Балансировка коленчатого вала: Балансировка коленвала с маховиком в Москве по выгодной цене

Содержание

Балансировка коленвала с маховиком в Москве по выгодной цене

Коленчатый вал является важной составляющей любого двигателя и малейший просчет приведет к некорректному функционированию узлов ДВС, поэтому доверять ремонт коленвала следует только опытным специалистам. В Техцентре «Пит-Стоп Сервис» специалисты токарно-фрезерного цеха выполнят профессиональную балансировку коленвала у рядных и V-образных двигателей для отечественных и зарубежных автомобилей. Мы гарантируем предоставление высокого качества услуг по оптимальным ценам в Москве.
Мы работаем со следующими видами транспортных средств:

  • легковые;
  • грузовые до 2-х т;
  • грузовые свыше 2-х т.

Как выполняется балансировка коленвала с маховиком

При неисправности коленчатого вала, у двигателя появляются посторонние шумы и повышенное потребление моторного масла. При несвоевременном ремонте владелец рискует столкнуться с выходом мотора из рабочего состояния.

Динамическая балансировка коленвала является весьма сложным процессом, которая требует высочайшей точности и профессионализма механика. Сам процесс заключается в:

  1. установка детали на станочное оборудование и закрепление балансировочных грузов;
  2. раскручивание и настройка частоты вращения вала;
  3. коррекция дисбаланса и последующее контрольное измерение.

Балансировка маховика выполняется аналогичным способом, только на другом станке.

Работа выполняется опытными сотрудниками Техцентра «Пит-Стоп Сервис» с использованием современного оборудования и оригинальных запчастей. На все виды токарно-фрезерных работ мы предоставляем гарантию от 1 (одного) до 6 (шести) месяцев.

УСЛУГА «срочный ремонт» — ДОПЛАТА ВСЕГО 20%

Если вам необходимо в кратчайшие сроки выполнить механический ремонт деталей ДВС, воспользуйтесь нашей услугой «срочный ремонт».
Ваш заказ будет выполнен нашими специалистами вне очереди с доплатой всего лишь 20%.

Самостоятельная балансировка коленвала: тонкости процесса


Иногда автомобилисты могут изъявить желание самостоятельно выполнить балансировку коленвала. В домашних условиях такая процедура может особенно понадобиться тем, кто желает самостоятельно узнать свой автомобиль или не доверяет его ремонт и обслуживание специалистам сервисных центров. По сути, балансировка коленчатых валов представляет собой механическую операцию в результате которой должны снизиться вибрация и прочие виды нагрузок на элементы силового агрегата. За счет балансировки можно повысить надежность, работоспособность и даже производительность двигателя.

Ситуация 1. Коленвал «лопнул».

Как правило, данная ситуация возможна в случае наличия дефектов в сопрягаемых деталях, а также возможных дефектов изготовления. Если исследовать статистику, то выход из строя коленчатого вала по причине дефектов сопрягаемых деталей является достаточно частым явлением. Такая поломка в процентном соотношении составляет 90-95%. При возникновении данной ситуации в первую очередь необходимо осмотреть сопрягаемые детали: блок, шатуны. К остальным причинам того, что коленчатый вал «лопнул» можно отнести следующее: накопление напряжения, отсутствие балансировки двигателя, заводские дефекты изготовления. Данные причины поломки не являются достаточно частыми, тем не менее, их необходимо учитывать.

Как отбалансировать коленчатый вал: варианты

Существует два способа балансировки коленчатого вала. Первый из них носит название статического. Для него используются специальные ножницы, которые необходимо установить на деталь. Статический метод балансировки коленвала считается менее точным. Дисбаланс в нем определяется по положению детали во время вращения. Когда верхняя часть коленвала ниже, на нее крепятся грузики. После чего производятся замеры и выполняется догрузка до получения равновесия. второй способ — динамическая балансировка коленчатого вала. Для ее выполнения необходимо специальное оборудование. В этом случае коленвал устанавливается в плавающие постели и раскручивается до нужных оборотов. Тогда световой луч находит и выполняет сканирование наиболее тяжелой точки, которая и выступает провокатором тряски. Информацию об этом выводят на экран. Что касается устранения дисбаланса, то здесь дело остается за малым просто удалить лишний вес.

О том, как выполнить балансировку коленвала в домашних условиях более подробно пойдет речь в этом видеоматериале:
Опубликовано: 05 сентября 2020

Способы устранения

В зависимости от вида неисправности проводят следующие действия.

  1. Что касается устранения износов и задиров, то здесь необходимо отшлифовать шейки до полной их работоспособности. Стоит отметить, на большинстве автомобилей коленчатый вал расточить можно 4 раза, ремонтный размер вкладышей увеличивается на 0,25мм, первая расточка коленвала будет под вкладыши 0,25, вторая расточка будет под вкладыши 0,50, третья расточка под вкладыши 0,75, и последняя под вкладыши 1,00.
  2. В случае износа вкладышей, их нужно заменить, и опять же расточить сам коленчатый вал, поскольку если просто заменить старые вкладыши и не шлифовать, то эффекта никакого не будет. Коленвал обязательно нужно растачивать под новые вкладыши.
  3. При износе сальников необходима установка нового сальника коленвала. Чтобы сменить сальник, необходимо отсоединить провод от минусовой клеммы аккумулятора, установить поршень в первом цилиндре в ВМТ сжатия такта, затем снять приводной ремень на газораспределительном механизме. Далее снять зубчатый шкив (нужно знать, в какую сторону откручивается болт шкива коленвала – в большинстве автомобилей по правильной резьбе, т.е. против часовой стрелки), за ним – дистанционное кольцо и гнездо масляного насоса. В конце необходимо извлечь сальник с помощью отвертки. После установки нового сальника необходимо отрегулировать приводные ремни, кондиционерный компрессор и насос на гидроусилителе рулевого управления.
  4. Отдельно стоит отметить датчик коленвала. Это то, что обеспечивает синхронность работы топливных форсунок и системы зажигания. Датчик коленчатого вала чаще всего становится причиной неисправности работы двигателя. Датчик дает информацию ЭБУ о положении и работе коленчатого вала. В результате поломки этого датчика нарушается практически вся система работы двигателя. ЭБУ не может установить нужное количество топлива, факт его впрыска, зажигания, угла поворота распредвала и многое другое. При неисправности датчика коленвала автомобиль может просто не завестись, именно поэтому важно уметь определить поломку и в случае необходимости заменить датчик.
  5. По завершении всех ремонтных работ, связанных с коленчатым валом, необходимо произвести его балансировку. Для этого лучше обратиться к специалистам станций технического обслуживания.

Статья в тему: Как правильно сделать подтяжку ремня генератора?

Методы диагностики датчика

Независимо от способа проверки прибора вам придется его снимать полностью. Для этого нужно сделать метки на картере, чтобы впоследствии новый датчик установить правильно. Выкручивается прибор при помощи ключа на «10». Обязательно при установке нужно соблюдать зазор между активной частью датчика и синхродиском – он должен быть от 0,6 до 1,5 мм.

Сначала производите визуальный осмотр прибора – если на нем имеются механические повреждения, царапины, вмятины, то рекомендуется произвести замену. Но если внешние признаки поломок отсутствуют, придется проводить диагностику омметром или вольтметром. Конечно, если имеется в наличии диагностический сканер, он покажет вам на ошибку датчика положения коленвала. Но только ошибка может проявиться и при обрыве проводки.

Для чего нужен коленвал?

Устройство коленвала

Принцип работы каждого мотора заключается в следующем: поступающая в цилиндр топливно-воздушная смесь воспламеняется и расширяется, в результате чего поршень выталкивается из цилиндра за счет давления. Тип движения в данном случае поступательный, именно его и нужно преобразовать во вращательное для того, чтобы оно пошло в коробку передач, а затем на карданный вал или полуоси. Этим и занимается коленвал. Он обеспечивает работу системы двигателя.

Поломка коленвала Maxus — теория

Именно в этом многие и видят причину поломок коленвала, дескать без этих валов нагрузки таковы, что вал не выдерживает и лопается. Начнём с теории. Любому изучавшему теорию и практику работы ДВС (двигатель внутреннего сгорания) известно что для любого мотора существуют определённые «опасные» обороты работая на которых велика вероятность войти в дисбаланс, который разорвёт коленвал.

Это можно сравнить с человеком-если сунуть 2 пальца в розетку то скорее всего ничего, кроме неприятных ощущений, не получишь, но если с упорством идиота совать в неё пальцы до бесконечного долго, то рано или поздно можно умудриться попасть в ту частоту при которой частота сердца и тока совпадут и сердце остановится вызвав смерть. На практике же, в современном машиностроении этот риск сведён к такому минимуму, что можно его во внимание и не принимать.

Не хочу никого обижать, ведь выводы которые делают люди во многом исходят из теории. Увидев разницу в конструкции двух, по сути, одинаковых моторов сразу напрашивается вывод, что причина поломки лежит просто таки на поверхности. Ещё раз повторю, что никого не хочу обидеть, но у меня есть возможность наблюдать эти поломки не в единичном варианте, а как на конвейере и могу сказать абсолютно точно, проблема не в отсутствии балансирных валов.

Что такое коленвал в автомобиле?

Коленвал, или коленчатый вал представляет собой преобразователь механического движения. Изготавливается он из дорогостоящих материалов, которые обеспечивают ему высокую прочность. Именно поэтому ремонт или замена данной части довольно недешев. Расположен коленвал в нижней части мотора, прикрытый картером, который залит маслом. Коленчатый вал крепится в подшипниках, полностью удерживающих его на месте и не дающих двигаться в другие стороны. Кроме того, для полного фиксирования коленчатого вала часто используются дополнительные опоры. В основном, коленвал является цельным элементом, не поддающимся разборке.

Однако есть исключения, разборные коленвалы часто установлены на мелкой технике: мотоциклах, квадроциклах и т.п. Что касается автомобилей, то здесь работают только неразборные. В случае возникновения пробоин, трещин или сколов, они могут быть только заменены, не подлежат ремонту.

Зачем нужна шлифовка коленвала

Необходимость шлифовки шеек коленвала возникает от постепенного их износа, от которого коренные и шатунные шейки становятся овальными и их диаметр становится немного меньше, и вкладышей тоже. От этого зазоры в подшипниках скольжения увеличиваются и давление масла падает ниже необходимой нормы. Также давление масла падает и от износа распределительного вала и его постелей. Следует учесть, что падение давления масла может быть и от износа масляного насоса, или от износа сопряжения редукционного клапана и это следует учитывать и сначала устранить неисправности в них, перед тем как разбирать двигатель и вынимать коленчатый вал для шлифовки. Кроме падения давления масла, ещё от износа шеек и вкладышей возникают стуки и ударные нагрузки при работе двигателя, так как зазоры между изношенными шейками и вкладышами увеличены больше нормы (нормы зазоров будут описаны ниже). Обычно стук шатунных подшипников резче стука коренных и он прослушивается на холостых оборотах мотора при резкой подаче газа. А подшипник какого шатуна стучит, легко определить, если поочерёдно отключать свечи зажигания (или форсунки на дизельном двигателе). Стук коренных подшипников коленвала обычно глухого тона, металлический. Тоже обнаруживается при резкой подаче газа на холостом ходу. Частота стука увеличивается с повышением оборотов коленвала. Чрезмерный осевой зазор коленвала вызывает более резкий стук с неравномерными промежутками, которые особо заметны при плавном увеличении (или уменьшении) оборотов двигателя. Разумеется ездить с изношенным (застучавшим) коленвалом нельзя и при появлении стуков или при падении давления масла (ну или при проведении планового капитального ремонта двигателя) следует ремонтировать коленчатый вал с помощью шлифовки и подбора новых вкладышей, что и будет описано ниже.

Задиры шеек коленвала


Как правило, на появление задиров на поверхности шеек коленчатого вала влияет плохое состояние смазочной системы двигателя. Тут появляется большое количество различных факторов: моторное масло низкого качества, нарушение сроков его замены, зашлаковывание масляного фильтра, слабое давление в системе. Задиры также образовываются из-за проблем с охлаждением силового агрегата или нарушением его температурного режима, ведь слишком высокие температуры способствуют разжижению масла. Изношенные поршневые кольца пропускают частички топлива или продукты сгорания в масло, что также меняет его структуру. В таком случае необходимо отшлифовать коленчатый вал и заменить вкладыши. Следует проверить и систему смазки, и охладительную систему, и систему питания мотора, заменить фильтры, провести проверку масляных каналов и поменять кольца поршней по необходимости. В таком случае наиболее финансово выгодно будет провести полный капитальный ремонт силового агрегата вместо выполнения большого перечня работ.

Ремонт криво-шатунного механизма

Введение

Ремонт головки блока

Ремонт блока двигателя

Ремонт криво-шатунного механизма

Ремонт ГРМ

Коленчатый вал (коленвал)

Зазор в коренных шейках (опорах). Увеличенный зазор в коренных опорах как правило сопровождается ухудшением давления масла в магистрали двигателя .

Есть два варианта измерений . 1) С помощью специальной полосы . 2) Инструментом (микрометр и нутромера)

Первый способ хоть и простой но довольно точный . Принцип такой : На шейку укладывается полоска определенного диаметра мягкого материала (у разных производителей разный размер и материал ) . После этого прикручивается крышка шейки с вкладышем усилием описанным в книге по ремонту т.е. как при сборке двигателя . После этого крышка откручивается и снимается . На шейке коленвала остается расплющенная полоска , замером ширины которой можно высчитать зазор . Для упрощения подсчетов как правило в комплекте с полосками поставляется мерная линейка .

Второй способ . Ну тут вроде все просто . Выявления зазора происходит путем вычисления из двух независимых замеров разными приборами разных деталей .

Расчет диаметра шейки (см.фото выше). Размер (A)+ размер(B)/2 = среднее значение.

Расчет диаметра в коренном подшипнике (см. фото выше). Формула для расчета: I + II + III / 3

Формула для расчета зазора . Среднее значение диаметра коренного подшипника минус среднее значение диаметра шейки = зазор .

Если на шейках большие задиры , то выявление ремонтного размера происходит после проточки коленвала .

Замеры зазоров на шейках шатунов производятся аналогично замерам зазоров коренных шеек .

Допустимые зазоры смотрим в тех. документации .

Проверка осевого зазора коленчатого вала

Допустимый осевой зазор коленчатого вала: 0,100 – 0,202 мм

Проверка радиального биения коленчатого вала

Максимально допустимое радиальное биение: 0,03 мм

Так же необходимо обратить внимание на масленый насос , зазоры в нем . Насос — это практически «сердце» мотора , которое гоняет необходимое кол-во масла по каналам двигателя. Износ насоса неизбежно приводит к масленому голоданию и неизбежной поломки всего двигателя ! Можно конечно просто поменять насос , но это дорого и не всегда необходимо . Немного о зазорах в насосе .

Один тип насоса

Второй тип насоса

Перед тем как покупать новый насос , дайте профессионалам померить старый .Если зазоры в пределах нормы , то и менять его лишнее !

Так же существуют ремонтные комплекты насосов . Они помогут восстановить Ваш насос .

Вверх

Комментарии

Комментариев пока нет, оставьте первый.

Нужна ли балансировка коленчатого вала?

Насколько важна балансировка коленчатого вала? Чтобы ответить на этот вопрос, можно вспомнить о том, что балансировка деталей удлиняет срок службы автомобиля, повышает полезную мощность. Если отсутствует балансировка, то может быть повышенный расход топлива, падение мощности, снижение ресурса работы двигателя и иных агрегатов машины.

Из-за чего возникает дисбаланс деталей?

Из-за неточного изготовления детали, неоднородности материала, увеличения зазоров в сопряжении деталей и узлов и подобное.

При балансировке нового отечественного коленвала иногда может возникнуть проблема, потому что иногда для перебалансировке новых валов требуется сверлить отверстия в маховике рядом с заводскими. Если не заменяется маховик, то после откорректировки масс, он устанавливается на старый вал и дает ещё большую вибрацию.

Поэтому нельзя сказать однозначно, какой может стать вибрация после балансировки. Поэтому лучше производить балансировку всего узла коленвала методом модульных сборок. Балансировка нессиметричных коленвалов, в том числе валы рядных двигателей с непарным количеством цилиндров требует особого внимания.

На балансировочном станке такой коленвал сразу же сорвется с опор. Это произойдет оттого, что в нестандартных коленвалах масса противовесов неразрывно связана с массой шатунно-поршневых групп двигателя. Поэтому требуются компенсирующие втулки строго рассчитанной массы. Рассчитывается она по такой схеме: 100% вращательной массы и процент возвратно-поступательной составляющей от 0 до 100 %.

Грамотно рассчитать достаточно сложно и специалистов по этому профилю не очень много. Желательно не вмешиваться в конструктивные особенности узлов, к примеру тюнинг.

Виды балансировки коленчатого вала

Отличительные плюсы балансировки это увеличение мощности двигателя на 10-15%, снижение расхода топлива на 5%, отсутствие вибрации, а также перестанет подтекать набивка заднего сальника.

Различают два вида балансировки: статическую и динамическую. Динамический – более сложный способ при более сложных ситуациях, применяем при специальных станках, для каждого вида динамической балансировки есть специальный станок.

Коленчатые валы массой около десяти килограмм имеют после остаточный дисбаланс не более 20 г. При механических повреждениях, шлифовке после деформации и каком-либо ином влиянии на узлы требуется балансировка коленвала. Коленвалы модульной сборки требуют особенного подхода, потому как иногда после балансировки при установке нового маховика на коленвал возникают большие вибрации или вообще непредсказуемые действия, поэтому желательно провести балансировку всего коленвала с помощью метода модульных сборок.

Балансировка коленчатого вала с маховиком. Эффективна ли балансировка коленвала в домашних условиях? Признаки и причины разбалансировки

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.

[ Скрыть ]

Зачем нужна балансировка коленчатых валов?

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.

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:


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.


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.
  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.
  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.

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

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

Ротор или якорь двигателя можно балансировать двумя способами:

· в динамическом режиме;

· в статическом режиме.

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

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

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

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

Наши возможности

Динамическая балансировка вертикальных и горизонтальных роторов и валов

Балансировка в собственных опорах на предприятии Заказчика

Балансировка на станках

Диагностирование причин препятствующих балансировке

Выявление причин неисправности оборудования

Результат балансировки оборудования

Уменьшение вибрации и повышенных нагрузок

Увеличение срока службы подшипников, муфт и уплотнений

Снижения вероятности аварийного выхода оборудования из строя

Сокращение потребления электроэнергии

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

Этапы балансировки

Замер исходной вибрации

Установка пробного груза с известной массой

Повторный замер вибрации

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

Новый замер вибрации до достижения результата

Наши видео Балансировки:



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

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

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

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

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

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

Балансировка вентиляции электродвигателей

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

Для чего делается балансировка вентиляции

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

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

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

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

* Балансировка вентиляции электродвигателя должна выполняться своевременно;

* Постоянно следите за исправностью оборудования;

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

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

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





Балансировка вращающих деталей

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

Для чего нужна балансировка

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

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

И так вывод!

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Коленчатый вал, являясь одним из важнейших конструктивных элементов силового агрегата любого автомобиля, производится с применением достаточно сложных технологий. Неизбежность присутствия в данном процессе технологических допусков и погрешностей, а также неоднородность используемых при этом материалов в совокупности с зазорами в сопряжениях деталей и узлов нарушают (пусть и незначительно) одно из его главных эксплуатационных условий – сбалансированность.

Как определить потребность коленчатого вала в балансировке. Главными симптомами, помогающими с большой долей уверенности установить наличие «болезни», являются значительные колебания силового агрегата и рычага переключения передач при движении автомобиля в режиме «холостого хода».

И тогда приходится прибегать к выполнению такого действия, каковым является балансировка коленчатого вала. Она (балансировка) заключается в подборе дополнительных масс, или уравновешивающих грузов, а также съеме металла в плоскостях расположения этих грузов со стороны, диаметрально противоположной. Эти мероприятия производятся в специальных зонах коленчатого вала, называемых балансировочными участками.

Виды балансировки коленавала

В настоящее время применяют два основных вида балансировки:

    Динамическую , обеспечивающую высокую точность и требующую применения специальных станков.

    Статическую . Этот вид балансировки используют для деталей, выполненных в форме диска и имеющих следующее соотношение диаметра (D) и длины (L): D>L.

Балансировка коленчатого вала, имеющего несимметричное (например,V-образное) исполнение или нечетное количество цилиндров, отличается определенными особенностями, поскольку моментальная составляющая таких валов достаточно высока и способна сорвать его с опор крепления.

Избежать этого поможет установка втулок-компенсаторов, обладающих выверенной до одного грамма массой, на шатунные шейки. В случае отсутствия данных параметров в специальных разделах технико-эксплуатационной документации силового агрегата, они рассчитываются дискретно. Для этого существуют индивидуальные методики.

Следующим моментом, требующим достаточно ясного понимания, является определение случаев, вызывающих необходимость балансировки коленвала:

    Установка нештатных или выполнение облегчающих мероприятий на штатных шатунно-поршневых группах.

    Проведение работ по правке деформированных коленчатых валов.

    Замена маховика. Здесь следует оговориться, что в данном случае динамическая балансировка не всегда обязательна. В некоторых случаях достаточно выполнения лишь балансировки статического типа.

Итак, считаем установленным, что балансировка незеркальносимметричных коленчатых валов, частным случаем которых является и V-образный коленвал, требует использования компенсирующих втулок (нередко изготовленных по специальному заказу), создающих имитацию динамического воздействия аналогичного воздействию шатунно-поршневых групп.

Насколько важна своевременная балансировка коленчатого вала

Подавляющее большинство специалистов в качестве ответа на этот вопрос приводят следующие доводы:


Балансировка коленчатого вала, если она выполняется в условиях гаража, может потребоваться тем, кто желает максимально изучить свой автомобиль и недоверчиво относится к специалистам автосервиса. Далее мы рассмотрим некоторые нюансы, с которыми вы можете столкнуться, занимаясь данным вопросом.

Зачем нужна балансировка коленвала?

Как одна из основных деталей двигателя внутреннего сгорания оказывает значительное влияние на другие элементы системы, поэтому, чтобы снизить вибрации и прочие механические нагрузки, выполняется механическая операция под названием балансировка. Вследствие этого повышается надёжность, производительность и работоспособность коленчатого вала. Естественно, в проведении данной операции нуждаются уже достаточно проработавшие механизмы, но, как показывает практика, случается и так, что дисбаланс наблюдается в автомобилях, которые только приобретены в салоне.

Как же понять, что вам предстоит балансировать коленчатый вал, и стоит ли уже закатывать рукава? Для этого есть следующие признаки. Во-первых, обратите внимание на селектор переключения передач в момент работы двигателя на холостых оборотах, он начинает дёргаться. Так же себя ведёт и двигатель, так что загляните под капот своего автомобиля, чтобы убедиться в этом.

Касательно причин подобного поведения, их может быть несколько. Не исключён, на самом деле, и такой банальный вариант как допущенные погрешности во время изготовления на заводе сопряжённых деталей. Не лучшим образом влияет неоднородный состав материалов, из которых произведены элементы коленчатого вала. В сопряжённых узлах могут увеличиваться зазоры, что приводит к появлению люфта. Несоосность размещения деталей, некачественный монтаж и недостаточное центрирование – также причины разбалансировки коленвала. Но не стоит обходить стороной и естественный износ коленчатого вала, который ещё никогда положительно не сказывался на жизненном цикле детали.

Где отбалансировать коленвал?

Существует два способа балансировки коленчатого вала.

1. Статический метод – менее точный. В данном случае применяются специальные ножи, на которые и укладывается деталь. Коленвал начинают вращать, и по его положению в этот момент определяется степень дисбаланса. Если верхняя часть детали по массе меньше нижней, то на неё прикрепляют грузики и производят замеры, догружая по мере достижения равновесия. И только после этого на противоположной стороне просверливают отверстия для противовеса.

2. Метод динамической балансировки коленчатого вала. Чтобы осуществить её, нужно воспользоваться специальным оборудованием. Коленчатый вал крепится на плавающие постели и раскручивается до необходимых оборотов. Световой луч, направленный на коленвал, сканирует его и находит самую тяжёлую точку, провоцирующую тряску. Далее она выводится на экран. Чтобы достичь баланса, нужно сделать немного – избавиться от лишнего веса в данной точке.

