка 0,01" или уровень соответствующей точности. Колесо одевается на оправку, имеющую опорные шлифованные шейки (в качестве оправки, можно использовать вал, заранее проверив его точность). Параметры призм из условий прочности и жесткости для колеса массой 100 кг и диаметром шейки оправки d = 80 мм составят: рабочая длинна L = p X d = 250 мм; ширина около 5 мм; высота 50 - 70 мм.

Шейки оправки и рабочие поверхности призм должны быть шлифованными для снижения трения. Призмы необходимо зафиксировать на жестком основании.

Если дать колесу возможность свободно перекатываться по ножам, то после остановки центр масс колеса займет положение не совпадающее с нижней точкой, из-за трения качения. При вращении колеса в противоположную сторону, после остановки оно займет другое положение. Среднее положение нижней точки соответствует истинному положению центра масс устройства (Рисунок №3) для статической балансировки. Они не требуют точной горизонтальной установки как ножи и на диски (ролики) можно устанавливать ротора с разными диаметрами цапф. Точность определения центра масс меньше из-за дополнительного трения в подшипниках качения роликов.

Применяются устройства для статической балансировки роторов в собственных подшипниках. Для снижения трения в них, которое определяет точность балансировки, применяют вибрацию основания или вращение наружных колец опорных подшипников в разные стороны.

Балансировочные весы.

Самым точным и в то же время сложным устройством статической балансировки являются балансировочные весы (Рисунок №4).

Конструкция весов для рабочих колес приведена на рисунке. Колесо устанавливают на оправку по оси шарнира, который может качаться в одной плоскости. При повороте колеса вокруг оси, в различных положениях его уравновешивают противовесом, по величине которого находят место и дисбаланс колеса.

Методы балансировки

Величину дисбаланса или количество граммов корректирующей массы определяют следующими способами:

методом подбора, когда установкой противовеса в точке противоположной центру масс добиваются равновесия колеса в любых положениях;

методом пробной массы - Мп, которую устанавливают под прямым углом к "тяжелой точке", при этом ротор совершит поворот на угол j. Корректирующую массу вычисляют по формуле

Мк = Мп ctg j

или определят по номограмме (Рисунок №5): через точку, соответствующую пробной массе на шкале Мп, и точку, соответствующую углу отклонения от вертикали j, проводят прямую, пересечение которой с осью Мк дает величину корректирующей массы.

В качестве пробной массы можно использовать магниты или пластилин.

Метод кругового обхода

Самым подробным и наиболее точным, но и наиболее трудоемким является метод кругового обхода. Он применим и для тяжелых колес, где большое трение мешает точно определить место дисбаланса. Поверхность ротора делят на двенадцать или более равных частей и последовательно в каждой точке подбирают пробную массу Мп, которая приводит ротор в движение. По полученным данным строят диаграмму (Рисунок №6) зависимости Мп от положения ротора. Максимум кривой соответствует "легкому" месту, куда необходимо установить корректирующую массу

Мк = (Мп max + Мп min)/2.

Способы устранения дисбаланса

После определения места и величины дисбаланса его необходимо устранить. Для вентиляторов и дымососов дисбаланс компенсируется противовесом, который устанавливается на внешней стороне диска рабочего колеса. Чаще всего для крепления груза используют электросварку. Этот же эффект достигается снятием металла в "тяжелом" месте на рабочих колесах насосов (по требованиям ТУ допускается снятие металла на глубину не более 1 мм в секторе не более 1800). При этом корректировку дисбаланса стараются проводить на максимальном радиусе, т. к. с увеличением расстояния от оси, возрастает влияние массы корректируемого металла на равновесие колеса.

Остаточный дисбаланс

После балансировки рабочего колеса из-за погрешностей измерений и неточности устройств сохраняется смещение центра масс, которое называется остаточным статическим дисбалансом. Для рабочих колес вращающихся механизмов нормативная документация задает допустимый остаточный дисбаланс. Например, для колеса сетевого насоса 1Д 1250 - 125 задается остаточный дисбаланс 175 г х см (ТУ 34 - 38 - 20289 - 85).

Сравнение методов балансировки на различных устройствах

Критерием сравнения точности балансировки может служить удельный остаточный дисбаланс. Он равен отношению остаточного дисбаланса к массе ротора (колеса) и измеряется в [мкм]. Удельные остаточные дисбалансы для различных методов статической и динамической балансировки сведены в таблицу №1.