Балансировка коленвала в домашних условиях

Зачастую балансировка коленчатого вала в домашних условиях выполняется с маховиком. Нужно также определить наиболее тяжёлую точку. Сделать это можно следующим образом: установите две пластины в форме буквы «Т», выставите по уровню и сверху положите на них деталь. При дисбалансе коленвал начнёт скатываться до тех пор, пока его наиболее тяжёлая точка не окажется снизу. Таким образом, и определяется та область, в которой находится место, с которого нужно снять немного металла, и повторять так нужно до тех пор, пока не будет достигнута полная балансировка.

Если говорить об автомобилях, которые ещё находятся на гарантии, то лучше прибегать к методу модульной сборки. В таком случае все элементы коленчатого вала балансируются по отдельности, а не в сборе. Такую процедуру лучше доверить хорошим специалистам, ведь гарантия – это то, что даётся только один раз, и этим не нужно пренебрегать. Помните, что не столь важно место проведения балансировки коленчатого вала; главное, что эта процедура значительно увеличивает ресурс и мощность силового агрегата и в целом автомобиля.

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.

Итак, наиболее частый вопрос возникающий при ремонте двигателя: нужно ли проводить балансировку после шлифовки коленчатого вала?

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:

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.

Теперь давайте покончим с цифрами и наконец-то вернемся к этому валу. Данный вал был предварительно отшлифован и после попал к нам на балансировку. И вот какие результаты мы получили при измерении дисбаланса.

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).


Остаточный дисбаланс по левой плоскости 7 гмм и 4 гмм по правой плоскости. То есть общий дисбаланс на вал 11 гмм. Такая точность делалась специально, чтобы показать возможности данного станка и, как вы поняли теперь, необходимости выполнять такие требования при балансировке после шлифовки вала нет. Требований завода изготовителя вполне достаточно. 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.

Опять же, как показала практика, эти детали вносят ощутимый вклад в дисбаланс коленчатого вала, и, как показал наш опыт, дисбаланс каждой из этой детали существенно перекрывает допуски на остаточный дисбаланс. 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.

И вот, что хотелось бы отметить в заключении: очень многие автомеханики, прочитав эту статью, скажут, что это все ерунда. Что они собрали не один десяток моторов, и что все они без балансировки прекрасно работают, и они будут правы- действительно работают. 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.

Заказать услугу балансировка вала на ДЛМЗ

Владельцам автомобилей не понаслышке знакома такая проблема, как разбалансировка валов. О том, с чем связано ее возникновение и какие существуют методы устранения, мы и поговорим в этой статье.

Балансировка валов: что собой представляет и в каких случаях нужна

В зависимости от конкретной детали, нуждающейся в «лечении», различают балансировку коленчатого вала и балансировку карданного вала.

Балансировка коленчатого вала

Прежде чем рассматривать понятие балансировки коленчатых валов, начнем с особенностей устройства двигателя внутреннего сгорания. Одна из его основных деталей — коленчатый вал (коленвал), который отличается индивидуальностью для каждой модели технического средства. Коленвал воздействует на остальные элементы системы своей вибрацией и прочими механическими нагрузками. Для их снижения и выполняется такая механическая операция, как балансировка коленчатого вала. В результате ее проведения улучшаются сразу три характеристики коленвала:

  • надежность;
  • производительность;
  • работоспособность.

Балансировка коленвалов чаще всего выполняется в отношении долго эксплуатируемых механизмов. Но иногда в профессиональном обслуживании нуждается и недавно приобретенная техника.

Какие признаки указывают на то, что важной детали силового агрегата пора отправляться на станок балансировки валов? В том случае, если вы заметили, что селектор переключения передач и двигатель на холостых оборотах начинают дергаться. К числу возможных причин относятся следующие:

  1. Погрешности при изготовлении сопряженных деталей на заводе.
  2. Неоднородный состав материалов, из которых выполнены элементы коленвала.
  3. Несоосно размещенные детали.
  4. Некачественный монтаж коленчатого вала.
  5. Недостаточное центрирование детали.
  6. Естественный износ коленвала.

Балансировка карданного вала

Дисбаланс карданных валов выявляют по характерным неестественным вибрациям. Среди возможных причин могут быть:

  • производственный брак тех или иных деталей;
  • неаккуратный ремонт;
  • деформация валов.

Чтобы выяснить точные причины возникновения дисбаланса, специалисты используют станок для балансировки карданных валов.

Способы балансировки коленчатого вала

Для балансировки коленвала используют несколько методов:

  • Балансировка валов статическим методом. Предполагает использование специальных ножей, на которые укладывают и начинают вращать коленвал. Степень дисбаланса определяют по положению детали: если верхняя часть весит меньше нижней, на нее крепят грузы и выполняют замеры, постепенно делая догрузку на пути к достижению равновесия. Добившись этого состояния, высверливают отверстие для противовеса на противоположной стороне коленвала.
  • Балансировка валов динамическим методом. В этом случае коленвал закрепляют на так называемых «плавающих постелях» и раскручивают до определенного числа оборотов. В это время направленный на коленвал луч света сканирует его и выводит на экран самую тяжелую точку, которая вызывает тряску. В целях достижения баланса в найденной точке избавляются от лишнего веса.
  • Балансировка вала своими руками. При выполнении балансировки коленчатого вала в домашних условиях определяют самую тяжелую точку таким образом:
    — устанавливают две пластины в форме буквы «Т», выставляют по уровню и сверху кладут на них деталь;
    — в случае дисбаланса коленвал начинает скатывается;
    — когда самая тяжелая оказывается снизу, это указывает на то место, где есть лишний металл;
    — металл постепенно снимают, пока не будет достигнут баланс.

Обратите внимание, что ремонт и балансировка карданных валов в домашних условиях невозможна. Заказать специализированную услугу можно на предприятии «Днепропетровский литейно-машиностроительный завод». Здесь балансировку различных видов валов проводят качественно и с гарантией. На заводе есть все необходимое современное оборудование для балансировки валов и опытные специалисты, под контролем которых осуществляется технологический процесс. После процедуры под названием «балансировка валов», цена которой доступна для всех заказчиков, увеличивается мощность самого двигателя и оборудования в целом.

наши клиенты

ОАО «Волга», г. Балахна

ПАО «Киевский КБК», г. Обухов

ОАО «Луцкий картонно — рубероидный комбинат» г. Луцк

ООО «Житомирский картонный комбинат», г. Житомир

ООО «Папир-Мал», г. Малин

ПАО «Измаильский ЦКК», г. Измаил

ОАО «Днепропетровский стрелочный завод», г. Днепр

ПАО «Подольский Цемент», г. Каменец-Подольский

ОАО «Кондопога» Республика Карелия, г. Кондопога

ЗАО «Народное предприятие Набережночелнинский картонно-бумажный комбинат им. С.П.Титова»

ПАО «Малинская бумажная фабрика Вайдманн», Г. Малин член международной группы WICOR (Швейцария)

ОАО «СКБЗ «Альбертин», г. Слоним

ЗАО «Ярославская бумага», г. Ярославль

ОАО «Вельгийская БФ»

ОАО «Кондровская бумажная фабрика», г. Кондрово

ОАО «Бумажная фабрика «Коммунар», г. Коммунар

ООО «Змиевская бумажная фабрика», г. Змиев

ОАО «Полиграфкартон», г. Балахна

ОАО «Рубежанский картонно-тарный комбинат», г. Рубежное

ООО «Сухонский целлюлозно-бумажный комбинат»,г. Сокол

ООО «Алатырская БФ» г. Алатырь

ООО «КБК», г. Туймазы

ООО «АСС-Коростышевская БФ», г. Коростышев

ОАО «Каменская БКФ», г. Кувшиново

ПАО «Роганская картонная фабрика», г. Рогань

ОАО «Маяк», г.Пенза

ООО «Понинковская КБФ», г. Понинки

ОАО «Кохавинская БФ», пгт. Гниздичев

ООО «СоюзПромИнжиниринг», г. Белгород

«Николаевский глиноземный завод», г. Николаев

ПАО «Подольский Цемент», г. Каменец-Подольский

ОАО «Полотняно-Заводская Бумажная Фабрика» пос. Полотняный Завод, Калужская обл.

«Кременчугский сталелитейный завод», г. Кременчуг

ООО «Л-Пак», г. Липецк

ЗАО «МПК «КРЗ», г. Рязань

Балансировка коленчатого вала. Балансировка валов. Технологичный метод ремонта

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

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

Ротор или якорь двигателя можно балансировать двумя способами:

· в динамическом режиме;

· в статическом режиме.

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

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

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

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

Наши возможности

Динамическая балансировка вертикальных и горизонтальных роторов и валов

Балансировка в собственных опорах на предприятии Заказчика

Балансировка на станках

Диагностирование причин препятствующих балансировке

Выявление причин неисправности оборудования

Результат балансировки оборудования

Уменьшение вибрации и повышенных нагрузок

Увеличение срока службы подшипников, муфт и уплотнений

Снижения вероятности аварийного выхода оборудования из строя

Сокращение потребления электроэнергии

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

Этапы балансировки

Замер исходной вибрации

Установка пробного груза с известной массой

Повторный замер вибрации

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

Новый замер вибрации до достижения результата

Наши видео Балансировки:



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

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

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

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

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

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

Балансировка вентиляции электродвигателей

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

Для чего делается балансировка вентиляции

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

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

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

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

* Балансировка вентиляции электродвигателя должна выполняться своевременно;

* Постоянно следите за исправностью оборудования;

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

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

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





Балансировка вращающих деталей

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

Для чего нужна балансировка

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

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

И так вывод!

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Читайте также

Почему двигатель может вибрировать на холостых оборотах. Причины неисправности, диагностика. Советы и рекомендации по снижению уровня вибраций мотора.

  • Особенности и отличия оппозитного двигателя от других поршневых ДВС. Преимущества оппозитного мотора, минусы данной конструкции, нюансы обслуживания.


  • Бывает, что на двигателе нужно заменить маховик, его зубчатый венец или корзину сцепления и после замены перечисленных деталей, и даже после замены (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.

    Большинство автомобильных или мотоциклетных заводов балансируют свои коленчатые валы в сборе с маховиком и корзиной сцепления, а некоторые, например коленвал мотоцикла Днепр или автомобиля Запорожец, балансируют ещё и в сборе с центрифугой. Это надо учитывать и перед балансировкой одевать все детали на коленвал, и даже шкив или шестерню на переднюю часть вала, если конечно они существуют в конструкции именно вашего двигателя.

    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, (можно строительный), болгарка и .

    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. На каждую шпильку нужно будет накрутить ещё и контргайки, которые после регулировки рамки контрятся. В верху каждой шпильки, полезно подточить болгаркой по две лыски для гаечного ключа, чтобы потом было легко их крутить, при регулировке уровня.

    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). Вот и всё — устройство для балансировки коленвала в гаражных или даже домашних условиях готово!

    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.

    Чтобы устранить перевес, нужно в самой тяжёлой (нижней — на фото указано стрелкой) части маховика высверлить лишний металл, чтобы убрать лишний вес. Но как узнать точно этот вес. Для этого, к самой лёгкой противоположной стороне маховика (вверху) нужно приклеить магнитики разного веса или кусочки большого магнита (можно разбить на кусочки магнит от динамика).

    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).

    Ну и напоследок добавлю, что это устройство может быть использовано и для проверки биения коленвала, с помощью индикаторной стойки с часового типа. 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!

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

    Зачем нужна балансировка коленчатых валов?

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

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

    Где отбалансировать коленвал – варианты ремонта

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

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

    Балансировка коленвала в домашних условиях

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

    Все компоненты автомобиля должны работать исправно, чтобы обеспечить его максимальные характеристики. Однако со временем детали изнашиваются. Поэтому их нужно периодически менять и по необходимости проводить балансировку. Особенно это касается маховика.

    Что такое маховик?

    Маховиком называется дискообразный компонент автомобиля, который соединяется с коленчатым валом. Хотя он практически не имеет двигающихся частей, он крайне важен для нормального функционирования коленвала. Его основная задача — создание инерции для некоторых деталей автомобиля. Кроме того, он соединяет собой стартер и вал, что и обеспечивает начало работы двигателя.

    Это довольно массивный элемент автомобиля, который не дает поршням оставаться неподвижными. Благодаря большой массе он позволяет без труда начать движение остальных механизмов.

    Однако из-за высокой массы создается одна проблема — балансировка. Если этот элемент имеет смещенный центр тяжести, то вращение приводит к возникновению дополнительных сил. Смещение происходит по разным причинам, будь то брак, износ детали или неправильная установка. Однако важно, что эти силы приводят к возникновению вибрации, что крайне опасно для деталей автомобиля.

    В данной части автомобиля даже небольшая вибрация может привести к существенному повреждению деталей. Разрушение стартера, коленвала и других компонентов — это не предел при пренебрежении этим фактором. Поэтому важно следить за центром тяжести маховика и по необходимости проводить балансировку.

    Основы балансировки

    Балансировка — это процесс, при котором центр тяжести возвращается в геометрический центр маховика. Особенно часто он проводится после процедуры облегчения этой детали, что нередко практикуется автомобилистами. Балансировка крайне важна, ведь в противном случае на двигатель могут действовать разрушительные силы.

    Отмечают несколько видов дисбаланса на маховике, среди них:

    • статический;
    • моментальный;
    • динамический.

    В статическом случае на оси детали возникает какая-то масса. Из-за этого ось устройства смещается относительно оси вращения, что приводит к возникновению вибраций. В моментальном же, дополнительные массы возникают на краях детали. Если маховик не двигается, то вибрации не возникают, но при вращении они могут проявляться крайне сильно. Последний вариант — динамический. Он совмещает в себе предыдущие виды дисбаланса.

    Совет! Для устранения динамического дисбаланса нередко проводят балансировку колес. Она помогает избежать этого эффекта.

    Зачастую для устранения подобных проблем автомобиль везут в сервис. Там проводят тщательную балансировку маховика, возвращая центр тяжести в первоначальное положение. Однако осуществить эту процедуру можно и без сторонней помощи, проводя ее в домашних условиях. Сложностей здесь минимум

    Балансировка маховика своими руками

    Наиболее простым решением является статическая балансировка. Хотя провести ее можно различными способами, далее будет использоваться один из самых простых. Он позволяет полностью осуществить процедуру без специальных инструментов.

    Для начала важно определить точку смещения веса. Для этого через центр маховика продевается металлический прут, который может выдержать подобный вес без деформации. Если в его конструкции все еще имеется вал, то можно использовать его для этой задачи. Далее нужно взять две прямых опоры и закрепить их параллельно.

    Важно! Стоит проводить эту процедуру с водяным уровнем, ведь малейший просчет может привести к ошибочным выводам в процессе диагностики.

    Далее маховик размещается на этих опорах. После этого наиболее тяжелая сторона будет смещаться вниз, проворачивая ось. Это даст понять приблизительное расположение центра тяжести. Кстати, для этой же задачи можно заменить прямые опоры тисками, зажав вал, на котором находится деталь.


    Хотя мастера рекомендуют вешать грузики для балансировки, зачастую лишний метал попросту высверливается. Проблема в том, что это не только приводит к снижению общего веса маховика, но и может попросту привести деталь в негодность.

    Также можно проводить балансировку на весу, если в детали имеется подшипник. Задумка та же, имеется несколько грузов и маховик под углом. Постепенно вращая и определяя недостаток веса, нужно размещать грузы до полного баланса детали. Многие считают такой вариант более удобным, ведь маховик нигде не закрепляется и постоянно находится в подвешенном состоянии

    Зачастую в сервисах проводится динамическая балансировка данного элемента. Она более надежная и быстрая, а результат представляет собой абсолютный баланс детали. Такой подход рекомендуется всем, однако для этого необходимо ехать в сервис. Самостоятельно провести такую процедуру практически невозможно, ведь для этого нужен специальный стенд с оборудованием. Кроме того, здесь используется не только маховик, а также коленвал и сцепление.

    Так что для самостоятельного проведения работ лучше подойдет статическая балансировка. Она позволяет быстро и достаточно неплохо вернуть на место центр тяжести, используя лишь подручные средства. Хотя на стенде это делается быстрее и точнее, такой вариант подойдет для бюджетного ремонта.

    А для лучшего понимания процедуры балансировки маховика рекомендуется посмотреть это видео. Здесь демонстрируется закрепленная деталь, на которой можно определить смещение центра тяжести. Это основа для дальнейших процедур по балансировке:

    Шлифовка и балансировка коленчатых валов

    Шлифовка коленчатых валов

    Коленчатый вал – это сложная по конфигурации деталь, которая преобразует возвратно-поступательные движения поршней в крутящий момент. Проще говоря, благодаря коленвалу автомобиль получает возможность ехать. Без этой детали не может работать ни один мотор.

    В блоке мотора коленвал закреплён в нижней части на пяти (и более) коренных подшипниках, количество шатунных подшипников соответствует количеству цилиндров.

    Шатуны, связанные с поршнями также прикрепляются к эксцентрическим шейкам с помощью подшипников скольжения.

    Коренные и шатунные подшипники – вот зона повышенного внимания автовладельца. Для того, чтобы подшипники выполняли свою работу, по скрытой системе смазки к ним подаются масло.

    С течением времени происходит износ вкладышей и шеек, давление масла падает, мотор выходит из строя.

    Вот для того, чтобы вернуть двигатель к жизни, но при этом не покупать новые детали, используется шлифовка коленвала.

    Конструкция коренных и шатунных подшипников скольжения коленвала предполагает использование сменных вкладышей из специального сплава. Если износ достигает определенных пределов, следует разобрать мотор и установить новые вкладыши, которые будут чуть толще, чем, те, которые были установлены первоначально. Диаметр шеек, хотя и уменьшен из-за износа, но всё же, не позволяет установить сразу коленвал на новые вкладыши.

    Следует сточить наружную поверхность шейки до такого диаметра, который позволит установить его с новыми ремонтными вкладышами. Процесс подгонки диаметра коренных и шатунных шеек под новые вкладыши и называется – шлифовкой коленвала. Изменение диаметра происходит на сотые и десятые доли миллиметра, а количество шлифовок ограничено количеством ремонтных размеров вкладышей.

    КАК ШЛИФУЮТ КОЛЕНВАЛ?

    Шлифовка шатунных шеек коленвала

    Хотя отечественные автомобили предоставляют владельцам неограниченные возможности при проведении самостоятельного ремонта, есть процедуры, которые физически невозможно выполнить в условиях даже хорошо оборудованного гаража. Так и шлифовка коленвала своими руками в условиях гаража невозможна, так как для этого необходимо сложное высокоточное токарное оборудование.

    Кроме этого работник, выполняющий шлифовку должен пройти соответствующее обучение, а для качественного выполнения задания обладать достаточным опытом. Автовладелец в данном случае без дела не останется, так как ему следует выполнить следующие процедуры:

    • снять с двигателя всё навесное оборудование, включая коробку передач и сцепление с маховиком;
    • извлечь двигатель из моторного отсека;
    • вскрыв поддон мотора, открутить крышки коренных и шатунных подшипников;
    • снять крышки с вкладышами и извлечь коленвал;
    • очищенный коленвал передают в руки токарю.

    Для шлифовки используют специальный станок, который позволяет изменять ось вращения. Шлифовку начинают либо с шатунных шеек, либо с самых изношенных коренных. Измеряя максимально изношенную шейку можно определить размер, до которого придётся производить расточку. После балансировки и выстраивания шеек строго по оси вращения, наружная поверхность шеек протачивается до необходимого размера. После обработки коленвал обязательно вымывают, особенно смазочные каналы. Это участок работы, который вполне можно назвать шлифовкой коленвала своими руками.

    Балансировка коленчатых валов

    Балансировка коленчатых валов является ничем иным, как механической операцией, вследствие которой значительно снижаются вибрации и прочие виды нагрузок на элементы двигателя. Это позволяет повысить его надежность, работоспособность и производительность. Безусловно, чаще всего в подобной операции нуждаются уже изношенные механизмы, хотя бывают случаи, когда дисбаланс наблюдается и в новеньком автомобиле, только что приобретенном из салона.

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

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

    Лучшим ответом на вопрос о необходимости балансировки коленчатого вала будет тот установленный факт, что она позволяет увеличить мощность двигателя и продлевает его ресурс. Нарушение же балансировки напротив, негативно сказывается на мощности, приводит к перерасходу топлива и может привести к сокращению срока службы всего автомобиля.

    Добавьте мощности, плавности и долговечности с помощью балансировки!

    Когда дело доходит до двигателей, точная балансировка вращающегося узла — шаг, который часто упускается из виду. Это позор, потому что он может добавить плавности, производительности и долговечности любому двигателю. В этом выпуске нашей сборки Barton 528 Street Hemi мы именно этим и займемся.

    Во-первых, мы должны подчеркнуть важность правильной балансировки двигателя. Внутренняя балансировка двигателя — в отличие от внешней балансировки — эффективно увеличивает производительность и долговечность, а также снижает износ, шум и вибрацию.Другими преимуществами являются более плавная работа двигателя с меньшими вибрациями, что создает меньше повреждений коренным и стержневым подшипникам, а также помогает продлить срок службы других деталей.

    Все коленчатые валы балансируются на заводе, но не до такой степени, как это требуется для гоночного двигателя или высокопроизводительного уличного двигателя, что обычно означает удержание дисбаланса на уровне менее унции-дюйма. Заводской баланс подходит для серийных автомобилей, которые не видят регулярных взрывов на высоких оборотах. Внутри двигателя внутреннего сгорания коленчатый вал должен вращаться с большой скоростью.По мере того как вращающиеся и совершающие возвратно-поступательное движение части увеличивают скорость, вибрация усиливается. Фактически, вибрация усиливается в зависимости от квадрата оборотов. Например, при 8000 об / мин колебания второго порядка в четыре раза хуже, чем при 4000, а не в два раза.

    Если мы немного посмотрим на кинематику вращающегося узла, мы сможем понять, почему балансировка играет такую ​​важную роль. Если мы предположим, что коленчатый вал вращается с постоянной скоростью, когда ход кривошипа находится на полпути между верхней мертвой точкой и нижней мертвой точкой, штифт на запястье фактически находится более чем на половине пути вниз.На обратном пути, когда ход кривошипа находится на полпути между нижней мертвой точкой и верхней мертвой точкой, штифт запястья не находится даже на половине пути. Все это означает, что поршень проводит больше времени в нижней части канала ствола, чем в верхней части канала, и движется вверху быстрее, чем в нижней части, и это основной вклад в вибрацию.

    К счастью для нас, на кривошипе V8 с поперечным сечением, подобном тому, что используется в большинстве отечественных двигателей V8, включая все Mopars, изменение скорости поршня компенсируется.Когда поршень ускоряется, когда он приближается к ВМТ одного цилиндра, это всегда компенсируется другим поршнем, который замедляется, когда он приближается к НМТ. Но это создает вторичную вибрацию в плоскости «y», где двигатель движется вперед-назад, и создает нагрузку на подшипники, которая экспоненциально поднимается с увеличением оборотов. По этой причине внутренняя балансировка всегда будет лучше для высокопроизводительных уличных и гоночных двигателей с высокими оборотами.

    Чтобы решить эту проблему, противовесы коленчатого вала предназначены для компенсации инерционного эффекта веса поршня и шатуна, движущихся как во вращательном, так и во возвратно-поступательном движении (вверх и вниз) со скоростью.В большинстве двигателей V8 используются большие противовесы спереди и сзади коленчатого вала. Эти большие передний и задний противовесы стратегически расположены дальше от центральной линии кривошипа для лучшего эффекта баланса. Изготовленный на заказ кривошип из заготовки идет еще дальше и помещает противовесы внутри, чтобы еще больше сгладить вибрацию.

    Еще один источник вибрации второго порядка, который имеет особенно серьезные последствия для подшипников, — это динамика крутильных колебаний коленчатого вала. Если предполагается, что все цилиндры срабатывают с одинаковой направленной вниз силой на свои поршни, величина поворота, передаваемого ходу кривошипа, будет варьироваться в зависимости от расстояния от маховика.На полной мощности передний цилиндр может, например, вызывать отклонение на 2 градуса в положении шейки штока, в то время как задний цилиндр может отклоняться только на половину градуса. Таким образом, наличие хорошего кривошипа, такого как наш блок Hemi’s Molnar, может снизить вибрацию и одновременно увеличить срок службы подшипников.

    Еще один интересный факт, который следует учитывать при балансировке, заключается в том, что количество вибрации, производимой двигателем, пропорционально мощности, но обратно пропорционально массе не совершающих возвратно-поступательное движение, невращающихся компонентов.Также имеет значение то, как масса неподвижных частей распределяется вокруг движущихся частей, поскольку это влияет на общий полярный момент инерции двигателя. Поскольку многие гоночные двигатели имеют блоки из легкого сплава, это делает их особенно чувствительными к проблемам с балансировкой.

    Возможно, вы слышали термин «избыточный баланс» применительно к гоночным двигателям. Обычно коленчатый вал считается 100% вращающейся массой; поршень, кольца, замки и палец на запястье имеют 100-процентную возвратно-поступательную массу; и стержень как половина возвратно-поступательного движения и половина вращающейся массы.При расчете веса боба для балансировки стержень взвешивается с обоих концов, а массы всех компонентов (вместе с подшипниками, замками и приблизительной массой масла) подставляются в формулу, предполагающую центр масс. поскольку шатун находится в его центре. При типичных уличных оборотах это не проблема, но на соревновательных двигателях, которые регулярно работают со скоростью более 9000 об / мин, балансировочная формула должна компенсировать то, что центр масс шатуна находится ближе к большому концу.В результате многие производители двигателей перебалансируют двигатель на два или три процента, чтобы снизить вибрацию и продлить срок службы подшипников.

    На внешне сбалансированном коленчатом валу для уличного двигателя имеется дополнительный вес смещения, добавленный к переднему гармоническому балансиру и заднему маховику, преобразователю крутящего момента или гибкой пластине. При балансировке коленчатого вала с внешней балансировкой, вышеупомянутые компоненты необходимо установить на коленчатый вал для балансировки. На внутренне сбалансированном коленчатом валу, таком как наш, в этом нет необходимости.

    Если вы пропустили первые два этажа нашего двигателя для ящиков 528 Street Series Hemi, построенного компанией Barton, то вот краткое изложение. В первом выпуске Бартон помог нам переработать последнюю версию головки блока цилиндров Street Hemi, модель Victor Jr. от Эдельброка [http://www.hotrod.com/articles/port-edelbrocks-hemi-head-38-cfm/] Последние отливки были внесены в обновления дизайна и разработки от самого Рэя Бартона — всемирно известного эксперта по Hemi. Во втором рассказе мы показали работу специальной машины, которая входит в состав блока Hemi, созданного Бартоном [http: // www.hotrod.com/articles/behind-curtain-ray-barton-hemi-machine-shop-secrets/]. Магия механической обработки Бартона поможет в дополнительной мощности и долговечности, чего хочет каждый. Вся балансировка в Ray Barton Racing Engines выполняется собственными силами на каждом построенном Hemi.

    Посмотреть все 30 фотографий Том Молнар (слева) из Molnar Technologies находился по соседству с Рэем Бартоном, чтобы доставить нам коленчатый вал Molnar с ходом 4.150 и шатуны H-образной балки. Здесь команда Тима из Бартона измеряет шейку шатуна на кривошипе Молнара.Рэй предпочитает использовать высококачественные коленчатые валы и шатуны Molnar для многих своих сборок Hemi. См. Все 30 фотографий Все вращающиеся / совершающие возвратно-поступательное движение компоненты (поршень, кольца, штифт, замки, шатун) взвешиваются индивидуально для определения веса штанги. балансировка коленвала. Каждая деталь должна весить одинаково для каждого цилиндра. В документе записывается вес каждой вращающейся / совершающей возвратно-поступательное движение части для определения веса штанги для балансировки коленчатого вала. См. Все 30 фотографий. Каждый поршень Diamond для нашего 528ci Hemi весил одинаковые 778 граммов.Поршень Gen 2 Hemi имеет купол, который выступает в полусферическую камеру сгорания, что делает его немного тяжелее (примерно от 50 до 100 граммов), чем клиновой поршень того же диаметра (4500 дюймов). Эти заглушки дадут нам рассчитанную степень сжатия 10,5: 1. См. Все 30 фотографий

    Выше — палец, кольца и замки поршневого пальца также взвешиваются индивидуально, чтобы гарантировать, что они все одинаковы для каждого цилиндра. Их вес добавляется к уравнению возвратно-поступательного движения, чтобы помочь рассчитать вес штанги, необходимый для балансировки.

    См. Все 30 фотографий Вес малого конца удилища (булавки на запястье) также является частью величины возвратно-поступательного движения и добавляется к уравнению для веса штанги. См. Все 30 фотографий Вес большого конца удилища и вес подшипника являются частью вращающегося веса фигура. Это число удваивается и добавляется к уравнению для груза на штанге. См. Все 30 фотографий. Здесь в расчетном документе показана возвратно-поступательная и вращающаяся масса, добавленная к общей массе штанги, чтобы сбалансировать кривошип. Обратите внимание на 4 грамма масляной массы, добавленные к уравнению вращающейся массы.Это для остаточного масла, висящего вокруг сборки. Вращающаяся масса 1230 граммов и возвратно-поступательная масса 1289 граммов составляют 2519 граммов для легкого штанги. См. Все 30 фотографий (обратите внимание, что весы показывают идеальные 2519 граммов для легкого груза). Все 8 бобвихтов были собраны для взвешивания 2519 граммов. Пупыры имитируют массу поршней и шатунов в процессе балансировки. См. Все 30 фото. При закреплении груза на шатунных шейках коленчатый вал вращался на балансировочной машине.В нашей ситуации (вероятно, из-за более тяжелых поршней Hemi) балансировочная машина показала нам, что передняя часть была на 43 грамма слишком легкой, а задний противовес был на 29 граммов слишком легким для чистого нулевого баланса. 8-дюймовое отверстие в передней части и 9/16-дюймовое отверстие в заднем противовесе для некоторых металлических снарядов Мэллори. Металл Мэллори очень плотный, примерно в два раза больше массы эквивалентного объема стали. Металл Мэллори — это преимущественно вольфрам; он легирован другими металлами для улучшения характеристик обработки.Посмотреть все 30 фото 9/16-дюймовая металлическая пуля Мэллори вдавлена ​​в задний противовес. Пули Мэллори хранятся в замороженном виде в сухом льду прямо перед вдавливанием. Как только он достигает комнатной температуры, он становится частью противовеса и никуда не денется. Просмотреть все 30 фотографий Крупным планом идеально установленная металлическая пробка Mallory в нашем коленчатом валу из кованой стали Molnar с ходом 4,150 дюйма. Обратите внимание, что масса противовеса не имеет значения — это масса, умноженная на расстояние от оси кривошипа.Чем дальше груз от осевой линии, тем больший эффект он оказывает на балансировку. Это важно, потому что, хотя многие кривошипы имеют радиус противовеса 3 дюйма, это справедливо не для всех кривошипов и противовесов. См. Все 30 фотографий См. Все 30 фотографий Теперь, когда коленчатый вал сбалансирован с вращающимся / возвратно-поступательным движением в сборе, мы готовы к работе. финальная чистка и промывка блока и коленвала. В следующей части мы начнем сборку нашего сбалансированного и спроектированного Barton 528ci Street Hemi! См. Все 30 фото

    Ohio Crank Tech: Коэффициенты баланса коленчатого вала

    Кредит: victorylibrary.com

    Коэффициенты балансировки коленчатого вала
    Балансировка коленчатого вала — это термин, обычно используемый для описания изменений, внесенных в «противовесы» коленчатого вала (и в некоторых случаях других компонентов) для компенсации веса движущихся компонентов, включая коленчатый вал и к нему прикрепленные компоненты (шатуны, поршни и т. д.).

    Противовесы представляют собой клиновидные или дискообразные цилиндрические секции, расположенные сбоку между ходами кривошипа (каждый ход включает две шейки шатуна, как правило, на непрерывной обрабатываемой поверхности) и расположенные вращательно напротив ходов (на 180 °), чтобы «противодействовать. — воздействовать на вес »цапф, шатунов, поршней и т. д.Противовесы отливаются или кованы на месте при формировании коленчатого вала, а процесс балансировки выполняется путем удаления металла с противовесов (обычно путем сверления отверстий) до тех пор, пока их общая сумма не станет правильной для компенсации компонентов двигателя.

    Для работы без повреждений коленчатый вал любого двигателя должен быть сбалансирован.

    Все коленчатые валы балансируются на заводе, но не в той степени, которая требуется для гонок или даже осторожным владельцем. Заводской баланс — это только качество производственной линии, и его можно улучшить, приложив все усилия.В V-образных двигателях (V-2, V-4, V-6, V-8, V-10, V-12) это особенно важно, так как эти двигатели по своей природе не сбалансированы из-за нерегулярной природы. импульсов зажигания и движения компонентов.

    Двигатели V-8 почти всегда сбалансированы с «коэффициентом 50%». Это означает, что количество «лишнего» (не являющегося конструктивно необходимого) веса, переносимого противовесами (и другими нерадиально-симметричными грузами на коленчатом валу, включая гармонический балансир и гибкую пластину, если двигатель сбалансирован внешне, например, Mopar 360 и литой кривошип B&B, 454 BBC, 400 SBC, 289 SBF и т. Д.) равно: 100% вращающегося веса + 50% возвратно-поступательного веса

    Фактор 50% зарекомендовал себя в течение длительного периода времени как обеспечивающий разумную свободу от вибрации, превосходную долговечность компонентов и приемлемый комфорт для пассажиров. . Однако это не является и не может быть полностью успешным в компенсации веса внутренних компонентов, совершающих возвратно-поступательное движение, как я попытаюсь объяснить.

    Целью данной статьи является не объяснение того, как балансируются двигатели, а частичное обсуждение того, почему балансировка не выполняется легко, и изучение того, почему даже самая точная работа по балансировке эффективна лишь частично.

    Размещение противовесов
    Внутренние противовесы

    В двигателе с внутренней балансировкой дополнительный груз как для балансировки, так и для инерции полностью сосредоточен в противовесах.

    В идеале каждый противовес должен выдерживать дисбаланс прилегающих к нему шейки и стержня: всего восемь грузов по 12,5% от общего веса балансира каждый на двухплоскостном коленчатом валу V8. Однако не все двигатели с внутренней балансировкой имеют компенсирующие веса, прилегающие к компонентам, на которые они настраиваются; у многих нет центральных противовесов — вся балансировка осуществляется на внешних противовесах.Ранние полусферы Chrysler имели только шесть противовесов, поэтому самая слабая центральная часть оставалась очень эксцентричной. Их проверенная гоночная история показывает, что (хотя теоретически он уступает) этот метод полностью эффективен, если конструкция и прочность компонентов достаточны.

    Каждый ход кривошипа соответствует эксцентрическому весу, даже если он идеально сбалансирован (поскольку коэффициент балансировки никогда не бывает 100%). Даже у тех, у кого шатуны полностью противовесы, не все силы дисбаланса самокомпенсируются, поскольку (обычно) 50% возвратно-поступательного веса не учитываются.Это означает, что коленчатый вал без центральных противовесов
    будет иметь некоторые изгибы и изгибы, вызванные вращением эксцентрикового груза при нормальном вращении кривошипа.

    «Фактор баланса» в лучшем случае является компромиссом и частично подавляет вибрацию при некоторых оборотах и ​​уровнях мощности / вакуума. На фото коленчатый вал без центральных противовесов.

    Внешняя балансировка
    Двигатель с внешней балансировкой — это двигатель, в котором противовесы недостаточно тяжелы, чтобы полностью компенсировать и, следовательно, уравновесить компоненты двигателя, поэтому (в дополнение к обычным эксцентриковым противовесам) недостающая часть должна быть восстановлена. -расположен снаружи блока двигателя.Дополнительный эксцентриковый груз прикреплен к демпферу, гибкой пластине, маховику и т. Д. На одном или обоих концах коленчатого вала. Несмотря на то, что на бумаге сумма балансировочных грузов верна, неуравновешенные силы (компоненты двигателя) корректируются противоположными силами (балансирными грузами) на расстоянии одного фута от них. Это означает, что коленчатый вал все время подвергается изгибающим силам с обоих направлений, даже когда двигатель находится в благоприятном диапазоне оборотов (где коэффициент 50% наиболее эффективен).

    Один из методов исправления этого и преобразования двигателя с внешней балансировкой во внутреннюю балансировку состоит в том, чтобы удалить немного металла с противовесов и заменить цилиндрическую пробку из более тяжелого металла. Предпочтительное вещество — «металл Мэллори», сплав вольфрама [химический символ: W]; «Денсаллой» — другое.

    Ключевым моментом является относительная плотность материала «заготовки» относительно стали или железа, которое она заменяет. Металл Мэллори примерно в 2-1 / 3 раза тяжелее стали, поэтому каждая деталь, снятая с противовеса и замененная металлом Мэллори, добавляет 1-1 / 3 веса замененной детали (например.g: удалите 120 граммов стали путем просверливания, заполните отверстие металлом Мэллори, металлическая пуля Мэллори весит 280 граммов, поэтому добавленный вес составляет 160 граммов. Если удалить достаточно стали и заменить ее металлом Мэллори, противовесов будет достаточно для балансировки компонентов без добавления эксцентрикового веса за пределами блока цилиндров. Однако металл Мэллори чрезвычайно дорогой.

    Гораздо менее дорогой, но более трудоемкий заменитель — это свинец [химический символ: Pb] или (для тех, кто верит в риск) ртуть [химический символ: Hg].Однако он очень токсичен. Свинец намного тяжелее стали, но не такой тяжелый, как металл Мэллори, поэтому в коленчатом валу сталь или железо необходимо заменить большим объемом свинца.

    Например, если эквивалентный вес свинца должен быть на 75% больше по объему, чем металл Мэллори, чтобы компенсировать тот же дисбаланс: если использовались 4 стержня 1/2 дюйма × 1 дюйм металла Мэллори, вам потребовалось бы 7 стержней. свинца и т. д.
    Определения компонентов

    Необходимо сбалансировать весь коленчатый вал в сборе (за исключением некоторых вращающихся компонентов, отмеченных * в списке ниже).Для этой иллюстрации мы предположим, что рассматриваемый двигатель независимо (внутренне) сбалансирован; это означает, что вся компенсация веса, упомянутого выше, относится к самому коленчатому валу, а не к внешним компонентам. «Классический» расчет требует разделения коленчатого вала двигателя и связанных с ним компонентов на две отдельные категории: «вращающийся вес» и «возвратно-поступательный вес».

    Вращающаяся масса:
    »коленчатый вал
    » масляная масса любых полых каналов в коленчатом валу
    »шатунные подшипники (+ установочные штифты, если есть)
    » нижняя половина шатуна (-ов), включая колпачки и винты
    »* любые радиально-симметричные аксессуары, прикрепленные непосредственно к коленчатому валу, но не по отношению к картеру (звездочка кулачкового привода, демпфер гармоник, шкив, гибкая пластина, маховик, крепежные детали и т. д.), которые по своей природе имеют нулевую балансировку и не имеют преднамеренно эксцентричного распределения веса.

    Поршневой вес:
    »поршни и компоненты поршня, включая пальцы, кольца и фиксаторы (+ втулки поршневых пальцев, если есть)
    » верхняя половина шатунов (кроме втулок поршневых пальцев, если они есть)
    Однако более тщательный анализ компонентов быстро показывает, что на самом деле существует три категории, а не две: чистый вращающийся вес, чистый возвратно-поступательный вес и «гибридный» вес.

    Классификация верхней и нижней половин шатуна на «возвратно-поступательные» или «вращающиеся» не совсем точна. Проушина штифта совершает возвратно-поступательное движение, но абсолютный верхний конец шатуна (включая материал, закрывающий верх проушины) и балка штока между проушиной штифта и цапфой шатуна коленчатого вала движутся по другим и более сложным путям. Большой конец шатуна действительно вращается, но только воображаемая линия, отмечающая контакт с шейкой шатуна коленчатого вала, является «чистым» вращением, большой конец шатуна также фактически колеблется.

    Давайте определим чистое вращательное движение как «движение, которое точно следует положению воображаемой точки на окружности окружности, диаметр которой равен длине хода». Эти компоненты никогда не останавливаются полностью во время вращения коленчатого вала и никогда не меняют направление. Они изменяют скорость прямо пропорционально частоте вращения коленчатого вала.

    Определим чистое возвратно-поступательное движение как «двунаправленное линейное движение; ускорение от полностью остановленного при ВМТ, движение вниз, замедление и остановка при НМТ, затем реверсирование и ускорение в другом направлении, замедление и остановка и т. д.». Эти компоненты полностью останавливаются дважды за каждый оборот коленчатого вала. Скорость каждого цикла изменяется прямо пропорционально частоте вращения коленчатого вала. Скорость в разных точках каждого цикла зависит от отношения длины шатуна к длине хода и положения коленчатого вала; их направление меняется дважды (вверх-вниз) при каждом обороте коленчатого вала: в ВМТ (0 °) и НМТ (180 °).

    Давайте определим гибридное движение как «движение, скорость которого изменяется в зависимости от положения компонента по длине штока, а также от числа оборотов двигателя, но изменяется направление в зависимости от положения коленчатого вала: без бокового движения в ВМТ или НМТ.Его движение происходит в том же направлении, что и коленчатый вал, и имеет максимальную скорость, когда ось стержня шатуна находится под углом 90 ° к ходу коленчатого вала, который будет происходить примерно между 72 ° и 78 ° от ВМТ, в зависимости от передаточного отношения штока (не 90 ° от ВМТ).

    Чистая масса вращения
    »коленчатый вал и т. Д., Как описано выше
    » подшипники шатуна и штифты (если есть)
    Чистый возвратно-поступательный груз
    »поршень (ы) и компоненты поршня, включая пальцы, кольца и замки (+ втулки поршневого пальца, если есть)

    Гибридный вес
    »шатунная балка

    Путь штока
    Материал, ближайший к центру поршневого пальца, почти имитирует поршневой палец — его движение возвратно-поступательное плюс небольшие колебания вперед и назад.Его путь представляет собой длинный узкий неправильный полуэллипс с меньшим диаметром, равным амплитуде (размаху) колебаний, и большим диаметром, равным длине хода (см. № 1 на иллюстрации ниже; фактический эллиптический путь будет нерегулярным. , и асимметричное перемещение от ВМТ по сравнению с НМТ). Точки, расположенные дальше по балке стержня и ближе к большому концу (см. # 2-4), имеют большие амплитуды колебаний (малый диаметр), добавленные к длине хода (большой диаметр), снова образуя эллиптическую траекторию, но с большей окружностью и более правильной формы.

    Максимальное колебание является функцией максимального угла наклона штока к оси отверстия, в большинстве случаев около 13–20 °; это определяется соотношением стержня к ходу (более длинные стержни = меньший угол). Таким образом, внешний предел колебаний представляет собой равнобедренный треугольник с вершиной на средней линии поршневого пальца и двумя рычагами одинаковой длины, расходящимися вниз с удвоенным углом наклона штока (26-40 °). Ширина основания треугольника — это максимальный размах или амплитуда колебаний (малый диаметр эллипса), которая определяется высотой треугольника, которая зависит от положения рассматриваемой точки вдоль оси стержня стержня.

    Балка, ближайшая к поршневому пальцу (см. № 2), имеет амплитуду малого диаметра, почти равную нулю, плюс большой диаметр, равный длине хода — почти прямая линия.

    Балка, ближайшая к шейке штока (см. № 5), имеет амплитуду малого диаметра, почти равную длине хода в поперечном направлении, плюс большой диаметр, равный длине хода — почти идеальный круг.

    Это означает, что форма движения каждого грамма веса, скорость движения и расстояние, пройденное за один оборот коленчатого вала, частично зависят от его точного положения вдоль оси стержня, а также хода штока. отношение и абсолютная длина центров стержней.

    На иллюстрации (внизу справа) показано движение нескольких точек на балке стержня. Каждая точка будет перемещаться по окружности показанной формы за один оборот коленчатого вала, каждый раз возвращаясь в верхнюю точку ВМТ.

    # 1 показывает движение точки на оси стержня с центром в ушке штифта — движение полностью возвратно-поступательное. Наибольший диаметр для всех показанных эллипсов — это длина штриха (здесь показана как 4,00 дюйма), но поскольку нет колебаний, следовательно, вращения нет, а меньший диаметр (ширина) эллипса равен 0 — форма прямая. линия.
    № 2 показывает точку немного ниже точки № 1 вдоль оси стержня. Малый диаметр составляет около 0,10 дюйма, что соответствует небольшому колебанию назад и вперед.
    № 3 показывает точку ниже точки № 2 вдоль оси стержня. Меньший диаметр составляет около 1,00 дюйма, что соответствует большему колебанию назад и вперед.
    # 4 показывает точку немного ниже этой точки вдоль оси стержня. Меньший диаметр составляет около 2,00 дюймов, что соответствует траектории с гораздо большим вращательным движением.
    # 5 показывает точку почти на большом конце стержня, чуть выше верхнего подшипника стержня.Здесь малый диаметр почти равен полной длине хода в 4 дюйма.

    Следующим логическим шагом вниз по оси стержня будет, конечно, чисто вращающийся груз, образующий эллипс с малым и большим диаметрами на длине хода — круг, точный путь шейки стержня коленчатого вала.

    Длина и соотношение штанги
    Все методы включают разделение веса штанги на возвратно-поступательный и вращающийся путем подвешивания штанги (-ов) за один конец и взвешивания другого, тщательно удерживая ось штанги точно в горизонтальном положении.Затем процесс меняется на противоположный, что дает вес противоположному концу. Общий (конечно же) вес равен точному весу удилища.

    Однако… это делает разделение возвратно-поступательных и вращающихся грузов зависимым от центра тяжести, что НЕ является важным фактором для балансировки. Точный центр шейки стержня — это чистый вращающийся вес (без прямолинейного движения), тогда как проушина пальца — это чистый возвратно-поступательный вес (без вращательного движения). Если вы растянете штангу на 1 дюйм в точном центре баланса (без добавления веса), вес и пропорции подвески не изменится, но очевидно, что влияние новой штанги на баланс изменится, потому что точка различия между возвратно-поступательные и вращающиеся концы находятся в геометрическом центре, а не в центре тяжести, что не имеет ничего общего с предсказанием того, какой эффект оказывает конкретная молекула в стержне и как лучше всего его компенсировать.

    Положение на стержневой балке, которая имеет ровно 1/2 характеристик каждой, находится в геометрическом центре — потому что центр тяжести Гигантский кусок свинца, свисающий с болта стержня, безусловно, немного изменит вращающийся конец , но согласно «классической» модели он также изменяет возвратно-поступательный вес и процент возвратно-поступательного движения, потому что он перемещает C-of-G. Поскольку большой конец всегда намного тяжелее малого конца, центр тяжести начнет располагаться только в геометрическом центре (50% расстояния между центрами) стержня бесконечной длины; У более коротких стержней будет больше смещения между C-of-G и геометрическим центром.Следовательно, абсолютная длина стержня (а также соотношение стержней) влияет на баланс.

    Это (частично) объясняет, почему некоторые факторы лучше работают с некоторыми двигателями. Двигатели с более высокими значениями «n» (длинный шток, короткий ход, отношение штока к ходу в диапазоне 1,75 — 2,1-1, угол тяги 13-16 °) имеют более низкие несбалансированные силы: в основном линейный верхний конец Луч идет вперед и назад в меньшем диапазоне, и его максимальный угол от вертикали меньше. Двигатели с более низким значением «n» (короткий шток, длинный ход, отношение штока к ходу в 1.45 — диапазон 1,75-1, угол тяги 17-20 °) стержневые балки качаются по большей дуге, поскольку максимальное отклонение от вертикали больше — большая часть силы направляется на стенку цилиндра (а не на ход кривошипа).

    Это влияет на выбор коэффициента балансировки. На мой взгляд, разделение (и присвоение весовых долей вращающимся и возвратно-поступательным движениям) ДОЛЖНО включать некоторую компенсацию длины стержня (а также отношения стержня к ходу). Интересным экспериментом было бы увидеть, где находится математический центр (50% межцентрового расстояния; примерно 3.38 дюймов от любого конца стержня RB 413, 426W или 440) по отношению к точке баланса, полученной методом C-of-G (в подвешенном состоянии).