Из всех устройств статической балансировки, весы дают самый точный результат, однако, это устройство самое сложное. Роликовое устройство, хотя и сложнее параллельных призм в изготовлении, но проще в эксплуатации и дает результат не многим хуже.

Основным недостатком статической балансировки является необходимость получения низкого коэффициента трения при больших нагрузках от веса рабочих колес. Повышение точности и эффективности балансировки насосов, дымососов и вентиляторов можно достичь методами динамической балансировки роторов на станках и в собственных подшипниках.

Применение статической балансировки

балансировка вибрация подшипник электродвигатель

Статическая балансировка рабочих колес эффективное средство снижения вибрации, нагрузки на подшипники и повышения долговечности машины. Но она не панацея от всех бед. В насосах типа "К" можно ограничиться статической балансировкой, а для роторов моноблочных насосов "КМ" требуется динамическая, т. к. там возникает взаимное влияние небалансов колеса и ротора электродвигателя. Необходима динамическая балансировка и для роторов электродвигателей, где масса распределена по длине ротора. Для роторов с двумя и более колесами, имеющих массивную соединительную полумуфту (например СЭ 1250 - 140), колеса и муфта балансируются отдельно, а затем ротор в сборе балансируют динамически. В отдельных случаях для обеспечения нормальной работы механизма необходима динамическая балансировка всего агрегата в собственных подшипниках.

Точная статическая балансировка - это необходимая, но иногда не достаточная основа надежной и долговечной работы агрегата.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Причины вибрации центробежных машин. Приспособления для проведения статической балансировки. Устранение неуравновешенности ротора (дисбаланса) относительно оси вращения. Определение и устранение скрытого дисбаланса. Расчет момента силы трения качения.

лабораторная работа , добавлен 12.12.2013


Балансировка ротора машин и балансировка гибких роторов как задача оценивания дисбалансов. Условие допустимости одной статической балансировки. Оценивание методом наименьших квадратов. Целевая функция метода наименьших квадратов и численные эксперименты.

дипломная работа , добавлен 18.07.2011


Анализ технологического процесса балансировки, обзор применяемого оборудования и выявление недостатков в работе. Разработка технологического процесса и устройства набора грузиков. Построение структурной и силовой схемы системы управления, выбор датчиков.

дипломная работа , добавлен 14.06.2011


Виды повреждений зубчатых колес и причины их возникновения. Типы поверхностных макроразрушений материала зубьев. Зависимость между твердостью рабочих поверхностей зубьев и характером их повреждений. Расчет нагрузочной способности зубчатых колес.

реферат , добавлен 17.01.2012


Расширение технологических возможностей методов обработки зубчатых колес. Методы обработки лезвийным инструментом. Преимущества зубчатых передач - точность параметров, качество рабочих поверхностей зубьев и механических свойств материала зубчатых колес.

курсовая работа , добавлен 23.02.2009


Характеристика и химический состав низколегированных и углеродистых сталей, применяемых для повышения долговечности рабочих органов машин. Свойства электродных материалов для наплавки. Технология электрошлаковой наплавки зубьев ковшей экскаваторов.

курсовая работа , добавлен 07.05.2014


Понятие и применение фрикционной передачи, ее конструкция, основные преимущества и недостатки, расчетная схема. Определение максимальной величины механического изнашивания на рабочих поверхностях колес открытой фрикционной цилиндрической передачи.

курсовая работа , добавлен 17.11.2010


Сведения о частотных характеристиках деталей. Расчет форм и частот собственных колебаний рабочих лопаток ГТД, методы и средства их измерения. Конструкция и принцип работы устройств для их зажима при контроле ЧСК. Способы снижения вибрационных напряжений.

курсовая работа , добавлен 31.01.2011


Требования предъявляемые зубьям шестерен. Термическая обработка заготовок. Контроль качества цементованных деталей. Деформация зубчатых колес при термической обработке. Методы и средства контроля зубчатых колес. Поточная толкательная печь для цементации.

курсовая работа , добавлен 10.01.2016


Материал для изготовления зубчатых колес, их конструктивные и технологические особенности. Сущность химико-термической обработки зубчатых колес. Погрешности изготовления зубчатых колес. Технологический маршрут обработки цементируемого зубчатого колеса.