    Вот стержень, нарисованный так, как если бы его поперечное сечение было непрерывной толщины. Конечно, это никогда не правда; однако это упрощает анализ и сравнение, поэтому будьте терпеливы (щелкните любой из стержней, чтобы увеличить). Для упрощения математики давайте сделаем удилище весом 500 грамм.

    Верхняя штанга (на рисунке справа) точно разделена по центру тяжести (с использованием превосходной «А» Мартина Хепперле.C. Калькулятор »). Красный (возвратно-поступательный) вес составляет 46,6% от общего веса удилища, или 233 грамма. Вес синего (вращающегося) составляет 53,4% или 267 граммов. Вес боба для этого метода с учетом коэффициента 50% составляет: (233 × 50%) + 267 = 383,5 грамма.

    Шатун с массой, разделенной методом центра тяжести
    Нижний стержень (показан справа) геометрически разделен от центра проушины пальца к центру шатуна. Красный (возвратно-поступательный) вес — 34.8% от общего веса удилища или 174 грамма. Вес синего (вращающегося) составляет 65,2% или 326 граммов. Вес боба для этого метода, основанный на коэффициенте 50%, составляет: (174 × 50%) + 326 = 413 граммов.
    Шатун с массой, разделенной методом геометрического центра

    Метод центра тяжести присваивает на 236 граммов больше общей массы боба: 413 — 383,5 = 29,5 × 2 стержня на шейку × 4 шейки.

    Если вес каждого боба (для одного журнала) составляет 2000 грамм, это изменение составляет почти 3%.

    Что мы можем из этого сделать? Если метод геометрического центра более точен в компенсации возвратно-поступательного веса (как я подозреваю), почему он, кажется, использует коэффициент меньше 50%? Есть несколько возможных причин.

    Динамические силы гораздо важнее, чем предполагалось. Фактор 50% не является точным, так как он был разрушен в обратном направлении из-за неправильного назначения возвратно-поступательного веса в стержневой балке.

    Коэффициент 50% может содержать другую ошибку: коэффициент для чистого возвратно-поступательного груза (поршень и т. Д.) Может сильно отличаться от коэффициента для гибридного груза (штанговая балка), но в противоположных направлениях.

    Я подозреваю, что к гибридному весу следует применять отдельный коэффициент, поскольку он следует траектории, определяемой геометрией стержня (а не чистой формой или вектором).Если это так, коэффициент может меняться обратно пропорционально некоторой функции отношения стержня к ходу, поскольку стержень бесконечной длины преобразует весь гибридный вес в возвратно-поступательный вес, а длина стержня, равная смещению шейки (1/2 хода), почти соответствует журнал во время какой-то части мероприятия.

    Определение веса геометрической центральной штанги для балансировки.
    В методе «подвешивания» вес распределяется между малым концом и большим концом в зависимости от центра тяжести; Если вы повесите удилище в воздухе на нитке и осторожно опустите его на 2 шкалы, единственная точка подвеса, где он будет висеть горизонтально, — это ЦТ.Если вы попытаетесь подвесить его в геометрическом центре (50% межцентрового расстояния), результаты будут совсем другими; большой конец всегда намного тяжелее.

    Чтобы взвесить каждый конец по геометрическому центру: найдите и точно отметьте центральную точку острием и т. Д. Постройте / найдите водонепроницаемый контейнер (C # 1) глубиной 6 дюймов, 4 дюйма на 4 дюйма в поперечнике, с верхними стенками ровно квадратные и горизонтальные. Постройте / найдите второй водонепроницаемый контейнер большего размера (C # 2) глубиной 2 дюйма и шириной 6 дюймов на 6 дюймов. Взвесьте C # 2 на граммовой шкале и запишите.Поместите C1 так, чтобы верхние края были ровно на уровне C2. Залейте C # 1 чистой водой ровно до верха. Подвесьте стержень к проушине штифта так, чтобы балка стояла точно вертикально. Очень медленно погрузите стержень в C # 1 до отмеченной средней линии.

    Если Архимед был прав, объем перелива воды в точности равен объему массы погруженного стержня. Отложите C # 1 и стержень в сторону. Взвесьте C # 2 и вычтите пустой вес. Остальное — это вес воды в граммах (вода: 1 куб. См = 1 мл = 1 г; разве метрическая система не прекрасна?).Умножьте его на удельный вес стали (примерно 7,93 для «прокатной стали»), чтобы получить фактический вес 50% геометрического центра большого конца стержня. Если интересно, проделайте то же самое с другим концом. Если не любопытно, просто вычтите полученный результат из общего веса.

    Факторы, влияющие на баланс
    Хотя коэффициент балансировки 50% является значением по умолчанию для двигателей V-8, двигатели, работающие на высоких скоростях, часто имеют дополнительный вес, повышая коэффициент до более чем 50%. Было опубликовано множество формул для расчета точной регулировки коленчатого вала для компенсации этих факторов.

    Регулировка обычно выполняется путем удаления металла с противовеса или щеки прямо напротив центра дисбаланса, вызванного избыточным весом. Конечно, также можно прибавить вес, но это более сложный способ и, как правило, не лучший вариант. Если используется известный и надежный «коэффициент баланса» (математическая формула или выбор компонентов), уровень надежности компонентов и комфорта пассажиров повышается.

    Однако даже превосходное применение неправильного фактора может привести к очень неудовлетворительным результатам — не проявляйте изобретательности! На самом деле, нет формулы «правильной», некоторые просто подходят ближе, чем другие, с помощью «эмпирического» метода — они были опробованы и скорректированы экспериментально.Все формулы являются компромиссами, основанными на деталях двигателя, но также включают такие размерные и физические факторы, как:
    »Отношение длины штанги к длине хода: малые отношения (длинный ход, короткий шток) имеют более высокие силы дисбаланса.
    »Угол между цилиндрами: двигатели V-8 обычно имеют ряды цилиндров, расположенные на 90 ° друг от друга, но это, конечно, не единственный практический метод. Угол V обычно составляет целую часть круга и (обычно) учитывает количество цилиндров: 45 ° составляет 1/8 полного круга, 60 ° — 1/6, 90 ° — 1/4 и т. Д. .Были спроектированы большие авиационные радиальные двигатели с 27 цилиндрами: 9 рядов по 3 рядных цилиндра в каждом, разнесенных на 40 °.
    »Обычно используется диапазон оборотов в минуту: широкий диапазон должен быть более щадящим для« плохих мест ». Расчет должен производиться для всего диапазона, а не только кривой мощности (кроме гонок).
    »Величина развиваемой мощности: при необходимости, долговечность двигателя предпочтительнее комфорта водителя.
    »Устойчивость к вибрации: как долго машина будет работать? Кем?
    »Тип подушки двигателя: цельная? резина? сколько точек крепления?
    Математические формулы с использованием только обычных факторов никогда не позволят точно предсказать, насколько хорошо данный двигатель будет работать, даже при заданных оборотах, потому что динамические силы не ограничиваются возвратно-поступательным движением по сравнению свращающийся груз. Силы, действующие на шток и шатун (инерция массы), представляют собой не только возвратно-поступательный вес (как указано выше), но также силы, действующие в цилиндре и камере сгорания над поршнем. Этот документ обращает внимание читателя на сложность предмета и предостерегает их от тщательного изучения предмета, прежде чем балансировать свой двигатель.

    Избыточная и недостаточная балансировка
    Этот метод рекомендован для двигателей с высокими оборотами.Однако у «фактора 50%» нет математической или теоретической основы — это «то, что работает».

    Не учитывается тот факт, что почти весь маленький конец стержня не является чисто возвратно-поступательным весом, что материал над центром стержня движется напротив балки стержня, что разница в силах между длинными и короткими стержнями полностью отсутствует, и что другие очень большие силы (давление сжатия цилиндра, сгорание, откачка выхлопных газов и вакуум) полностью игнорируются.

    Прекращение чрезмерного и / или недостаточного баланса для оправдания наблюдаемого результата — это не наука, это рационализация.

    Динамические факторы; давление действует как вес
    Поведение газа в камере сгорания изменяет эффективный (кажущийся) вес поршня. Плотность, объемная температура и давление газа постоянно меняются во время работы двигателя из-за различных факторов. В следующем тексте кратко обсуждаются некоторые из этих факторов, а также изменения, которые они вызывают в кажущейся массе поршня.

    Если бы двигатель работал без вакуума, сжатия или сгорания (поршень действует только как груз), инерция поршня будет сопротивляться движению все время (законы движения Ньютона), независимо от того, идет ли шток вверх или вниз.Это привело бы к уменьшению кажущегося веса на 2 тактах вниз (впуск и мощность) и к увеличению его на 2 тактах вверх (сжатие и выпуск).

    Однако, когда мы добавляем динамические эффекты вакуума, сжатия и давления сгорания, эффекты радикально меняются, и они меняются не только по мере изменения деталей конструкции двигателя, но также по мере вращения коленчатого вала и потребности (дроссельная заслонка открытие и вакуум), изменяется уровень оборотов и объемный КПД двигателя.

    По мере того, как эти факторы вступают в игру, кажущаяся масса поршня (и ее влияние на коленчатый вал) может резко возрасти, полностью исчезнуть или стать отрицательной массой.

    Назовем влияние колебаний внутреннего давления в цилиндре на кажущуюся массу поршня «тягой». Тяга может быть положительной (имитация добавления физического веса к компонентам, совершающим возвратно-поступательное движение) или отрицательной (уменьшение веса), и может действовать в любом направлении (вверх или вниз).

    Тяга действует на шатун и коленчатый вал в сборе таким же образом, как и фактический вес самих компонентов, совершающих возвратно-поступательное движение, но не одновременно, не непрерывно и изменяется по степени в зависимости от конструкции и размера двигателя и его работы. условия.Даже на одной и той же скорости степень успешной компенсации дисбаланса сил будет резко меняться с открытием дроссельной заслонки. Двигатель будет странно вибрировать при открытии дроссельной заслонки, заставляя водителя опасаться сломанных опор, погнутого карданного вала и т. Д., Но вибрация «уходит», когда дроссельная заслонка снова закрывается. Сравните эти эффекты на протяжении 4 циклов вращения двигателя:

    Пример 1
    Двигатель с крейсерской степенью сжатия 12-1 (статическая), частично открытый дроссель, 4000 об / мин

    Ход поршня Эффект Комментарий Сопротивление впускного отверстия Поршень «Тяга» (сопротивление движению, поскольку оно влияет на шток) является высоким, так как цилиндр заполнен только частично (низкий VE или объемный КПД, выраженный в% от полного рабочего объема), и все еще находится под частичным вакуумом (15 фунтов на кв. Дюйм) из-за небольшого открытия дроссельной заслонки.Это означает, что шток «видит» более тяжелый поршень, чем фактический компонент, но только во время этого цикла и условий.
    Сжатие

    Нагрузка вверх Тяговое усилие низкое, так как низкий VE означает, что для сжатия присутствует только небольшой объем смеси. Однако давление в цилиндре по-прежнему выше, чем было бы в двигателе с более низким CR. Шток «видит» поршень немного тяжелее, чем фактический вес.

    Усилие нагрузки при отключении питания низкое из-за того, что воспламеняется только небольшой объем смеси, но с высоким соотношением из-за статического CR.Давление расширяющегося газа заставляет вес поршня опускаться ниже нуля и оказывать положительное воздействие на шток даже при таком низком уровне мощности. Шток «видит» поршень легче, чем его фактический вес.

    Нагрузка на выхлоп Тяговое усилие, вероятно, очень низкое из-за небольшого количества удаляемого газа. Шток «видит» поршень немного тяжелее, чем фактический вес.
    Пример 2
    Тот же двигатель, та же скорость, но широко открытая дроссельная заслонка

    Эффект хода поршня Комментарий Тяговое усилие на впуске меньше, чем при частично закрытой дроссельной заслонке (выше, # 1), потому что более высокий VE означает более низкий вакуум ( всего 0 фунтов на квадратный дюйм в идеальных условиях на пике крутящего момента), препятствуя движению поршня вниз.Вес поршня будет нейтральным (тяга = 0, сила возвратно-поступательного движения будет единственной силой), если вакуум составляет 0 фунтов на квадратный дюйм, но тяга будет возникать и расти вместе с вакуумом, если VE не составляет 100%. Шток «видит» поршень немного тяжелее, чем фактический вес.

    Нагрузка на сжатие вверх Усилие здесь самое высокое, так как цилиндр почти заполнен, но сопротивление на такте сжатия очень велико. Если диаметр поршня составляет 4,00 дюйма (360), площадь поршня составляет 12,57 квадратных дюймов, поэтому давление в 200 фунтов на квадратный дюйм, присутствующее во время сжатия, будет оказывать силу 2500 фунтов.на поршне! Почти 100 VE (открытая дроссельная заслонка, потребность почти полностью удовлетворена) означает, что давление в цилиндре будет намного выше, чем в Примере 1 (выше). Поршень «весит» намного больше на такте сжатия при полном открытии дроссельной заслонки, чем на крейсерском. Шток «видит» поршень, который намного тяжелее своего реального веса.

    Power Down Load
    Тяговое усилие намного меньше (большое отрицательное число). Пиковое значение 700 фунтов на квадратный дюйм, присутствующее в цилиндре при сгорании смеси, вычитает 8800 фунтов. от возвратно-поступательного груза, оставляя огромное отрицательное число, и коленчатый вал на мгновение, но очень сильно выходит из равновесия.Шток «видит» поршень, который намного тяжелее своего реального веса.

    Нагрузка на выхлопе Отрицательное усилие здесь выше, чем в других примерах с выхлопом, поскольку высокий VE означает, что цилиндр почти заполнен газом. Сопротивление газа увеличивает кажущуюся инерцию поршня. Шток «видит» более тяжелый поршень, чем фактический вес.

    Пример 3
    Тот же двигатель, такая же скорость, но с закрытой дроссельной заслонкой

    Эффект хода поршня Комментарий
    Тяговое усилие на впуске вниз мгновенно подскакивает, так как цилиндр теперь почти полностью пуст (VE приближается к 0) .Вакуум (который может достигать 25+ фунтов на квадратный дюйм), действующий на область поршня, будет оказывать сопротивление штоку в 314 фунтов. Вот почему гоночные двигатели ломаются, когда они пересекают финишную черту (это называется «опускание двигателя против сжатия») — только инерция веса поршня была бы безопасной, но инерции + вакуума достаточно, чтобы оторвать купол от корпуса. поршень, либо тянуть шток пополам. Шток «видит» поршень, который намного тяжелее своего реального веса.

    Усилие сжатия при повышении нагрузки — небольшое отрицательное число, меньше, чем в примере 1, поскольку VE ниже.Шток «видит» поршень немного тяжелее, чем фактический вес.

    Power Down Drag Pull — меньшее отрицательное число, чем в примере 1, по той же причине: более низкий VE. Давление сгорания может быть меньше сопротивления трения поршня, поэтому шток «видит» поршень немного тяжелее, чем фактический вес.

    Вытягивающая нагрузка при вытяжке здесь самая низкая, даже меньше, чем в примере 1 — еще меньше газа для удаления. Шток «видит» поршень немного тяжелее, чем фактический вес.

    Динамические факторы; сопротивление поршневого кольца
    Поршневые кольца удерживаются на стенке цилиндра двумя силами: радиальным растяжением («упругостью» металла) и давлением сжатия или сгорания над поршнем.

    Радиальное натяжение предварительно устанавливается при изготовлении кольца и немного изменяется при установке торцевого зазора; он также со временем распадется.

    Давления сжатия и сгорания являются более сложными, и сопротивление кольца будет варьироваться в зависимости не только от направления движения поршня и хода коленчатого вала, но также от относительного вакуума и мощности.

    Кольцо сопротивления в зависимости от функции двигателя Влияние хода

    Впускные кольца прижимаются (слабо) к вершине канавки за счет вакуума и уравновешиваются радиальным натяжением. WOT = низкий вакуум и т. Д.

    Компрессионные кольца удерживаются на дне канавки давлением цилиндра (только сжатие) + радиальное натяжение. WOT = более высокое давление, поскольку содержимое цилиндра больше.
    Силовые кольца прижимаются (прочно) к дну канавки и к стенке цилиндра за счет давления сгорания + радиального натяжения.WOT = более высокое давление, поскольку содержимое цилиндра больше.
    Выхлопные кольца удерживаются на дне канавки за счет остаточного давления выхлопных газов + радиального натяжения. WOT = более высокое давление, поскольку содержимое цилиндра больше, и объем выхлопных газов больше.

    Факторы динамики; движение в зависимости от направления

    Возвратно-поступательные компоненты V-образной конфигурации ведут себя совершенно иначе, чем компоненты одноцилиндрового, рядного или оппозитного (180 °) двигателя. Например, используя стандартный 90 ° двигатель V-8, давайте начнем примерно с середины хода (120 ° ВМТ), когда оба поршня за один ход кривошипа (но на противоположных рядах цилиндров) поднимаются в сторону ВМТ.

    Оба поршня (и другие возвратно-поступательные компоненты, перечисленные ранее) движутся в одном направлении (хотя и с разными скоростями). Однако, когда поршень левого берега достигает 90 ° ВМТ, поршень правого берега останавливается в ВМТ. Когда поршень левого берега достигает 91 °, поршень правого берега находится на 1 ° ВМТ (относительный) и начинает двигаться вниз. Два поршня будут продолжать двигаться в противоположных направлениях на 90 °, пока поршень левого берега не достигнет ВМТ, после чего оба поршня будут двигаться вниз.

    Аналогичный эффект происходит при приближении и прохождении BDC. Относительные направления поршней одинаковы, но точные положения различаются из-за разницы в скорости поршня в нижней части хода (движение ВМТ по сравнению с разницей скорости движения НМТ и точное положение поршня зависят от положения штока к штоку. коэффициент хода). Только под углом 45 ° от ВМТ и НМТ 2 поршня на одном ходу кривошипа находятся в одном и том же абсолютном положении.

    Из положения поршня левого берега от 90 ° до ВМТ до ВМТ и от 90 ° BBDC до НМТ поршни левого и правого берега движутся в противоположных направлениях.

    Сам выбор угла «V» добавляет еще один сложный фактор в конструкцию двигателя. Узкие углы V (60 ° и т. Д.) Имеют относительно короткий период, в течение которого возвратно-поступательные грузы двух цилиндров перемещаются в разных направлениях — так же, как угол V (60 ° составляет всего 16,67% от полного вращения на 360 °. коленчатого вала). Однако силы дисбаланса относительно высоки, и балансировка обычно успешна только в узком диапазоне оборотов двигателя.

    По мере увеличения угла V (90 ° и т. Д.) периоды, в течение которых возвратно-поступательные грузы перемещаются в разных направлениях, увеличиваются (90 ° составляет 25% от полного вращения коленчатого вала), что, по-видимому, усугубляет проблему, но двигатели с более широким углом V кажутся более терпимыми к более широким и большим Диапазон оборотов в минуту, и чистый эффект — улучшение. Однако для этих двигателей обычно требуется более широкий моторный отсек для зазора, так как берега разнесены. Это один из положительных факторов в пользу V-6 — он не только короче (на 1 цилиндр и ход кривошипа), чем V-8 с тем же диаметром отверстия и ходом, но и при использовании общего угла разделения крена 60 ° он также значительно уже. поперек рядов цилиндров (но немного выше сверху вниз).

    Кроме того, материал в ушке шатуна (малый конец) над центром поршневого пальца, а также в крышке подшипника шатуна всегда колеблются в направлении, противоположном направлению штанги (за исключением ВМТ и НМТ, конечно). Хотя их влияние минимально, они являются частью инерции «качания» (колебания) стержня, но уменьшают и модифицируют влияние веса стержневой балки. Этот «выступающий» вес в настоящее время не учитывается ни в одной формуле или уравнении баланса.

    Суть в том, что физика и математика, участвующие в работе двигателя, слишком сложны, чтобы сделать коэффициент баланса на основе формулы более чем разумным компромиссом.Это только те факторы, которые я обнаружил лично, их почти наверняка больше (с большим или меньшим эффектом). После выбора коэффициента остаётся задача точно записать вес компонентов и точно отрегулировать коленчатый вал для компенсации. Ваш двигатель прослужит дольше и после этого будет приятнее работать.

    Мое мнение: любой вышедший из строя двигатель должен быть сбалансирован везде, где это возможно. Передавайте эту работу только в магазин с проверенной репутацией и компетенцией.Не пытайтесь быть новатором в выборе фактора баланса; используйте тот, который выдержал испытание временем и опытом: 50%. Если вы хотите поэкспериментировать, смонтируйте свой двигатель по образцу двигателя, очень похожего на ваш (особенно в отношении хода и длины штока, веса поршня в граммах, рабочего диапазона оборотов и степени сжатия).

    Противовесы представляют собой клиновидные или дискообразные цилиндрические секции, расположенные сбоку между ходами кривошипа (каждый ход включает две шейки шатуна, как правило, на непрерывной обрабатываемой поверхности) и расположенные вращательно напротив ходов (на 180 °), чтобы «противодействовать. — воздействовать на вес »цапф, шатунов, поршней и т. д.Противовесы отливаются или кованы на месте при формировании коленчатого вала, а процесс балансировки выполняется путем удаления металла с противовесов (обычно путем сверления отверстий) до тех пор, пока их общая сумма не станет правильной для компенсации компонентов двигателя.

    Для работы без повреждений коленчатый вал любого двигателя должен быть сбалансирован.

    Все коленчатые валы балансируются на заводе, но не в той степени, которая требуется для гонок или даже осторожным владельцем. Заводской баланс — это только качество производственной линии, и его можно улучшить, приложив все усилия.В V-образных двигателях (V-2, V-4, V-6, V-8, V-10, V-12) это особенно важно, так как эти двигатели по своей природе не сбалансированы из-за нерегулярной природы. импульсов зажигания и движения компонентов.

    Двигатели V-8 почти всегда сбалансированы с «коэффициентом 50%». Это означает, что количество «лишнего» (не являющегося конструктивно необходимого) веса, переносимого противовесами (и другими нерадиально-симметричными грузами на коленчатом валу, включая гармонический балансир и гибкую пластину, если двигатель сбалансирован внешне, например, Mopar 360 и литой кривошип B&B, 454 BBC, 400 SBC, 289 SBF и т. Д.) равен: 100% вращающегося веса + 50% возвратно-поступательного движения

    Фактор 50% зарекомендовал себя в течение длительного периода времени как обеспечивающий разумную свободу от вибрации, превосходную долговечность компонентов и приемлемый комфорт для пассажиров. Однако это не является и не может быть полностью успешным в компенсации веса внутренних компонентов, совершающих возвратно-поступательное движение, как я попытаюсь объяснить.

    Целью данной статьи является не объяснение того, как балансируются двигатели, а частичное обсуждение того, почему балансировка не выполняется легко, и изучение того, почему даже самая точная работа по балансировке эффективна лишь частично.

    Размещение противовесов
    Внутренние противовесы

    В двигателе с внутренней балансировкой дополнительный груз как для балансировки, так и для инерции полностью сосредоточен в противовесах.

    В идеале каждый противовес должен выдерживать дисбаланс прилегающих к нему шейки и стержня: всего восемь грузов по 12,5% от общего веса балансира каждый на двухплоскостном коленчатом валу V8. Однако не все двигатели с внутренней балансировкой имеют компенсирующие веса, прилегающие к компонентам, на которые они настраиваются; у многих нет центральных противовесов — вся балансировка осуществляется на внешних противовесах.Ранние полусферы Chrysler имели только шесть противовесов, поэтому самая слабая центральная часть оставалась очень эксцентричной. Их проверенная гоночная история показывает, что (хотя теоретически он уступает) этот метод полностью эффективен, если конструкция и прочность компонентов достаточны.

    Каждый ход кривошипа соответствует эксцентрическому весу, даже если он идеально сбалансирован (поскольку коэффициент балансировки никогда не бывает 100%). Даже у тех, у кого шатуны полностью противовесы, не все силы дисбаланса самокомпенсируются, поскольку (обычно) 50% возвратно-поступательного веса не учитываются.Это означает, что коленчатый вал без центральных противовесов
    будет иметь некоторые изгибы и изгибы, вызванные вращением эксцентрикового груза при нормальном вращении кривошипа.

    «Фактор баланса» в лучшем случае является компромиссом и частично подавляет вибрацию при некоторых оборотах и ​​уровнях мощности / вакуума. На фото коленчатый вал без центральных противовесов. Щелкните изображение, чтобы увеличить его.

    Внешняя балансировка
    Двигатель с внешней балансировкой — это двигатель, в котором противовесы недостаточно тяжелы, чтобы полностью компенсировать и, следовательно, уравновесить компоненты двигателя, поэтому (в дополнение к обычным эксцентриковым противовесам) недостающая часть должна быть восстановлена. -расположен снаружи блока двигателя.

    Дополнительный эксцентриковый груз прикреплен к демпферу, гибкой пластине, маховику и т. Д. На одном или обоих концах коленчатого вала. Несмотря на то, что на бумаге сумма балансировочных грузов верна, неуравновешенные силы (компоненты двигателя) корректируются противоположными силами (балансирными грузами) на расстоянии одного фута от них. Это означает, что коленчатый вал все время подвергается изгибающим силам с обоих направлений, даже когда двигатель находится в благоприятном диапазоне оборотов (где коэффициент 50% наиболее эффективен).

    Один из методов исправления этого и преобразования двигателя с внешней балансировкой во внутреннюю балансировку состоит в том, чтобы удалить немного металла с противовесов и заменить цилиндрическую пробку из более тяжелого металла. Предпочтительное вещество — «металл Мэллори», сплав вольфрама [химический символ: W]; «Денсаллой» — другое.

    Ключевым моментом является относительная плотность материала «заготовки» относительно стали или железа, которое она заменяет. Металл Мэллори примерно в 2-1 / 3 раза тяжелее стали, поэтому каждая деталь, снятая с противовеса и замененная металлом Мэллори, добавляет 1-1 / 3 веса замененной детали (например.g: удалите 120 граммов стали путем просверливания, заполните отверстие металлом Мэллори, металлическая пуля Мэллори весит 280 граммов, поэтому добавленный вес составляет 160 граммов. Если удалить достаточно стали и заменить ее металлом Мэллори, противовесов будет достаточно для балансировки компонентов без добавления эксцентрикового веса за пределами блока цилиндров. Однако металл Мэллори чрезвычайно дорогой.

    Гораздо менее дорогой, но более трудоемкий заменитель — это свинец [химический символ: Pb] или (для тех, кто верит в риск) ртуть [химический символ: Hg].Однако он очень токсичен. Свинец намного тяжелее стали, но не такой тяжелый, как металл Мэллори, поэтому в коленчатом валу сталь или железо необходимо заменить большим объемом свинца.

    Например, если эквивалентная свинцовая гиря должна быть на 75% больше по объему, чем металл Мэллори, чтобы компенсировать тот же дисбаланс: если были использованы 4 стержня 1/2 дюйма × 1 дюйм металла Мэллори, вам потребовалось бы 7 стержней. свинца и т. д.

    Определения компонентов
    Весь коленчатый вал в сборе должен быть сбалансирован (за исключением некоторых вращающихся компонентов, отмеченных * в списке ниже).Для этой иллюстрации мы предположим, что рассматриваемый двигатель независимо (внутренне) сбалансирован; это означает, что вся компенсация веса, упомянутого выше, относится к самому коленчатому валу, а не к внешним компонентам. «Классический» расчет требует разделения коленчатого вала двигателя и связанных с ним компонентов на две отдельные категории: «вращающийся вес» и «возвратно-поступательный вес».

    Вращающаяся масса:

    »коленчатый вал
    » масляная масса любых полых каналов в коленчатом валу
    »шатунные подшипники (+ установочные штифты, если есть)
    » нижняя половина шатуна (-ов), включая колпачки и винты
    »* любые радиально-симметричные аксессуары, прикрепленные непосредственно к коленчатому валу, но не по отношению к картеру (звездочка кулачкового привода, гаситель гармоник, шкив, гибкая пластина, маховик, крепежные детали и т. д.), которые по своей природе сбалансированы нулём и не имеют преднамеренно эксцентричного распределения веса

    Возвратно-поступательный вес:
    »поршни и компоненты поршня, включая пальцы, кольца и замки (+ втулки поршневых пальцев, если есть)
    » верхняя половина шатунов (кроме втулок поршневых пальцев, если они есть)

    Однако более тщательный анализ компонентов быстро показывает, что на самом деле существует три категории, а не две: чистый вращающийся вес, чисто возвратно-поступательный вес и «гибрид» масса.

    Классификация верхней и нижней половин шатуна на «возвратно-поступательные» или «вращающиеся» не совсем точна. Проушина штифта совершает возвратно-поступательное движение, но абсолютный верхний конец шатуна (включая материал, закрывающий верх проушины) и балка штока между проушиной штифта и цапфой шатуна коленчатого вала движутся по другим и более сложным путям. Большой конец шатуна действительно вращается, но только воображаемая линия, отмечающая контакт с шейкой шатуна коленчатого вала, является «чистым» вращением, большой конец шатуна также фактически колеблется.

    Давайте определим чистое вращательное движение как «движение, которое точно следует положению воображаемой точки на окружности окружности, диаметр которой равен длине хода». Эти компоненты никогда не останавливаются полностью во время вращения коленчатого вала и никогда не меняют направление. Они изменяют скорость прямо пропорционально частоте вращения коленчатого вала.

    Определим чистое возвратно-поступательное движение как «двунаправленное линейное движение; ускорение от полностью остановленного при ВМТ, движение вниз, замедление и остановка при НМТ, затем реверсирование и ускорение в другом направлении, замедление и остановка и т. д.». Эти компоненты полностью останавливаются дважды за каждый оборот коленчатого вала. Скорость каждого цикла изменяется прямо пропорционально частоте вращения коленчатого вала. Скорость в разных точках каждого цикла зависит от отношения длины шатуна к длине хода и положения коленчатого вала; их направление меняется дважды (вверх-вниз) при каждом обороте коленчатого вала: в ВМТ (0 °) и НМТ (180 °).

    Давайте определим гибридное движение как «движение, скорость которого изменяется в зависимости от положения компонента по длине штока, а также от числа оборотов двигателя, но изменяется направление в зависимости от положения коленчатого вала: без бокового движения в ВМТ или НМТ.Его движение происходит в том же направлении, что и коленчатый вал, и имеет максимальную скорость, когда ось стержня шатуна находится под углом 90 ° к ходу коленчатого вала, который будет происходить примерно между 72 ° и 78 ° от ВМТ, в зависимости от передаточного отношения штока (не 90 ° от ВМТ).

    Чистая масса вращения
    »коленчатый вал и т. Д., Как описано выше
    » подшипники шатуна и штифты (если есть)
    Чистый возвратно-поступательный груз
    »поршень (ы) и компоненты поршня, включая пальцы, кольца и замки (+ втулки поршневого пальца, если есть)

    Гибридный вес
    »шатунная балка

    Ход штока

    Материал, расположенный ближе всего к центру поршневого пальца, почти имитирует поршневой палец — его движение возвратно-поступательное плюс небольшие колебания вперед и назад.Его путь представляет собой длинный узкий неправильный полуэллипс с меньшим диаметром, равным амплитуде (размаху) колебаний, и большим диаметром, равным длине хода (см. № 1 на иллюстрации ниже; фактический эллиптический путь будет нерегулярным. , и асимметричное перемещение от ВМТ по сравнению с НМТ). Точки, расположенные дальше по балке стержня и ближе к большому концу (см. # 2-4), имеют большие амплитуды колебаний (малый диаметр), добавленные к длине хода (большой диаметр), снова образуя эллиптическую траекторию, но с большей окружностью и более правильной формы.

    Максимальное колебание является функцией максимального угла наклона штока к оси отверстия, в большинстве случаев около 13–20 °; это определяется соотношением стержня к ходу (более длинные стержни = меньший угол). Таким образом, внешний предел колебаний представляет собой равнобедренный треугольник с вершиной на средней линии поршневого пальца и двумя рычагами одинаковой длины, расходящимися вниз с удвоенным углом наклона штока (26-40 °). Ширина основания треугольника — это максимальный размах или амплитуда колебаний (малый диаметр эллипса), которая определяется высотой треугольника, которая зависит от положения рассматриваемой точки вдоль оси стержня стержня.

    Балка, ближайшая к поршневому пальцу (см. № 2), имеет амплитуду малого диаметра, почти равную нулю, плюс большой диаметр, равный длине хода — почти прямая линия.

    Балка, ближайшая к шейке штока (см. № 5), имеет амплитуду малого диаметра, почти равную длине хода в поперечном направлении, плюс большой диаметр, равный длине хода — почти идеальный круг.

    Это означает, что форма движения каждого грамма веса, скорость движения и расстояние, пройденное за один оборот коленчатого вала, частично зависят от его точного положения вдоль оси стержня, а также хода штока. отношение и абсолютная длина центров стержней.

    На иллюстрации (внизу справа) показано движение нескольких точек на балке стержня. Каждая точка будет перемещаться по окружности показанной формы за один оборот коленчатого вала, каждый раз возвращаясь в верхнюю точку ВМТ.

    # 1 показывает движение точки на оси стержня с центром в ушке пальца — движение полностью возвратно-поступательное. Наибольший диаметр для всех показанных эллипсов — это длина штриха (здесь показана как 4,00 дюйма), но поскольку нет колебаний, следовательно, вращения нет, а меньший диаметр (ширина) эллипса равен 0 — форма прямая. линия.

    № 2 показывает точку немного ниже точки № 1 вдоль оси стержня. Малый диаметр составляет около 0,10 дюйма, что соответствует небольшому колебанию назад и вперед.

    № 3 показывает точку ниже точки № 2 вдоль оси стержня. Меньший диаметр составляет около 1,00 дюйма, что соответствует большему колебанию назад и вперед.

    # 4 показывает точку немного ниже этой точки вдоль оси стержня. Меньший диаметр составляет около 2,00 дюймов, что соответствует траектории с гораздо большим вращательным движением.

    № 5 показывает точку почти на большом конце стержня, чуть выше верхней опоры стержня. Здесь малый диаметр почти равен полной длине хода в 4 дюйма.

    Следующим логическим шагом вниз по оси стержня будет, конечно, чисто вращающийся груз, образующий эллипс с малым и большим диаметрами на длине хода — круг, точный путь шейки стержня коленчатого вала.

    Длина и соотношение штанги
    Все методы включают разделение веса штанги на возвратно-поступательный вес и вес штанги.вращая груз путем подвешивания стержня (ов) за один конец и взвешивания другого, тщательно удерживая ось балки в горизонтальном положении. Затем процесс меняется на противоположный, что дает вес противоположному концу. Общий (конечно же) вес равен точному весу удилища.

    Однако… это делает разделение возвратно-поступательных и вращающихся грузов зависимым от центра тяжести, что НЕ является важным фактором для балансировки. Точный центр шейки стержня — это чистый вращающийся вес (без прямолинейного движения), тогда как проушина пальца — это чистый возвратно-поступательный вес (без вращательного движения).

    Если вы растянете штангу на 1 дюйм в точном центре баланса (без добавления веса), вес и пропорции подвески не изменится, но очевидно, что влияние новой штанги на баланс изменится, потому что точка Различие между совершающими возвратно-поступательное движение и вращающимися концами находится в геометрическом центре, а не в центре тяжести, что не имеет ничего общего с предсказанием того, какой эффект оказывает конкретная молекула в стержне и как лучше всего его компенсировать.

    Положение на стержневой балке, которая имеет ровно 1/2 характеристик каждой, находится в геометрическом центре — потому что центр тяжести Гигантский кусок свинца, свисающий с болта стержня, безусловно, немного изменит вращающийся конец , но согласно «классической» модели он также изменяет возвратно-поступательный вес и процент возвратно-поступательного движения, потому что он перемещает C-of-G.

    Поскольку большой конец всегда намного тяжелее малого конца, центр тяжести начинает располагаться только в геометрическом центре (50% расстояния между центрами) стержня бесконечной длины; У более коротких стержней будет больше смещения между C-of-G и геометрическим центром. Следовательно, абсолютная длина стержня (а также соотношение стержней) влияет на баланс.

    Это (частично) объясняет, почему некоторые факторы лучше работают с некоторыми двигателями. Двигатели с более высокими значениями «n» (длинный шток, короткий ход, отношение штока к ходу в 1.75 — диапазон 2.1-1, угол тяги 13-16 °) имеют более низкие дисбалансные силы: в основном линейный верхний конец балки ходит вперед и назад через меньший диапазон, а его максимальный угол от вертикали меньше. Двигатели с более низким значением «n» (короткий стержень, длинный ход, отношение стержня к ходу в диапазоне 1,45 — 1,75-1, угол тяги 17-20 °) стержневые балки качаются по большей дуге, поскольку максимальное отклонение от вертикали составляет больше — большая часть силы направляется на стенку цилиндра (а не на ход кривошипа).

    Это влияет на выбор коэффициента балансировки.На мой взгляд, разделение (и присвоение весовых долей вращающимся и возвратно-поступательным движениям) ДОЛЖНО включать некоторую компенсацию длины стержня (а также отношения стержня к ходу). Интересным экспериментом было бы увидеть, где находится математический центр (50% межцентрового расстояния; примерно 3,38 дюйма от любого конца стержня RB 413, 426W или 440) по отношению к точке баланса, полученной с помощью C-of-G (подвесной) метод

    Вот стержень, нарисованный так, как если бы его поперечное сечение было непрерывной толщины.Конечно, это никогда не правда; однако это упрощает анализ и сравнение, поэтому будьте терпеливы (щелкните любой из стержней, чтобы увеличить). Для упрощения математики давайте сделаем удилище весом 500 грамм.

    Верхний стержень (показан справа) был точно разделен по центру тяжести (с помощью превосходной программы Мартина Хепперле «A.C. Calculator»). Красный (возвратно-поступательный) вес составляет 46,6% от общего веса удилища, или 233 грамма. Вес синего (вращающегося) составляет 53,4% или 267 граммов. Вес боба для этого метода, основанный на коэффициенте 50%, равен: (233 × 50%) + 267 = 383.5 грамм.

    Шатун с массой, разделенной методом центра тяжести
    Нижний стержень (показан справа) геометрически разделен от центра проушины пальца к центру шатуна. Красный (возвратно-поступательный) вес составляет 34,8% от общего веса удилища или 174 грамма. Вес синего (вращающегося) составляет 65,2% или 326 граммов. Вес боба для этого метода, основанный на коэффициенте 50%, составляет: (174 × 50%) + 326 = 413 граммов.

    Шатун с весом, разделенным методом геометрического центра
    Метод центра тяжести присваивает на 236 граммов больше общего веса боба: 413 — 383.5 = 29,5 × 2 стержня на цапфу × 4 цапфы.

    Если вес каждого боба (для одного журнала) составляет 2000 грамм, это изменение составляет почти 3%.

    Что мы можем из этого сделать? Если метод геометрического центра более точен в компенсации возвратно-поступательного веса (как я подозреваю), почему он, кажется, использует коэффициент меньше 50%? Есть несколько возможных причин.

    Динамические силы гораздо важнее, чем предполагалось.
    Фактор 50% неточен, так как он был спроектирован в обратном направлении из-за неправильного назначения возвратно-поступательного веса в стержневой балке.

    Коэффициент 50% может содержать другую ошибку: коэффициент для чистого возвратно-поступательного груза (поршень и т. Д.) Может сильно отличаться от коэффициента для гибридного груза (штанговая балка), но в противоположных направлениях.

    Я подозреваю, что к гибридному весу следует применять отдельный коэффициент, поскольку он следует траектории, определяемой геометрией стержня (а не чистой формой или вектором). Если это так, коэффициент может меняться обратно пропорционально некоторой функции отношения стержня к ходу, поскольку стержень бесконечной длины преобразует весь гибридный вес в возвратно-поступательный вес, а длина стержня, равная смещению шейки (1/2 хода), почти соответствует журнал во время какой-то части мероприятия.

    Определение веса геометрической центральной штанги для балансировки
    Метод «подвешивания» распределяет вес между малым концом и большим концом на основе центра тяжести; Если вы повесите удилище в воздухе на нитке и осторожно опустите его на 2 шкалы, единственная точка подвеса, где он будет висеть горизонтально, — это ЦТ. Если вы попытаетесь подвесить его в геометрическом центре (50% межцентрового расстояния), результаты будут совсем другими; большой конец всегда намного тяжелее.

    Чтобы взвесить каждый конец по геометрическому центру: найдите и точно отметьте центральную точку острием и т. Д.Постройте / найдите водонепроницаемый контейнер (C # 1) глубиной 6 дюймов, шириной 4 дюйма на 4 дюйма, с ровно квадратными и горизонтальными верхними стенками. Постройте / найдите второй водонепроницаемый контейнер большего размера (C # 2) глубиной 2 дюйма и шириной 6 дюймов на 6 дюймов. Взвесьте C # 2 на граммовой шкале и запишите. Поместите C1 так, чтобы верхние края были ровно на уровне C2. Залейте C # 1 чистой водой ровно до верха. Подвесьте стержень к проушине штифта так, чтобы балка стояла точно вертикально. Очень медленно погрузите стержень в C # 1 до отмеченной средней линии.

    Если Архимед был прав, объем перелива воды в точности равен объему массы погруженного стержня.Отложите C # 1 и стержень в сторону. Взвесьте C # 2 и вычтите пустой вес.
    Остаток — это вес воды в граммах (вода: 1 куб. См = 1 мл = 1 г; разве метрическая система не прекрасна?). Умножьте его на удельный вес стали (примерно 7,93 для «прокатной стали»), чтобы получить фактический вес 50% геометрического центра большого конца стержня. Если интересно, проделайте то же самое с другим концом. Если не любопытно, просто вычтите полученный результат из общего веса.

    Факторы, влияющие на баланс

    Хотя коэффициент балансировки 50% является значением по умолчанию для двигателей V-8, двигатели, работающие на высоких скоростях, часто имеют дополнительный вес, увеличивая коэффициент до более чем 50%.Было опубликовано множество формул для расчета точной регулировки коленчатого вала для компенсации этих факторов.

    Регулировка обычно выполняется путем удаления металла с противовеса или щеки прямо напротив центра дисбаланса, вызванного избыточным весом. Конечно, также можно прибавить вес, но это более сложный способ и, как правило, не лучший вариант. Если используется известный и надежный «коэффициент баланса» (математическая формула или выбор компонентов), уровень надежности компонентов и комфорта пассажиров повышается.Однако даже превосходное применение неправильного фактора может привести к очень неудовлетворительным результатам — не проявляйте творчества!

    На самом деле, ни одна формула не является «правильной», некоторые просто подходят ближе, чем другие, с помощью «эмпирического» метода — они были опробованы и скорректированы экспериментально. Все формулы являются компромиссами, основанными на деталях двигателя, но также включают такие размерные и физические факторы, как:
    »Отношение длины штанги к длине хода: малые отношения (длинный ход, короткий шток) имеют более высокие силы дисбаланса.
    »Угол между цилиндрами: двигатели V-8 обычно имеют ряды цилиндров, расположенные на 90 ° друг от друга, но это, конечно, не единственный практический метод. Угол V обычно составляет целую часть круга и (обычно) учитывает количество цилиндров: 45 ° составляет 1/8 полного круга, 60 ° — 1/6, 90 ° — 1/4 и т. Д. Были спроектированы большие авиационные радиальные двигатели с 27 цилиндрами: 9 рядов по 3 рядных цилиндра в каждом, разнесенных на 40 °.
    »Обычно используется диапазон оборотов в минуту: широкий диапазон должен быть более щадящим для« плохих мест ».Расчет должен производиться для всего диапазона, а не только кривой мощности (кроме гонок).
    »Величина развиваемой мощности: при необходимости, долговечность двигателя предпочтительнее комфорта водителя.
    »Устойчивость к вибрации: как долго машина будет работать? Кем?
    »Тип подушки двигателя: цельная? резина? сколько точек крепления?

    Математические формулы с использованием только обычных факторов никогда не позволят точно предсказать, насколько хорошо данный двигатель будет работать, даже при заданных оборотах, потому что динамические силы не ограничиваются возвратно-поступательным движением по сравнению свращающийся груз. Силы, действующие на шток и шатун (инерция массы), представляют собой не только возвратно-поступательный вес (как указано выше), но также силы, действующие в цилиндре и камере сгорания над поршнем. Этот документ обращает внимание читателя на сложность предмета и предостерегает их от тщательного изучения предмета, прежде чем балансировать свой двигатель.

    Избыточная и недостаточная балансировка
    Этот метод рекомендован для двигателей с высокими оборотами.Однако у «фактора 50%» нет математической или теоретической основы — это «то, что работает».

    Не учитывается тот факт, что почти весь маленький конец стержня не является чисто возвратно-поступательным весом, что материал над центром стержня движется напротив балки стержня, что разница в силах между длинными и короткими стержнями полностью отсутствует, и что другие очень большие силы (давление сжатия цилиндра, сгорание, откачка выхлопных газов и вакуум) полностью игнорируются.

    Прекращение чрезмерного и / или недостаточного баланса для оправдания наблюдаемого результата — это не наука, это рационализация.

    Динамические факторы; давление действует как вес

    Поведение газа в камере сгорания изменяет эффективный (кажущийся) вес поршня. Плотность, объемная температура и давление газа постоянно меняются во время работы двигателя из-за различных факторов. В следующем тексте кратко обсуждаются некоторые из этих факторов, а также изменения, которые они вызывают в кажущейся массе поршня.

    Если бы двигатель работал без вакуума, сжатия или сгорания (поршень действует только как груз), инерция поршня будет сопротивляться движению все время (законы движения Ньютона), независимо от того, идет ли шток вверх или вниз.Это привело бы к уменьшению кажущегося веса на 2 тактах вниз (впуск и мощность) и к увеличению его на 2 тактах вверх (сжатие и выпуск).

    Однако, когда мы добавляем динамические эффекты вакуума, сжатия и давления сгорания, эффекты радикально меняются, и они меняются не только по мере изменения деталей конструкции двигателя, но также по мере вращения коленчатого вала и потребности (дроссельная заслонка открытие и вакуум), изменяется уровень оборотов и объемный КПД двигателя.

    По мере того, как эти факторы вступают в игру, кажущаяся масса поршня (и ее влияние на коленчатый вал) может резко возрасти, полностью исчезнуть или стать отрицательной массой.

    Назовем влияние колебаний внутреннего давления в цилиндре на кажущуюся массу поршня «тягой». Тяга может быть положительной (имитация добавления физического веса к компонентам, совершающим возвратно-поступательное движение) или отрицательной (уменьшение веса), и может действовать в любом направлении (вверх или вниз).

    Тяга действует на шатун и коленчатый вал в сборе таким же образом, как и фактический вес самих компонентов, совершающих возвратно-поступательное движение, но не одновременно, не непрерывно и изменяется по степени в зависимости от конструкции и размера двигателя и его работы. условия.

    Даже при одинаковой скорости степень успешной компенсации дисбаланса сил будет резко меняться с открытием дроссельной заслонки. Двигатель будет странно вибрировать при открытии дроссельной заслонки, заставляя водителя опасаться сломанных опор, погнутого карданного вала и т. Д., Но вибрация «уходит», когда дроссельная заслонка снова закрывается. Сравните эти эффекты на протяжении 4 циклов вращения двигателя:
    Пример 1
    Двигатель с крейсерской степенью сжатия 12-1 (статическая), частично открытая дроссельная заслонка, 4000 об / мин

    Эффект хода поршня Комментарий
    Сопротивление впускного отверстия
    Тяговое усилие поршня ”(Сопротивление движению, поскольку оно влияет на шток) является высоким, так как цилиндр заполнен только частично (низкий VE или объемный КПД, выраженный в% от полного рабочего объема), и все еще находится под частичным вакуумом (15 фунтов на кв. Дюйм) из-за небольшое отверстие дроссельной заслонки.Это означает, что шток «видит» более тяжелый поршень, чем фактический компонент, но только во время этого цикла и условий.

    Нагрузка при сжатии Усилие низкое, так как низкий VE означает, что для сжатия присутствует только небольшой объем смеси. Однако давление в цилиндре по-прежнему выше, чем было бы в двигателе с более низким CR. Шток «видит» поршень немного тяжелее, чем фактический вес.

    Power Down Load
    Тяговое усилие низкое из-за того, что воспламеняется только небольшой объем смеси, но с высоким коэффициентом из-за статического CR.Давление расширяющегося газа заставляет вес поршня опускаться ниже нуля и оказывать положительное воздействие на шток даже при таком низком уровне мощности. Шток «видит» поршень легче, чем его фактический вес.
    Exhaust Up Load Pull, вероятно, очень низок из-за небольшого количества удаляемого газа. Шток «видит» поршень немного тяжелее, чем фактический вес.

    Пример 2
    Тот же двигатель, та же скорость, но широко открытая дроссельная заслонка
    Эффект хода поршня Комментарий
    Тяговое усилие на впуске вниз
    меньше, чем при частично закрытой дроссельной заслонке (выше, # 1), потому что более высокий VE означает более низкий вакуум (всего до 0 фунтов на кв. дюйм в идеальных условиях на пике крутящего момента), препятствуя движению поршня вниз.Вес поршня будет нейтральным (тяга = 0, сила возвратно-поступательного движения будет единственной силой), если вакуум составляет 0 фунтов на квадратный дюйм, но тяга будет возникать и расти вместе с вакуумом, если VE не составляет 100%. Шток «видит» поршень немного тяжелее, чем фактический вес.

    Усилие сжатия при повышении нагрузки здесь самое высокое, так как цилиндр почти заполнен, но сопротивление на такте сжатия очень велико. Если диаметр поршня составляет 4,00 дюйма (360), площадь поршня составляет 12,57 квадратных дюймов, поэтому давление в 200 фунтов на квадратный дюйм, присутствующее во время сжатия, будет оказывать силу 2500 фунтов.на поршне! Почти 100 VE (открытая дроссельная заслонка, потребность почти полностью удовлетворена) означает, что давление в цилиндре будет намного выше, чем в Примере 1 (выше).

    Поршень «весит» намного больше на такте сжатия при полном открытии дроссельной заслонки, чем на крейсерском. Шток «видит» поршень, который намного тяжелее своего реального веса.

    Power Down Load Pul l намного меньше (большое отрицательное число). Пиковое значение 700 фунтов на квадратный дюйм, присутствующее в цилиндре при сгорании смеси, вычитает 8800 фунтов. от возвратно-поступательного груза, оставляя огромное отрицательное число, и коленчатый вал на мгновение, но очень сильно выходит из равновесия.Шток «видит» поршень, который намного тяжелее своего реального веса.

    Нагрузка на выхлопе Отрицательная тяга здесь выше, чем в других примерах выхлопа, так как высокий VE означает, что цилиндр почти заполнен газом. Сопротивление газа увеличивает кажущуюся инерцию поршня. Шток «видит» более тяжелый поршень, чем фактический вес.

    Пример 3
    Тот же двигатель, такая же скорость, но с закрытой дроссельной заслонкой.
    Эффект хода поршня Комментарий
    Тяговое усилие на впуске вниз
    мгновенно подскакивает, так как цилиндр теперь почти полностью пуст (VE приближается к 0).Вакуум (который может достигать 25+ фунтов на квадратный дюйм), действующий на область поршня, будет оказывать сопротивление штоку в 314 фунтов. Вот почему гоночные двигатели ломаются, когда они пересекают финишную черту (это называется «опускание двигателя против сжатия») — только инерция веса поршня была бы безопасной, но инерции + вакуума достаточно, чтобы оторвать купол от корпуса. поршень, либо тянуть шток пополам. Шток «видит» поршень, который намного тяжелее своего реального веса.

    Усилие сжатия при повышении нагрузки — небольшое отрицательное число, меньше, чем в примере 1, поскольку VE ниже.Шток «видит» поршень немного тяжелее, чем фактический вес.

    Power Down Drag Pull — меньшее отрицательное число, чем в примере 1, по той же причине: более низкий VE. Давление сгорания может быть меньше сопротивления трения поршня, поэтому шток «видит» поршень немного тяжелее, чем фактический вес.

    Усилие нагнетания при выхлопе здесь самое низкое, даже меньше, чем в примере 1 — еще меньше газа для удаления. Шток «видит» поршень немного тяжелее, чем фактический вес.
    Динамические факторы; сопротивление поршневого кольца Поршневые кольца удерживаются на стенке цилиндра двумя силами: радиальным растяжением («упругостью» металла) и давлением сжатия или сгорания над поршнем.

    Радиальное натяжение предварительно устанавливается при изготовлении кольца и немного изменяется при установке торцевого зазора; он также со временем распадется.

    Давления сжатия и сгорания являются более сложными, и сопротивление кольца будет варьироваться в зависимости не только от направления движения поршня и хода коленчатого вала, но также от относительного вакуума и мощности.

    Торможение кольца и функция двигателя
    Эффект хода

    Впускные кольца удерживаются (слабо) на вершине канавки за счет вакуума и уравновешиваются радиальным натяжением. WOT = низкий вакуум и т. Д.

    Компрессионные кольца удерживаются на дне канавки давлением цилиндра (только сжатие) + радиальное натяжение. WOT = более высокое давление, поскольку содержимое цилиндра больше.

    Силовые кольца прижимаются (прочно) к дну канавки и к стенке цилиндра за счет давления сгорания + радиального натяжения.WOT = более высокое давление, поскольку содержимое цилиндра больше.

    Выхлопные кольца удерживаются на дне канавки за счет остаточного давления выхлопных газов + радиального натяжения. WOT = более высокое давление, поскольку содержимое цилиндра больше, и объем выхлопных газов больше.

    Динамические факторы; движение в зависимости от направления
    Возвратно-поступательные компоненты V-образной конфигурации ведут себя совершенно иначе, чем компоненты одноцилиндрового, рядного или оппозитного (180 °) двигателя. Например, используя стандартный 90 ° двигатель V-8, давайте начнем примерно с середины хода (120 ° ВМТ), когда оба поршня за один ход кривошипа (но на противоположных рядах цилиндров) поднимаются в сторону ВМТ.Оба поршня (и другие возвратно-поступательные компоненты, перечисленные ранее) движутся в одном направлении (хотя и не с одинаковыми скоростями).

    Однако, когда поршень левого берега достигает 90 ° ВМТ, поршень правого берега останавливается в ВМТ. Когда поршень левого берега достигает 91 °, поршень правого берега находится на 1 ° ВМТ (относительный) и начинает двигаться вниз. Два поршня будут продолжать двигаться в противоположных направлениях на 90 °, пока поршень левого берега не достигнет ВМТ, после чего оба поршня будут двигаться вниз.

    Аналогичный эффект происходит при приближении и прохождении BDC. Относительные направления поршней одинаковы, но точные положения различаются из-за разницы в скорости поршня в нижней части хода (движение ВМТ по сравнению с разницей скорости движения НМТ и точное положение поршня зависят от положения штока к штоку. коэффициент хода). Только под углом 45 ° от ВМТ и НМТ 2 поршня на одном ходу кривошипа находятся в одном и том же абсолютном положении.

    Из положения поршня левого берега от 90 ° до ВМТ до ВМТ и от 90 ° BBDC до НМТ поршни левого и правого берега движутся в противоположных направлениях.

    Сам выбор угла «V» добавляет еще один сложный фактор в конструкцию двигателя. Узкие углы V (60 ° и т. Д.) Имеют относительно короткий период, в течение которого возвратно-поступательные грузы двух цилиндров перемещаются в разных направлениях — так же, как угол V (60 ° составляет всего 16,67% от полного вращения на 360 °. коленчатого вала).

    Однако силы дисбаланса относительно высоки, и балансировка обычно успешна только в узком диапазоне оборотов двигателя. По мере увеличения угла V (90 ° и т. Д.)) периоды, в течение которых возвратно-поступательные грузы перемещаются в разных направлениях, увеличиваются (90 ° составляет 25% от полного вращения коленчатого вала), что, по-видимому, усугубляет проблему, но двигатели с более широким углом V кажутся более терпимыми к более широким и большим Диапазон оборотов в минуту, и чистый эффект — улучшение.

    Однако для этих двигателей обычно требуется более широкий моторный отсек для зазора, так как банки разнесены. Это один из положительных факторов в пользу V-6 — он не только короче (на 1 цилиндр и ход кривошипа), чем V-8 с тем же диаметром отверстия и ходом, но и при использовании общего угла разделения крена 60 ° он также значительно уже. поперек рядов цилиндров (но немного выше сверху вниз).

    Кроме того, материал в ушке шатуна (малый конец) над центром поршневого пальца, а также в крышке подшипника шатуна всегда колеблются в направлении, противоположном направлению штанги (за исключением ВМТ и НМТ, конечно). Хотя их влияние минимально, они являются частью инерции «качания» (колебания) стержня, но уменьшают и модифицируют влияние веса стержневой балки. Этот «выступающий» вес в настоящее время не учитывается ни в одной формуле или уравнении баланса.

    Суть в том, что физика и математика, участвующие в работе двигателя, слишком сложны, чтобы сделать коэффициент баланса на основе формулы более чем разумным компромиссом.Это только те факторы, которые я обнаружил лично, их почти наверняка больше (с большим или меньшим эффектом). После выбора коэффициента остаётся задача точно записать вес компонентов и точно отрегулировать коленчатый вал для компенсации. Ваш двигатель прослужит дольше и после этого будет приятнее работать.

    Мое мнение: любой вышедший из строя двигатель должен быть сбалансирован везде, где это возможно. Передавайте эту работу только в магазин с проверенной репутацией и компетенцией.Не пытайтесь быть новатором в выборе фактора баланса; используйте тот, который выдержал испытание временем и опытом: 50%. Если вы хотите поэкспериментировать, смонтируйте свой двигатель по образцу двигателя, очень похожего на ваш (особенно в отношении хода и длины штока, веса поршня в граммах, рабочего диапазона оборотов и степени сжатия).

    Руководство по балансировке • Muscle Car DIY

    Для того, чтобы любой двигатель работал на максимальной мощности, все жизненно важные компоненты вращающегося узла должны быть сбалансированы. Вам необходимо выполнить процедуру балансировки после того, как все компоненты будут проверены для использования и будут выполнены все первичные обработки и установка.Не тратьте время и деньги на балансировку кривошипа до тех пор, пока не убедитесь, что вся обработка и пробная установка выполнены.


    Этот технический совет взят из полной книги СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ БЛУЭПРИНТИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ: ПРАКТИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО ПО ПРЕЦИЗИОННОМУ ДВИГАТЕЛЮ. Подробное руководство по этой теме вы можете найти по этой ссылке:
    УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ

    ПОДЕЛИТЬСЯ ЭТОЙ СТАТЬЕЙ: Пожалуйста, не стесняйтесь делиться этой статьей на Facebook, на форумах или в любых клубах, в которых вы участвуете.Вы можете скопировать и вставить эту ссылку, чтобы поделиться: https://musclecardiy.com/performance/how-to-blueprint-engines-balancing-guide/


    Обсуждение балансировки двигателя в основном относится к балансировке коленчатого вала. Факторы, влияющие на балансировку коленчатого вала, включают весь вращающийся и возвратно-поступательный вес, поэтому для балансировки кривошипа вам также необходимо сбалансировать поршни и шатуны. Вращающийся вес включает коленчатый вал и большие концы шатунов, а также шатунные подшипники.Возвратно-поступательный вес включает небольшие концы шатунов, поршней, пальцев, фиксаторов пальцев и колец.


    Этот балансир Pro-Bal оснащен подвесным ременным приводом, который контактирует с центральной главной шейкой кривошипа сверху.

    При балансировке коленчатого вала обычно учитывают 100 процентов вращающегося веса и 50 процентов возвратно-поступательного веса. Отбалансировка — это подход, который учитывает более высокий процент возвратно-поступательного веса.Вместо того, чтобы взвешивать только один поршень, один шток и т. Д., Найдите время, чтобы взвесить каждый компонент, чтобы согласовать по весу все поршни и все штоки.

    Следуйте основным рекомендациям по согласованию веса (используйте самый легкий поршень в качестве эталона и снимите вес со всех оставшихся поршней для согласования и т. Д.). Даже при выполнении внутренней балансировки не предполагайте, что демпфер или маховик нулевой балансировки фактически сбалансированы до нуля. Вращайте балансирующий демпфер и маховик независимо друг от друга, корректируя это при необходимости.Если случайно увлажнитель будет покрашен, поверните его снова после покраски, чтобы убедиться, что нет серьезных несоответствий толщины краски, влияющих на баланс.

    Под балансировкой двигателя понимается балансировка коленчатого вала для компенсации возвратно-поступательных и вращающих сил, с которыми он сталкивается во время работы. Возвратно-поступательная сила представлена ​​силами, которые идут вверх и вниз и действуют на ось коленчатого вала. Сюда входит вес, обеспечиваемый поршнями, поршневыми пальцами, поршневыми кольцами и замками пальцев.Вращающийся вес, прикрепленный к коленчатому валу, включает в себя большие концы шатунов, подшипники шатунов и количество масла, которое налипает на шатуны.

    Хотя цель состоит в том, чтобы сбалансировать коленчатый вал, вы должны сначала взвесить компоненты, которые прикреплены к коленчатому валу. Это означает, что каждый поршень и палец должны весить одинаково, все малые концы штока должны весить одинаково, а все большие концы штока должны весить одинаково. Дополнительные элементы, такие как стержневые подшипники, фиксаторы штифтов и кольца, производятся настолько последовательно, что, взвесив образец каждого из них, можно предположить, что остальные весят одинаково.

    После того, как поршни согласованы по весу и штоки согласованы по весу, может быть создан грузоподъемный груз, который дублирует компоненты, прикрепленные к коленчатому валу. Затем этот грузик прикрепляется к коленчатому валу. Кривошип вращается на балансировочном станке, а затем вес снимается с противовесов коленчатого вала или добавляется к ним.

    Цель состоит в том, чтобы устранить нежелательные силы на геометрической центральной линии коленчатого вала, создавая вращающийся и совершающий возвратно-поступательное движение пакет, который позволяет коленчатому валу вращаться как можно более плавно.

    Внутреннее и внешнее сальдо

    Коленчатые валы можно отрегулировать внутреннюю или внешнюю балансировку. В любом случае присоединяемые детали (поршни, шатуны и т. Д.) Сначала должны быть согласованы по весу. Когда коленчатый вал имеет внутреннюю балансировку, коррекция балансировочного веса выполняется на самом коленчатом валу, добавляя или снимая вес с его противовесов. Для этого требуются демпфер и маховик с нулевой балансировкой. Демпфер и маховик в этом примере спроектированы с нулевым балансом, поэтому ни один из них не влияет на балансировку коленчатого вала.Это одно из преимуществ внутреннего баланса. Демпфер и маховик могут быть заменены в будущем, что не повлияет на балансировку кривошипа.

    Если коленчатый вал предназначен для внешней балансировки, демпфер (или балансир) с отягощением и маховик с отягощением должны быть прикреплены к коленчатому валу во время уравновешивающего вращения. Затем вносятся исправления, добавляя или снимая вес на противовесах коленчатого вала.


    В то время как новый коленчатый вал вторичного рынка может быть отбалансирован на заводе, близком к нулю, это является только отправной точкой.Учтите массу всего, что висит на кривошипе: шатуны, подшипники штока, поршни, пальцы на запястье, фиксаторы пальцев и пакет поршневых колец. Любой кривошип должен быть уравновешен вращающимся и возвратно-поступательным весом для создания сбалансированной сборки. Независимо от происхождения кривошипа (OEM или вторичный рынок, новый или подержанный), весь вращающийся / возвратно-поступательный агрегат должен быть сбалансирован. Если в какой-то момент вы измените какие-либо компоненты массы-веса от ранее работающего двигателя (например, поршни или шатуны), кривошип должен быть повторно сбалансирован.

    Два распространенных типа демпферов коленчатого вала: резиновые / эластомерные и вязкие. Балансир с демпфированием из эластомера / резины OEM-типа разработан для уменьшения гармоник коленчатого вала в предварительно заданном диапазоне частот. Вязкий демпфер имеет полость, частично заполненную вязким гелем, который предназначен для поддержания баланса на всех оборотах двигателя.

    Если вы балансируете внешне сбалансированный коленчатый вал, когда вам необходимо включить как маховик, так и демпфер на коленчатый вал во время балансировки, использование вязкого демпфера требует другого подхода.Поскольку вязкий демпфер постоянно работает для поддержания баланса, это может маскировать небольшой дисбаланс коленчатого вала. Если вязкий демпфер предназначен для использования на внешне сбалансированном коленчатом валу, он, вероятно, был спроектирован как состоящий из двух частей. Снимите вязкое уравновешивающее кольцо со ступицы и во время балансировки установите на коленчатый вал только ступицу.

    Хотя некоторые двигатели оригинального оборудования были разработаны для внешней балансировки, внутренняя балансировка возможна для любого кривошипа. Торговое оборудование, необходимое для балансировки коленчатого вала, включает: цифровые весы профессионального уровня, которые используются для взвешивания отдельных деталей, включая поршни, пальцы, кольца, замки, стержни и подшипники штоков; опора шатуна, используемая совместно с цифровой шкалой; электронный балансир вращения коленчатого вала; подвесной сверлильный станок для сверления отверстий в противовесах; и набор баллончиков, которые используются для имитации веса поршней, шатунов и т. д.Добавьте ступицу адаптера маховика, чтобы можно было корректировать балансировку маховика, который обслуживался или находится под вопросом.

    Соответствие веса

    Первым делом необходимо определить вес поршней и шатунов. Вам необходимо знать, сколько весит каждая деталь, чтобы создать карту веса штанги и убедиться, что все веса поршня и штока идентичны.

    Ваши цифровые весы должны быть абсолютно чистыми. Проницательные производители двигателей всегда хранят пылезащитный чехол на весах, когда они не используются.Весы также должны располагаться в месте, где нет движущегося воздуха. Эти весы настолько чувствительны, что легкий ветерок, вызванный открывающейся рядом дверью, может легко привести к ошибочным показаниям.

    После нажатия кнопки ZERO для калибровки весов взвесьте каждый поршень и нанесите метку маркером. После того, как весь комплект поршней будет взвешен, вы затем исследуете комплект, чтобы найти варианты. Если веса не совпадают, самый легкий поршень становится опорной точкой, поэтому вы удаляете материал из оставшихся поршней, чтобы сопоставить самый легкий.

    Если необходимо снять груз, делайте это осторожно, чтобы не нарушить конструктивную целостность поршня. Когда поршень закреплен в специальных тисках для поршневого пальца, материал может быть удален (фрезерованием) с нижней стороны выступа пальца. Однако современные высококачественные поршни с высокими эксплуатационными характеристиками производятся с такой высокой степенью точности, что необходимость в корректировке веса возникает редко. Когда все поршни в наборе будут весить одинаково, запишите вес одного поршня в карточку груза.

    Масса поршневого пальца

    Затем запишите вес каждого поршневого пальца. Опять же, редко можно найти набор качественных поршневых пальцев, которые еще не соответствуют весу. Вам не следует рассматривать возможность модификации поршневого пальца, но если обнаруживается какое-либо небольшое отклонение в весе с комплектом поршней и набором пальцев, прежде чем пытаться уменьшить вес любого из поршней, вы можете попытаться сопоставить пальцы с поршнями, чтобы исправьте любое отклонение веса.

    Смешивая и подбирая комбинации самого тяжелого и самого легкого, вы можете создавать наборы поршней и пальцев, которые создают точно подобранный общий вес.Если это так, то каждый штифт должен оставаться со своим поршнем до окончательной сборки.


    Каждый компонент (штоки, подшипники штока, поршни, пальцы, замки и кольца) взвешивается на точных цифровых весах. Первым делом поместите вес весов на весы и тарируйте весы. Это вернет показание весов к нулю с голой подставкой, чтобы исключить вес подставки из уравнения. При взвешивании большого конца стержня стержень должен быть установлен так, чтобы центры отверстий были горизонтальными и параллельными (обратите внимание на уровень пузырьков на большом конце стержня).Маленький конец поддерживается на стойке за весами, а большой конец поддерживается на стойке, которая опирается на весы.

    Вес шатуна

    Затем взвесьте каждый шатун. Поместите специальную подставку для штанги, которая подходит для малого конца штанги, на цифровые весы и ОТЛИЧИТЕ (ноль) ее, чтобы не учитывать или нивелировать вес этой подставки. Поместите другую подставку для прута рядом с весами (но не на них). Эта подставка поддерживает большой конец стержня. Каждая подставка регулируется по высоте.Установите штангу на стойки горизонтально и отрегулируйте так, чтобы центр большого конца был на одном уровне с центром малого конца. Отметьте и запишите вес малого конца.

    Затем переверните штангу, чтобы взвесить головку шатуна. Опять же, стержень должен быть ровным. Конструкции подставок под штангу различаются; если на весы опирается другая подставка или элемент подставки, необходимо снова произвести ТАРИФИРОВАНИЕ весов, чтобы снизить вес подставки. Запишите вес шатуна.

    После регистрации веса всех штанг сравните и определите, требуется ли корректировка веса.Сегодняшние высококачественные послепродажные поковки и прутковые прутки обычно очень хорошо согласованы по весу, поэтому, скорее всего, корректировка не требуется. Штанги OEM старой конструкции могут иметь утяжелители на малом конце и на крышке, что позволяет снимать материал. Сегодняшние стержни обычно не имеют этих выступов, и у вас может не быть доступного лишнего материала для удаления.

    Если у вас есть набор стержней, не соответствующих по весу, вам лучше обратиться к производителю, чтобы обсудить проблему, что может означать замену на другой набор.После того, как все стержни будут взвешены и записаны, снимите подставку с весов и ОБНУЛИТЕ весы.

    Взвесьте и запишите набор фиксаторов пальцев одного поршня (если у ваших поршней есть полностью плавающие пальцы). Взвесьте и запишите вес полного комплекта колец одного поршня (включая опорную планку маслосъемного кольца, если таковая имеется). Наконец, взвесьте и запишите вес пары вкладышей подшипника одной штанги.


    Bobweights Весовые грузы

    оснащены прочными алюминиевыми V-образными зажимами, которые крепятся вместе на шейках шатунов коленчатого вала.На каждой стороне V-образного зажима есть грузы. Половина веса штанги помещается на каждую сторону журнала. Используя информацию, записанную во время взвешивания компонентов, грузики собираются на цифровых весах для дублирования определенного веса. Общий вес груза должен соответствовать весу карты веса груза, которая включает в себя V-образные зажимы, отрегулированные веса и гайки, которые скрепляют половинки груза веса вместе.


    Маленький конец стержня взвешивается так же, как и большой конец.Масштабируемая опорная стойка сначала тарируется, а штанга устанавливается горизонтально.

    Регулировка

    Вес регулируется путем добавления свинцовой дроби в стволы с крышками, которые крепятся к V-образным блокам, или путем добавления утяжеленных дисков на резьбовые стержни на V-образных зажимах (конструкции различаются). Чтобы создать грузоподъемность на V-8 или 90-градусном V-6, учитывается 100 процентов веса вращения стержня (большой конец стержня и подшипник стержня) и 50 процентов веса возвратно-поступательного движения, включая поршни, наконечники малых штоков, кольца, штифты и замки.Это означает, что оба больших конца штока и оба комплекта подшипников штока, но только один комплект поршень / палец / кольцо учитываются при возвратно-поступательном движении.


    Каждый поршневой палец взвешивается и регистрируется. Наборы штифтов обычно весят одинаково. Однако, если присутствуют какие-либо небольшие отклонения, вы можете смешать или сопоставить более легкие или более тяжелые штифты с поршнями, чтобы создать комбинацию поршень / палец, которая обеспечивает набор подходящего веса. Это может уменьшить или устранить необходимость в уменьшении веса поршней.

    Если необходимо снять груз с поршня, материал может быть удален только из области, где прочность не снижается. Нижняя сторона выступов штифтов может иметь мелкую точечную поверхность, или можно использовать радиальный резак для снятия одинакового веса с обоих выступов.

    Принимая во внимание высокое качество и единообразную точность производства современных поршней и штифтов послепродажного обслуживания, некоторые производители предпочитают просто взвешивать поршень / штифт и фиксировать вместе как единое целое.

    Пакеты колец из одного набора весят одинаково, поэтому нет необходимости взвешивать весь набор колец. Взвесьте пакет для одного поршня (верхнее кольцо, второе кольцо и пакет масляных колец). Если для пакета маслосъемных колец требуется опорная шина, не забудьте включить опорную шину во взвешенную упаковку.

    Образец карточки легкого веса. Это дает технику необходимую информацию для создания упоров. Эта информация должна храниться в файле на случай, если эта сборка потребует обслуживания в будущем.

    Во время сборки гиревиков их взвешивают на цифровых весах и регулируют (добавляя большее или меньшее количество гирь, чтобы соответствовать требуемому весу).

    После того, как заполнена карта штанги, собираются отдельные штанги.

    Для других конфигураций двигателя могут потребоваться другие процентные значения возвратно-поступательного груза. Производитель балансировочного оборудования обычно предоставляет справочную таблицу или записывает эту информацию в свое компьютерное программное обеспечение.

    После определения общей массы штанги, массы подбираются таким образом, чтобы дублировать реальную возвратно-поступательную массу.

    Отжим

    50-процентный коэффициент обычно используется для большинства балансировочных работ. Но для определенных гоночных приложений с высокой степенью сжатия и / или высоким давлением в цилиндрах некоторые строители предпочитают немного перевесить, используя коэффициент 51%. Это добавляет немного больше веса противовесам коленчатого вала, что противодействует высокому сопротивлению сжатию.Это теоретически снижает отрицательный крутящий момент, создаваемый силой сжатия, способствуя дальнейшему уплотнению топливно-воздушной смеси.

    В некоторых случаях гоночный двигатель с высокими оборотами может испытывать небольшую несбалансированную вибрацию при определенных оборотах. В этой ситуации небольшой перевес может быть выгоден за счет увеличения коэффициента возвратно-поступательного движения до 51 процента или более. При этом точка дисбаланса может быть перемещена в более низкий диапазон оборотов двигателя, что не критично для использования гоночного двигателя.Уравновешивание позволяет оптимизировать балансировку коленчатого вала в наиболее важном диапазоне оборотов двигателя (оптимальном уровне) для конкретного типа гонок.

    Если вы балансируете четырехцилиндровый рядный коленчатый вал, нет необходимости создавать балласты. Поскольку коленчатый вал имеет два противоположных хода, динамические силы имеют тенденцию компенсировать друг друга. Чтобы уравновесить коленчатый вал этого типа, вес всех поршней и шатунов должен соответствовать весу, как это обычно делается для двигателя V-образного типа. Без груза, прикрепленного к коленчатому валу, вращайте и уравновешивайте кривошип.

    Установка

    Коленчатый вал расположен на V-образных блоках балансира на передней и задней шейках коленчатого вала. У V-образных блоков есть нейлоновые трущиеся блоки для защиты основной поверхности шейки, которую необходимо слегка смазать перед установкой коленчатого вала. Грузики устанавливаются на шейки шатунов коленчатого вала, при этом веса каждой шейки устанавливаются под углом 90 градусов друг к другу.

    Пупыры также должны быть отцентрованы по ширине цапфы.Большинство спиновых балансиров имеют приводной ремень, который контактирует с центральной главной цапфой. Когда коленчатый вал оснащен опорными грузами, включается противовес для вращения кривошипа. Балансировочный станок отображает существующие тяжелые или легкие участки коленчатого вала относительно нуля и указывает, где необходимо удалить или добавить вес относительно передних и задних противовесов, а также радиальную точку противовесов.

    Если необходимо снять груз, это делается путем просверливания для удаления материала с противовесов.Это может быть выполнено с помощью подвесного сверлильного станка, сверления внешних кромок противовеса или, как определено специалистом по балансировке, путем обработки материала с внешних поверхностей противовесов на прецизионном токарном станке.


    Грузы-грузы должны быть отцентрованы по ширине каждой шейки штанги. Чтобы сэкономить время на измерения, машинисты часто вставляют алюминиевую прокладку определенной толщины, чтобы избежать времени, необходимого для измерения центрирования груза.

    Каждый грузик устанавливается стороной для груза под углом 90 градусов к каждой шейке удилища.

    Пример легкого груза, центрированного по ширине цапфы.

    Здесь показана распорка, вставленная с одной стороны груза. Когда груз на штанге прижат к распорке, половинки груза скрепляются вместе, а затем распорка удаляется.

    Основания легкого груза

    имеют V-образные прорези, которые упираются в шейку штанги. Каждый конец груза натягивается равномерно.

    В зависимости от типа балансировочного станка на экране дисплея отображается информация о необходимом диаметре и глубине просверленного отверстия.

    Если необходимо добавить вес, противовес коленчатого вала сначала просверливается до определенного диаметра и глубины, а затем заполняется вольфрамовой пробкой из тяжелого металла. Если пробка установлена ​​на радиальном крае противовеса, техник затем приваривает пробку на месте, чтобы предотвратить ее выскальзывание из противовеса. Большинство специалистов по балансировке предпочитают сверлить и устанавливать вольфрамовую пробку горизонтально через поверхность противовеса, что исключает возможность случайного вылета пробки из-за центробежной силы.

    Каждый раз, когда вес снимается или добавляется, коленчатый вал снова проверяется на вращение, чтобы проверить изменение баланса, поскольку изменение веса на одном конце кривошипа может повлиять на противоположный конец. В некоторых случаях может потребоваться до шести (или даже больше) корректировок баланса, когда технический специалист гоняется за балансом.


    Процедуры балансировки

    Перед попыткой балансировки коленчатого вала всегда проверяйте коленчатый вал на предмет биения.Если он погнут (чрезмерное биение), балансировочный станок показывает значительную разницу в весе между передним и задним противовесами. Всегда проверяйте биение, прежде чем тратить время на попытки исправить баланс.

    Проверьте ход коленчатого вала и убедитесь, что расстояние каждого хода (от средней линии шейки шатуна до средней линии главной шейки) идентично. Это особенно важно, если коленчатый вал переточен. Небольшие различия в гребке влияют на баланс.

    Балансировка — это последний этап подготовки коленчатого вала (помимо окончательной полировки шейки), поэтому убедитесь, что все обработки, которые могут повлиять на балансировку, уже выполнены.Сюда входит обработка коленчатого вала, обработка поршней, выбор подшипников штока и т. Д. Важно отметить, что любое изменение веса деталей, совершающих возвратно-поступательное движение, меняет общий баланс. Если во время ремонта вам потребуется заменить хотя бы один поршень, не предполагайте, что новый поршень весит столько же, сколько и оригинал, даже если он того же размера, типа и марки. Каждый раз при замене какой-либо части поршневого узла необходимо выполнить повторную балансировку коленчатого вала.


    Когда необходимо снять груз с противовеса кривошипа, это делается на подвесном сверлильном станке.Некоторые балансировочные станки включают сверло, в то время как для других систем требуется отдельный сверлильный станок.

    Если необходимо добавить вес к противовесу, это можно сделать на краю или на забое. Если к внешнему краю добавляется груз, необходимо приварить груз на месте, чтобы исключить возможность его выброса наружу. Если на лицо добавлен вес, подойдет пресс-посадка. Из-за необходимого расположения груза, показанного здесь, задний противовес был пробурен для доступа к целевому противовесу для бурения.Пули из тяжелого металла (вольфрам, также известный как металл Мэллори) запрессовываются в целевое отверстие. Опять же, техник обращается к таблице, в которой указаны диаметр и длина вольфрама, необходимые для определенного весового коэффициента (в граммах).

    Монитор на экране этого балансировочного станка отображает все данные о весе, введенные техником.

    Этот компьютерный балансир Hines предоставляет динамический график, показывающий место, необходимое для снятия или добавления груза, с точки зрения положения часов и глубины у противовеса.

    Нажимной диск маховика или сцепления для коленчатого вала с внутренней балансировкой должен иметь нулевую балансировку прямо из коробки. Но если цель состоит в том, чтобы следовать концептуальному подходу, не делайте этого предположения. Отдельно проверьте маховик (или гибкий диск) и нажимной диск сцепления и при необходимости откорректируйте баланс. Хотя приблизительное состояние баланса маховика и / или нажимной пластины может быть адекватным для повседневного уличного вождения, при проектировании необходимо попытаться устранить все переменные и отклонения.

    Однако это не критично и часто нецелесообразно для достижения идеальной нулевой балансировки коленчатого вала на балансировочном станке. Даже движение и миграция перевязочного и цепляющего масла может немного изменить динамический баланс. Допускается балансировка коленчатого вала с точностью от 2 до 4 граммов. Тот факт, что вы можете достичь нулевого баланса на машине, не означает, что коленчатый вал будет испытывать нулевую балансировку во время работы двигателя. Быть реалистичным. Вы можете часами гоняться за нулевым балансом, часто без дополнительной выгоды.

    Написано Майком Мавригианом и опубликовано с разрешения CarTechBooks

    ПОЛУЧИТЕ СДЕЛКУ НА ЭТУ КНИГУ!

    Если вам понравилась эта статья, вам понравится вся книга. Нажмите кнопку ниже, и мы отправим вам эксклюзивное предложение на эту книгу.

    Galloway Engines

    «Спин-Доктора» была статья, опубликованная в журнале. В статье описывается процесс правильной балансировки коленчатого вала.

    СПИНОВЫЕ ДОКТОРЫ

    Для правильной балансировки коленчатого вала требуется много науки и немного искусства.Если коленчатый вал не будет сбалансирован с соблюдением допусков, это может привести к катастрофическим последствиям, так что читайте и будьте внимательны.

    Зачем балансировать коленчатый вал?

    Заводские коленчатые валы

    балансируются до того, как они попадут в ваш стандартный двигатель, но они имеют слишком большие допуски, чем было бы допустимо для высокопроизводительного двигателя, просто потому, что стандартный двигатель ограничен многими компромиссами при массовом производстве и не предназначен для этого. использование высоких оборотов. Это сочетание высоких оборотов и степени дисбаланса, которые приводят к вибрациям и гармоникам в двигателе (часто необнаруживаемым), которые вполне способны привести к растрескиванию коленчатых валов, разрыву ремней в блоке и ударам подшипников до тех пор, пока они не станут напоминать сусальное золото.Помимо разрушительной способности этих сил в результате несбалансированной массы, они также ответственны за паразитные потери, которые уменьшают доступную мощность на маховике.

    Чтобы представить вещи в перспективе, давайте рассмотрим точную степень действующих сил. Давайте рассмотрим крайний пример (но тем не менее пример из реального мира). Двигатель 383 Chev был собран и работал с неуравновешенным коленчатым валом; это было 293,41 грамма дисбаланса сзади и 321,39 грамма спереди.При 1000 об / мин этот вес в задней части кривошипа создает несбалансированную силу в 55,14 фунта внутри коленчатого вала. То есть он ударяет по подшипнику с усилием чуть более 55 фунтов — это просто на холостом ходу. Теперь давайте поднимем ставки и поднимем обороты до 6000. На этом уровне оборотов это усилие экспоненциально выросло до ошеломляющих 1985,13 фунтов! Это почти одна метрическая тонна силы, воздействующая на подшипник 100 раз в секунду. Это от груза весом 293 грамма, вращающегося на 3 дюйма от оси коленчатого вала.

    Это происходит из основного принципа физики: когда вы имеете дело с вращающейся массой, если вы удваиваете скорость, вы в четыре раза увеличиваете генерируемую силу. Итак, легко увидеть, как быстро эта сила может стать огромной. При тщательной балансировке силы, присутствующие в уличном двигателе при 6000 об / мин, могут быть уменьшены до 17 фунтов с допуском менее 0,3 унции на дюйм. С гораздо большим количеством времени, потраченного на балансировочную машину, коленчатый вал с полным ходом может быть сбалансирован до минуты 0.2 грамма, и это снижает усилие при 6000 об / мин до незначительных 1,35 фунта (всего 3,75 фунта при 10000 об / мин).

    Подготовка перед балансировкой коленчатого вала.

    Чтобы точно выяснить, что требуется для балансировки кривошипа с этими точными допусками, мы отправились в Пиньярру, чтобы навестить Лори, Дэвида и команду Galloway Engines. У них есть единственные в штате компьютеризированные противовесы коленчатого вала CWT Multi-Bal 5000, и это высокотехнологичное оборудование.Дэвид провел нас через процесс балансировки нового шатуна Scat 383 Chev. Как и многие новые коленчатые валы, они поставляются в несбалансированном состоянии из-за огромного выбора сочетаний поршней и штоков.

    Первый шаг — сбалансировать шатуны. Для этого сначала нужно взвесить большой конец стержня в специальном зажимном приспособлении, на котором установлены роликовые подшипники. Далее измеряется общий вес стержня. Вычитая вес большого конца из общего веса, получаем вес маленького конца.Хитрость заключается в том, чтобы выбрать самый легкий стержень в качестве эталона, а затем удалить материал как с малого, так и с большого концов остальных семи стержней (так как это V8), чтобы каждое из их измерений было в пределах + или — 0,2 грамма самого легкого. стержень. Когда это будет сделано, поршни взвешивают и удаляют материал из семи самых тяжелых поршней, чтобы снизить их вес до того же веса (в пределах + или — 0,2 грамма) самого легкого поршня. Затем взвешиваются кольца, спиральные замки и поршневые пальцы. Наконец, взвешиваются две вкладыши подшипника шатуна.

    Это специальное приспособление используется для точного взвешивания большого конца стержня

    Эти компоненты плюс половина веса шатуна вместе составляют возвратно-поступательный вес.

    Шатун и вкладыши подшипников, плюс небольшой запас масла, составляют вращающийся вес.

    На этом снимке экрана показаны все данные, вводимые для расчета веса штанги.

    После того, как все эти данные собраны, они вводятся в программное обеспечение CWT. Теперь при балансировке кривошипа следует учитывать два типа веса. Первый — это вращающийся груз; это вся масса, которая вращается вокруг оси коленчатого вала вместе с шейкой шатуна. Вращающийся вес включает в себя вес большого конца штока, вкладышей подшипников и небольшой запас масла, застрявшего в галерее кривошипа (около 4 граммов).Возвратно-поступательный вес — это масса, которая перемещается вверх и вниз в вертикальной плоскости при вращении кривошипа, а именно маленький конец штока, поршень, штифт, замки и кольца. В нашем тестовом двигателе вращающийся вес составлял 477,5 грамма, а общий вес возвратно-поступательного движения составлял 827,30 грамма на цилиндр.

    При расчете окончательного значения веса боба используется только процент возвратно-поступательного движения, в зависимости от типа двигателя и его предполагаемого применения. В данном случае это значение составляет 50%, поэтому в расчетах используется возвратно-поступательный вес 413.65 грамм. Таким образом, общее значение веса боба на цилиндр составляет 891,15 грамма. Теперь помните, что типичный V8 имеет два штока и поршня, сидящих бок о бок на каждой шейке шатуна, так что на самом деле к каждому штифту прилагается вдвое больший вес. Дэвид умножает рассчитанное значение «на цилиндр» на 2, чтобы получить в общей сложности 1786,30 грамма. Это называется грузоподъемностью боба и представляет собой общий вес, который будет прикреплен болтами к каждой из четырех цапф шатуна в процессе динамической балансировки, чтобы имитировать вес штоков, поршней и другого оборудования.

    Меры и весы.

    Теперь, когда вес боба определен, коленчатый вал можно расположить на нейлоновых подшипниках балансировочного станка. Поскольку этот 383 внешне сбалансирован, гибкая пластина и гармонический балансир также установлены на сборку, поскольку их балансировочные веса существенно влияют на балансировку кривошипа.

    Коленчатый вал несколько раз раскручивается во время процесса балансировки

    Небольшой индексирующий счетчик магнитно прикреплен к передней части коленчатого вала, чтобы предоставить компьютеру информацию о том, где возникают гармоники при каждом градусе вращения коленчатого вала.Сверхчувствительные датчики внутри стоек под кривошипом обнаруживают крошечные гармоники и вибрации, которые передаются на компьютер и соотносятся с данными индекса.

    Привод с мягким ремнем проворачивает коленчатый вал в ходе предварительного цикла испытаний, чтобы определить, насколько кривошип находится в дисбалансе в области (обозначенной в программе как слева) и спереди (справа). В этом случае первое вращение показало, что рукоятка весила 90,11 грамма слева и 32,29 грамма справа.Индексная информация позволяет вращать кривошип вручную до тех пор, пока точная точка дисбаланса не окажется на отметке 12 часов, что позволяет легко просверлить противовес.

    Две красные линии на левом циферблате показывают точки, в которых необходимо просверлить отверстия в заднем противовесе. После первого вращения левая (задняя) рукоятка повернута на 90,11 грамм, а правая (передняя) на 32.29 грамм выходит.

    Дэвид начинает с изучения того, где шатун выходит из равновесия и нужно ли добавлять или снимать вес с этой точки на заднем противовесе. В этом случае 90.11 пришлось удалить. Программное обеспечение позволяет Дэвиду выбрать точный размер сверла, который он хочет использовать (в зависимости от ширины противовеса), а затем вычисляет точную глубину отверстия, необходимую для удаления заданного веса.В этом случае для снятия груза потребовалось просверлить два отверстия. Итак, он выбрал правое меню на мониторе, повернул рукоятку на 10 градусов до и после точки дисбаланса и выбрал два отверстия. Затем компьютер пересчитал глубину каждой новой скважины с заданным диаметром сверла. Как это для умников?

    Фактическое сверление отверстий выполняется поэтапно, чтобы обеспечить удаление точного количества материала и не более того. Небольшое сверление с последующим повторным тестированием гарантирует точность.После двух шагов первое заднее отверстие было просверлено на нужную глубину, а пилот второго отверстия также был просверлен. Затем была просверлена половина второй скважины перед следующей раскруткой, чтобы убедиться, что все в порядке. Потом завелась передняя дырка (убрать 32,29гм). Все выглядело хорошо, поэтому второе заднее отверстие было просверлено на глубину с помощью встроенного сверлильного станка, а затем переднее отверстие на всю глубину. После повторной проверки баланса осталось удалить несколько граммов, прежде чем кривошип будет сбалансирован в пределах допуска.На этот раз переднее и заднее отверстия должны были быть в другом месте, и из-за расположения переднего и заднего противовесов на кривошипе это было невозможно. Это не было проблемой, потому что Дэвид просто выбрал сверло меньшего диаметра и проделал небольшое отверстие в следующем противовесе — спереди и сзади.

    Одно отверстие уже просверлено в заднем противовесе, а Дэвид частично пробивает второе.

    Второе отверстие меньшего размера в следующем противовесе завершает балансировку задней части кривошипа.

    Когда задняя часть кривошипа приближается к равновесию, можно просверлить переднюю часть для правильного общего баланса.

    Второе отверстие также необходимо в передней части кривошипа, чтобы привести детали в допустимые пределы.

    Этот снимок экрана, хотя и не требуется в данном двигателе, показывает способность программного обеспечения позиционировать тяжелые металлические пули, если это необходимо для баланса.

    После последнего вращения на мониторе мигает зеленое сообщение «Коленчатый вал сбалансирован в пределах допуска», и кривошип 383 готов к работе. Хотя диаграмма показывает, что кривошип был в пределах 2,63 грамма баланса сзади (слева) и 2,52 грамма спереди (справа), это вполне допустимо для уличного двигателя с низкой частотой вращения. На самом деле Дэвида больше заботит соблюдение допустимого значения силы всего 0,3 унции на дюйм, что он и сделал с 0.27 слева и 0,26 справа.

    Чтобы представить это в перспективе, большинство производителей автомобилей используют допуск в 2–3 унции на дюйм, а двигатели NASCAR сбалансированы до менее 0,2 унции на дюйм.

    Теперь, когда коленчатый вал полностью сбалансирован, его можно обработать ингибитором коррозии и упаковать вместе со шатунами, поршнями, гибкой пластиной и гармоническим балансиром, чтобы владелец мог их забрать.

    Заключение.

    Процесс, физика и математика, связанные с балансировкой коленчатого вала, очень сложны, но не нужно быть гением, чтобы признать, что с сотнями или даже тысячами фунтов силы, создаваемой несбалансированным коленчатым валом, нет другого выбора, кроме как уравновесить его. и другой вращающийся и возвратно-поступательный узел, чтобы высвободить мощность и обеспечить плавную работу и долгий срок службы.

    При правильном оснащении коленчатый вал в вашем новом или восстановленном двигателе может свободно вращаться, и вам не придется беспокоиться о том, что болты постоянно откручиваются, или о регулярных поездках к стоматологу по поводу утерянных пломб!

    ВНУТРЕННЯЯ СБАЛАНСИРОВАННАЯ vs ВНЕШНЯЯ СБАЛАНСИРОВАННАЯ
    В чем разница?

    Внутренне сбалансированный относится к двигателю, который может быть уравновешен без необходимости «внешнего» веса, прикрепленного к гармонической балансировке или гибкой пластине / маховику.У внешне сбалансированных двигателей к этим деталям прилагается дополнительный вес. Почему это так? Одна из причин заключается в том, что первоначальному производителю транспортного средства необходимо увеличить мощность существующей конструкции двигателя, более длинный ход и больший диаметр цилиндра означают больший крутящий момент и мощность — при меньших затратах. Примером этого является небольшой блок Чев. Первоначально рассчитан на не более 283 CID; в конечном итоге он был увеличен до 400 CID, а это означало, что внутри картера двигателя просто не было места для дополнительного противовеса.Итак, самым дешевым и простым вариантом для GM было крепление внешних грузов к гармоническому балансиру и маховику / гибкой пластине, отсюда и название — внешняя балансировка.

    Компания

    Galloway Engines выражает признательность и благодарность за использование информации в их статье «Spin Doctors».

    Что происходит

    СТРАХОВАЯ СИЛА ШЕННОНА PALOOZA

    Часто задаваемые вопросы

    Как узнать, нуждается ли мой двигатель в ремонте?

    Контрольные признаки того, что ваш двигатель требует внимания, — это то, что он потерял производительность или эффективность, он сильно дымит или издает необычный шум.Однако автомобилю не обязательно иметь эти симптомы, чтобы получить выгоду от модернизированного двигателя. Полный и комплексный ремонт вашего двигателя увеличит мощность, топливную экономичность и продлит срок службы вашего автомобиля.

    Вы снимаете и устанавливаете двигатели?

    Galloway Engines — это мастерская точной обработки, которая занимается обработкой и ремонтом двигателей. Это гарантирует, что мы являемся специалистами в своей области и выполняем только качественную работу высочайшего стандарта. Мы можем организовать демонтаж и установку двигателя или обратиться за этой услугой в ваш регулярный сервисный центр.

    Могу ли я поставлять запасные части самостоятельно?

    Да. Вы можете предоставить свои собственные новые детали, если вы предпочитаете конкретную торговую марку. Тем не менее, наши цены на запчасти очень конкурентоспособны, а наши высокие стандарты гарантируют, что только качественные запчасти подходят для любой работы. У нас есть связи со многими австралийскими и международными компаниями, что позволяет нам иметь доступ к источникам запчастей по всему миру.

    Предоставляете ли вы гарантию?

    На любой продукт с хорошей репутацией предоставляется гарантия, подтверждающая его качество.Galloway Engines не исключение. Мы даем полную гарантию на все наши работы. Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации об условиях нашей гарантии.

    Почему я должен использовать двигатели Galloway?

    Galloway Engines поставляет качественный двигатель, который полностью отремонтирован в соответствии с оригинальными спецификациями производителей и соответствует австралийским стандартам AS4182 для бензиновых двигателей и AS4427 для дизельных двигателей. Наше современное оборудование обеспечивает качественную и точную работу, а наша команда специализированных технических специалистов уделяет большое внимание деталям.Это гарантирует, что вы получите лучшую работу.

    Вы можете отремонтировать любой двигатель?

    Да. Будь то двигатель Caterpillar от гигантской землеройной машины или небольшой трехцилиндровый двигатель Suzuki, у нас есть оборудование, способное удовлетворить ваши потребности. Свяжитесь с нами, чтобы узнать, как мы можем удовлетворить ваши требования.

    Вы предлагаете двигатели, подходящие для сжиженного нефтяного газа?

    Поскольку сжиженный нефтяной газ имеет свойства, отличные от неэтилированного, двигатель может испытывать проблемы при переводе на сжиженный нефтяной газ.Мы можем предложить варианты, которые могут повысить производительность и надежность двигателя, работающего на сжиженном нефтяном газе. Компания Galloway Engine Reconditioning также предлагает ряд сменных головок, модифицированных для работы на сжиженном нефтяном газе.

    У вас есть EFTPOS?

    У нас есть все возможности EFTPOS и мы можем принимать платежи с помощью кредитной или дебетовой карты.

    Краткое руководство по балансировке коленчатого вала мотоцикла

    I. Введение

    Балансировка важна для каждой вращающейся части машины, такой как бак в бытовой стиральной машине или колесо вашего автомобиля или мотоцикла, и это относится к коленчатый вал двигателя вашего мотоцикла.

    Эта статья познакомит вас с различными аспектами балансировки коленчатого вала.

    II. Какова функция коленчатого вала?

    Вы знаете, что двигатель внутреннего сгорания, приводящий в движение ваш мотоцикл, имеет поршень, который совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре двигателя и прикреплен к узкому концу шатуна.

    Другой конец шатуна (большой конец) соединен с коленчатым валом, и коленчатый вал преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение.

    Современные коленчатые валы обычно изготавливаются из цельных поковок, однако могут быть одноцилиндровые коленчатые валы, состоящие из трех или более деталей. Заросший коленчатый вал может быть легко идентифицирован, поскольку его шатун обычно представляет собой цельную конструкцию по сравнению с раздельным шатуном, используемым в кованом коленчатом валу.

    Коленчатый вал состоит из следующих частей: коренная шейка, шатун, шейка кривошипа и противовесы.

    III. Краткая справка о балансировке коленчатого вала

    Двигатель вашего мотоцикла, включая коленчатый вал, был сбалансирован на заводе, однако баланс может быть нарушен из-за потери веса компонентов или замены поршня, шатуна , так далее.Езда на мотоцикле с разбалансированным коленчатым валом — неприятное занятие.

    Балансировка коленчатого вала мотоцикла сопряжена с множеством проблем, и вы никогда не сможете нейтрализовать все силы дисбаланса, действующие на коленчатый вал. Двигатель вашего мотоцикла производит вибрацию от двух источников, а именно. дисбаланс из-за вращающихся частей (вращающийся дисбаланс) и дисбаланс из-за возвратно-поступательного веса (поршень, поршневые кольца, малый конец шатуна и т. д.).

    Когда вы думаете о балансировке коленчатого вала, важно знать его конструкцию и особенности, а именно.каково назначение противовеса на коленчатом валу.

    Назначение противовесов коленчатого вала — компенсировать силы, создаваемые вращающимися и совершающими возвратно-поступательное движение массами (дисбаланс). Обычно это делается путем удаления материала с противовесов коленчатого вала.

    Чтобы коленчатый вал был идеально сбалансирован во время вращения, сумма всех сил, действующих на него (силы, в зависимости от его направления, могут быть положительными или отрицательными), должна быть приблизительно равна нулю.

    Когда вес и расположение противовеса точные и правильные для компенсации дисбаланса вращения и возвратно-поступательного движения, коленчатый вал уравновешивается.

    Однако, если вес противовеса превышает требуемый вес, необходимо выполнить балансировку путем просверливания или фрезерования лишнего веса. А если вес противовеса меньше требуемого, то при балансировке может быть добавлен необходимый вес. Обычно для этого просверливают отверстие в правильном месте и закупоривают его более плотным и тяжелым материалом, чем материал коленчатого вала.

    IV. Преимущества балансировки коленчатого вала
    • Коленчатый вал является одним из основных компонентов двигателя вашего мотоцикла, и балансировка коленчатого вала важна для плавного хода мотоцикла.
    • Идеально сбалансированный коленчатый вал может повысить производительность вашего мотоцикла и двигателя, сделав при этом вашу поездку без вибраций и комфортной.
    • Преимущества идеально сбалансированного коленчатого вала — это мощный двигатель, повышенная эффективность двигателя и снижение вибрации.

    V. Типы балансировки

    Конструкторы стремятся сделать свои спроектированные компоненты и узлы как можно более симметричными, чтобы они работали плавно во время своей работы, однако на практике это может быть невозможно.

    Следовательно, каждый вращающийся компонент (например, наш коленчатый вал) имеет несимметричный вес вокруг своей оси вращения. Эти асимметричные веса вызывают дисбаланс, что приводит к вибрации.

    Балансировка компонента может выполняться двумя способами (i) статическая балансировка и (ii) динамическая балансировка .

    Статическая балансировка — это простейшая форма балансировки компонента. Когда компонент катится вокруг своей оси, могут произойти две вещи (i) компонент останется неподвижным, не зависящий от его углового положения или (ii) компонент катится, а затем переходит в стационарное положение (опираясь на самое тяжелое угловое положение). расположение) .

    Компонент в ситуации может быть (i) в статическом сбалансированном состоянии, или (ii) в статическом неуравновешенном состоянии . Компонент можно статически сбалансировать, удалив материал из самого тяжелого места или добавив подходящий вес в районе 180º к самому тяжелому месту. Статическая балансировка может выполняться только в одной плоскости .

    Динамическая балансировка выполняется путем вращения компонента на динамическом балансировочном станке. Скорость вращения может быть рабочей скоростью компонента или меньше.Балансировочный станок обнаруживает дисбаланс и сообщает количество материала, который нужно удалить или добавить, и его местоположение. Динамическая балансировка может выполняться в двух плоскостях.

    Динамически сбалансированный компонент всегда будет иметь статический баланс, однако обратное неверно. Следовательно, статическая балансировка может улучшить производительность машины, однако она никогда не может устранить полный дисбаланс. Кроме того, результат статической балансировки зависит от навыков и опыта человека, выполняющего ее.

    VI. Статическая балансировка коленчатого вала
    Статическая балансировка коленчатого вала мотоцикла требует навыков и опыта. Если вы пытаетесь выполнить статическую балансировку коленчатого вала мотоцикла, воспользуйтесь помощью и руководством опытного механика, имеющего опыт работы в этой области. Сборка неправильно сбалансированного коленчатого вала на двигатель мотоцикла небезопасна и может привести к серьезным повреждениям / несчастным случаям. Кроме того, всегда лучше использовать динамическую балансировку коленчатого вала.

    Для выполнения статической балансировки коленчатого вала вам понадобится набор прецизионных весов и приспособление для поддержки свободного вращения коленчатого вала. Вы можете поддерживать коленчатый вал на параллельных рельсах или на наборе перекрывающихся роликов, а если у вас есть доступ к токарному станку, вы можете установить коленчатый вал между центрами передней и задней бабок. Вы можете использовать параллельные рельсы только для коленчатых валов, имеющих валы одинакового диаметра с обеих сторон.

    Обычно уравновешивают коленчатый вал, используя грузы, равные массе вращающейся массы, добавленной к 50% массы возвратно-поступательной массы.Этот метод обычно достаточно хорошо работает с большинством двигателей мотоциклов.

    Однако многие факторы не учитываются, а именно. различные обороты двигателя, сила, прикладываемая к коленчатому валу во время рабочего хода, длина шатуна, трение подшипников, качающиеся пары и т. д. Следовательно, балансировка коленчатого вала всегда является компромиссом. И всегда рекомендуется использовать динамическую балансировку.

    Статическая балансировка с некоторой долей успеха возможна только для одноцилиндрового двигателя, вертикального двойного цилиндра на 360 градусов и мотоциклетного двигателя V-образного типа.

    Этапы статической балансировки коленчатого вала (одноцилиндровый двигатель)

    Этап 1 : Взвесьте детали, совершающие возвратно-поступательное движение, а именно. поршень, поршневые кольца, поршневой палец, замки и малый конец шатуна на прецизионных весах и запишите их. Вам понадобится простое приспособление, чтобы взвесить малый / большой конец шатуна.

    Вам не нужно взвешивать большой конец шатуна и его подшипник, так как вы выполняете статическую балансировку коленчатого вала с установленным на нем шатуном.

    Шаг 2 : Общий вес поршня, поршневых колец, стопоров и поршневых пальцев = X граммов.

    Масса малого конца шатуна = Y грамм.

    Тогда возвратно-поступательный груз, который будет использоваться для статической балансировки, скажем, R = коэффициент балансировки, умноженный на (X + Y). Фактор баланса — это коэффициент, рассчитываемый людьми, имеющими опыт работы в этой области, и обычно принимается равным 50 процентов (но это может варьироваться).

    Следовательно, в нашем случае R = 50 процентов от ( X + Y ).

    Шаг 3 : Тем не менее, мы выполняем статическую балансировку коленчатого вала с установленным на нем шатуном, и это включает также малый конец шатуна.

    Следовательно, чтобы получить фактический вес, который будет использоваться для статической балансировки, мы должны вычесть вес малого конца шатуна из R . Это означает, что фактический вес, который нужно добавить, равен = R минус вес малого конца шатуна.Допустим, этот фактический вес составляет A .

    Шаг 4 : Установите коленчатый вал и шатун в сборе на зажим параллельной направляющей. Убедитесь, что две направляющие параллельны и находятся в одной плоскости.

    Теперь нам нужно прикрепить груз A к малому концу шатуна. Можно сделать проволочный крючок (тип S ) и прикрепить к нему гайки, шайбы и втулки. Общий вес S-образного крюка с гайками, шайбами ​​и т. Д. Должен быть равен A граммов.

    Шаг 5: Подвесьте проволочный крючок с грузами ( A, грамм) к узкому концу.
    Если коленчатый вал вашего мотоцикла сбалансирован с правильным коэффициентом, то коленчатый вал не будет проявлять никакой тенденции к вращению и останется неподвижным в любом положении, в котором вы его катите. Однако в случае дисбаланса тяжелая сторона скатится вниз. Тяжелая сторона обычно — это противовесы на коленчатом валу.

    Шаг 6 : Обычной практикой является удаление материала с более тяжелой стороны путем добавления веса, и хотя это можно сделать, это непрактично.Удаление материала обычно производится путем сверления. Многие коленчатые валы закалены, поэтому вам может потребоваться твердосплавное сверло. Если вы не уверены, что один противовес коленчатого вала тяжелее другого, обычной практикой является удаление одинакового количества материала с каждого из противовесов (это минимизирует количество качающихся пар).

    Шаг 7 : Повторите шаги 5 и 6 и убедитесь, что коленчатый вал статически сбалансирован.

    Часто статическая балансировка выполняется путем добавления расчетного веса боба на шатунную шейку для имитации вращающейся массы на головке шатуна и процента от возвратно-поступательной массы.Этот груз должен быть симметрично размещен на оси шатунной шейки, чтобы обеспечить надлежащие результаты, и для крепления груза на шатунной шейке имеются специально изготовленные зажимы с болтовым соединением.

    Вы должны следовать аналогичному методу статической балансировки многоцилиндровых двигателей мотоциклов. Дополнительные моменты, о которых следует позаботиться при статической балансировке многоцилиндровых двигателей: (i) рассмотреть все цилиндры для расчета возвратно-поступательной массы , (ii) поршневые кольца и поршневые пальцы многоцилиндров. могут не сильно различаться по своему весу, однако, поскольку поршень изготовлен из литого или кованого материала, может быть различие в их весе (вы должны быть осторожны, поскольку поршень является критическим компонентом), и (iii) сравните веса шатунов (вес шатуна на малом конце и большом конце должен быть примерно одинаковым).

    VII. Динамическая балансировка коленчатого вала

    Bob-weight

    Когда вы делаете динамическую балансировку коленчатого вала на динамической балансировочной машине, вы не можете сделать это с собранными на нем возвратно-поступательными частями. Однако вы не можете отказаться от возвратно-поступательных деталей. Решением для этого является моделирование деталей, которые не могут быть собраны с коленчатым валом во время динамической балансировки. Этот расчетный вес называется « bob-weight ».

    После того, как вы рассчитали вес боба, грузы, эквивалентные весу боба, могут быть прикреплены болтами к шейке (шатунам) коленчатого вала (шатунной шейке), чтобы имитировать вес частей, совершающих возвратно-поступательное движение, во время динамической балансировки.

    Расчет веса боба для двигателя 90º V-Twin (цифры в таблице случайные)

    Поршень — 395 граммов Шатун — 398 граммов
    Поршневой палец — 102 грамма Малый конец шатуна — 159 граммов
    Замки — 2 грамма Подшипники — 38 граммов
    Поршневые кольца — 27 граммов

    Вы должны были заметить, что вес шатуна разделен на две части части, малый конец и большой конец.Это связано с тем, что малый конец соединен с поршнем и совершает возвратно-поступательное движение, а большой конец соединен с коленчатым валом и имеет вращательное движение.

    Разделенный вес шатуна взвешивается с помощью приспособления. Приспособление помогает вам поддерживать больший конец, взвешивая меньший конец, и наоборот. После раздельного взвешивания малого и большого конца вы можете взвесить весь шатун. Вес двух грузов должен быть равен общему весу шатуна.

    9095 0
    Расчет веса боба
    Шатун (большой конец) 398 Поршень 395
    Подшипники 38 Всего 436 Замки 2
    Количество шатунов / ход x2 Поршневые кольца 27
    Всего 872 Шатун
    Масло 6 Всего 685
    Вращающийся вес 878 ​​ Количество поршней / ход x2
    Фактор возвратно-поступательного движения Bob-weight 1563 Times 50% x50%
    Фактор возвратно-поступательного движения 685

    Вес противовесов коленчатого вала должен быть равен сумме 100% вращающихся масс и 50% возвратно-поступательных масс.Вам необходимо взвесить все соответствующие компоненты на точных весах.

    Дополнительные 5-10 граммов добавляются для учета веса смазочного масла. Большой конец шатуна и его подшипники вращаются вокруг коленчатого вала, и они считаются вращающейся массой.

    Во время процесса балансировки грузик (-ы) болтами прикрепляется (-и) к шейке (-ам) шатуна. После того, как вы зажали грузик на шейке шатуна, балансировочный станок раскручивает коленчатый вал со скоростью около 750 об / мин, и когда вращение коленчатого вала прекращается, на цифровом дисплее балансировочного станка отображается количество груза (добавляемого или удалено) и его местонахождение.Процесс балансировки продолжается до тех пор, пока остаточный дисбаланс не станет незначительным.

    VIII. Заключение

    Обсуждение в предыдущих параграфах очень ясно показывает важность балансировки коленчатого вала вашего мотоцикла. Балансировка коленчатого вала важна, потому что каждый мотоциклист хочет плавной езды.

    Как балансировать коленчатый вал ???

    Я нашел это руководство по балансировке китайского двухтактного двигателя.

    1) Возьмите полную массу шатуна шатуна и подшипника шатуна — 40.3 грамма + 7,1 грамма = 47,4 грамма
    Если ваш двигатель имеет упорные шайбы, добавьте вес упорных шайб к «шагу 1»

    2) Возьмите полный вес малого конца шатуна и общий вес поршня и колец. поршневой палец, малый концевой подшипник и зажимы — всего 105,5 грамма

    3) Умножьте цифру 105,5 на желаемый коэффициент балансировки. Для аргументов я буду использовать общий коэффициент балансировки 55%> 105,5 x 0,55 = 58,025

    4) Добавьте общий вес «шага 1» к значению коэффициента балансировки «шага 3» — 47.4 + 58,025 = 105,425

    Требуемый вес боба для балансировки коленчатого вала с коэффициентом балансировки 55% будет 105,4 грамма

    5) Соберите коленчатый вал, слегка нажав на две половинки и штифт коленчатого вала, только так, чтобы он удерживал вместе, и вы можете исправить коленчатый вал на наборе V-образных блоков для процедуры балансировки.

    6) Поместите выточенные концы или валы коленчатого вала на параллельные поверхности с режущими кромками или используйте два сверла разумного размера без царапин или глубоких канавок — вам нужна идеально гладкая и горизонтальная поверхность, на которой коленчатый вал сможет вращаться. .

    7) Сделайте что-то вроде крюка, чтобы свесить штифт коленчатого вала, который весит точно так же, как цифра, которую вы рассчитали на «этапе 4»

    8) Вы хотите иметь возможность вращать коленчатый вал в любом положении без падения шатунной шейки вниз.
    Обычно считается приемлемым, что желателен слегка тяжелый противовес (сторона, противоположная шатунной шейке).
    Если шатунная шейка падает вниз, вы можете либо удалить металл с ее конца, либо добавить тяжелый металл (например, латунь или мелорический металл) в конец противовеса, пока не уравновесите коленчатый вал.

    9) После того, как коленчатый вал будет сбалансирован, разобрать его и установить шатунный подшипник и шатун (упорные шайбы также, если коленчатый вал использовал их) и сжать коленчатый вал вместе и выровнять коленчатый вал.

    10) Возьмите коленчатый вал, поместите его в пластиковый пакет и поместите в морозильную камеру. Примерно через час снимите подшипники коленчатого вала (для левого и правого валов) и снимите пылезащитные уплотнения, если они установлены.
    Теперь опустите подшипники в поддон, наполненный горячим маслом.
    Подшипники будут расширяться в масле, а коленчатый вал слегка сжимается.
    Выньте коленчатый вал из морозильной камеры и подперните его так, чтобы валы стояли вертикально.
    Используя пару гладких пластин, выньте нагретый подшипник из масла и осторожно опустите его на вал, не медлите, сделайте так же и с другой стороны.
    Подшипник должен упасть прямо, не нужно нажимать или прилагать усилия.
    Убедитесь, что вы прижали подшипники к поверхности коленчатого вала, прежде чем подшипники остынут, а коленчатый вал не нагреется.
    Если они не будут установлены прямо на валу после того, как все выровнялись по температуре, у вас не будет никакой надежды на то, что они будут вытолкнуты ровно и ровно — вы только повредите вал и подшипники.

    11) Перед сборкой коленчатого вала в половинах картера вместе с валом муфты поместите собранный коленчатый вал с его подшипниками коленчатого вала в морозильную камеру и используйте тепло для расширения корпусов, что позволит легко установить подшипники в соответствующие приемники.
    Сборка должна производиться без приложения чрезмерного усилия к коленчатому валу.
    Если вам нужно большое давление, чтобы половинки корпуса закрылись, вы выжмите коленчатый вал из положения «истинное», и двигатель будет вибрировать, независимо от того, что он был сбалансирован.

    12) Лучше всего устанавливать сальники коленчатого вала после того, как корпуса будут стянуты вместе.

    Вот более простой метод, но не такой точный.

    Поместив кривошип в подставку, которая позволит ему свободно вращаться.
    V-образные блоки с 2 подшипниками с каждой стороны, на которых вращается кривошип.
    Мы могли бы следовать методу балансировки шлифовального круга.

    Вам понадобится несколько круглых магнитов, чтобы использовать их для грузов, поместите их на кривошип, чтобы найти правильное положение грузов.

    Круглые магниты по 2 на каждый маховик (всего 4) должны весить больше, чем общий вес дисбаланса. «Подшипники шатунов поршня и т. д.

    После того, как вы найдете правильное размещение для достижения баланса, вам нужно будет высверлить маховики кривошипа и поместить туда грузы = вес магнитов + вес снятого материала.

    Это был бы более простой нематематический и менее точный метод балансировки.

    Я НЕ БУДУ КРЕДИТА на эту информацию. Я только что ее нашел.

    Балансировка коленчатого вала Расходные материалы для балансировки распределительного вала Стр.

    После 50 лет работы в индустрии балансировки я обнаружил, что более половины цехов балансировки не знают, что грузики боба должны располагаться в центре броска. Я получаю по крайней мере два или три звонка в неделю из магазинов, которые освежают мотор и обнаруживают, что им нужно повторно сбалансировать коленчатый вал.Они находят перепад от 4 до 12 грамм от конца до конца. Вопрос, который я задаю звонящему, такой: «Вы когда-нибудь снимали грузики и снова ставили их на коленчатый вал?»

    Независимо от того, насколько вы хороши, при использовании универсальных гирь вы, скорее всего, потеряете пару граммов. Трудно сделать это идеально.

    Когда грузы бобов смещаются к «задней части» коленчатого вала, в результате задняя часть коленчатого вала оказывается уравновешенной, а передняя — неуравновешенной.И наоборот, толкание груза боба к «передней части» коленчатого вала приводит к тому, что передняя часть оказывается уравновешенной, а задняя — неуравновешенной. В любом случае это очень небольшой вес, а коленчатый вал по-прежнему соответствует отраслевым стандартам.

    Когда грузы боба размещены в центре бросков, баланс пары будет одинаковым по всему коленчатому валу.


    При использовании оправки для маховика конического типа первое, что нужно сделать, это проверить на биение.Некоторые маховики могут иметь фаску с механической обработкой и не соосны с приводом. Если они не концентрические, поверхность не будет правильной.

    Я лично предпочитаю балансировать маховик и сцепление в сборе с помощью коленчатого вала или оправки, такой как коленчатый вал. Сцепление необходимо предварительно нагружать, как если бы диск сцепления был на месте, с тремя легкими проставками одинаковой толщины, разнесенными на 120 градусов. Это удерживает прижимную пластину параллельно маховику.Я видел до 30 грамм дисбаланса, когда диск сцепления не был предварительно нагружен.

    Многие муфты умещаются в регистре маховика. Остальные крепятся с помощью специальных болтов сцепления с буртиками. Третьи устанавливаются с установочных штифтов. Многие муфты диафрагмы располагаются на каждом другом отверстии. Убедитесь, что вы используете болты сцепления, соответствующие зарегистрированным отверстиям. При использовании крышки, которая была разработана для установки на регистр маховика, но которая крепится болтами через незакрепленные отверстия, необходимо указать концентрическую форму и установить ее с помощью дюбеля или скрученной шпильки.Все муфты и маховики должны иметь маркировку, чтобы они всегда повторялись в одном и том же месте.


    Владелец автозаправочной станции в средней школе, магазин, занялся балансировкой в ​​1955 году. Построил приспособления, чтобы облегчить и ускорить работу. Так возникла продукция ABS. ABS Products и Automotive Balancing Service стали отдельными компаниями в 1987 году.

    Раньше двигатель нужно было спроектировать и сбалансировать.

    Чертеж

    мог быть работой клапана или полной перестройкой сверху вниз, спереди назад. Но это всегда нужно было сбалансировать. «Сбалансированный» было модным словом в 60-х годах.

    Сегодня, если вы работаете в цехе полного цикла, это последний шаг в продаже комплектующих и в процессе восстановления / обработки. Независимо от того, являетесь ли вы механическим цехом или цехом, специализирующимся на балансировке, это последняя крупная операция перед сборкой.

    Вы можете быть героем или козлом, в зависимости от того, насколько счастлив клиент, когда вы закончите.

    1. Двигатель работает ровнее, чем они помнят до балансировки?
    2. Идет ли он быстрее, чем до балансировки?

    Всегда помните: счастливые покупатели не разговаривают, а несчастные говорят, кажется, всем.

    Балансировка может быть такой же простой, как согласование деталей, изготовление и установка грузиков и просверливание отверстия; или это может быть так же сложно, как попытка просверлить отверстие в невероятно твердом коленчатом валу и установить несколько кусков тяжелого металла, просверлить заднюю часть бросков или повернуть кулачок противовесов.

    Обсудите балансировку различных двигателей — от простого к сложному.

    Различные ловушки, на которые следует обратить внимание:

    • Фланцы маховика Buick симметричные
    • Коленчатые валы:
      Не совмещены по фазе, кованые скручены, неправильно изогнуты
      Неправильно заземлены
    • Не согласованные друг с другом комплекты корзин E-bay:
      Внутренние детали для внешних двигателей
      Внешние детали для внутренних двигателей
      Регулировка для одной или двух исключительно легких или тяжелых деталей.

    Подчеркните, что вы должны зарабатывать деньги. Время — деньги!

    Любой хороший владелец знает, сколько они должны платить, чтобы держать двери открытыми — это число должно быть включено в любую работу, которая выходит за пределы двери.

    При расчете стоимости работы необходимо учитывать:

    • Стоимость открытия дверей (электричество, страховка, квартплата, налоги и другие сопутствующие платежи)
    • Расходы на персонал (заработная плата, больничные, форма, страховка [заработная плата, здоровье], налоги и другие льготы
    • Стоимость обслуживания и ремонта оборудования (не только балансира)
    • Расходные материалы, которые вы будете использовать (сверла, развертки, масло для резки)

    Балансировка коленчатого вала, которая занимает 8 часов между сверлением, развертыванием и установкой тяжелого металла.

    Автор: alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *