Балансировка колес динамическая
Балансировка колёс - виды балансировки
По страницам старых изданий
Почти все автомобилисты знают (а многие убедились на своем опыте), что неуравновешенные шины изнашиваются быстрее. Не случайно заводы пред писывают проверять балансировку колес регулярно (обычно при каждом ТО), не ставя это в зависимость от каких-либо внешних признаков. Что ж, задача несложная, на специальном стенде проверка делается быстро. А как обходиться собственными силами, тоже не все знают. Читатели просят вернуться к данной теме, что мы и делаем.
Различают два вида балансировки — статическую и динамическую.
Статический дисбаланс — это неуравно вешенность колеса относительно оси вра щения. Вследствие этого во время дви жения возникает центробежная сила, ко торая направлена от центра в сторону самого тяжелого места шины. А поскольку колесо крутится и направление силы непрерывно меняется, естественно, появ ляются вибрации — ив подвеске, и в рулевом приводе, и в самой эластичной шине. Ускоряется износ этих элементов ходовой части, а управляемость и устой чивость автомобиля ухудшаются.
Дисбаланс, о котором мы говорим, по тому и называется статическим, что опре деляют его, когда колесо находится в спокойном и ненагруженном состоянии, проще говоря — предоставлено само себе. Вот несколько отвлеченный, но простой пример. Переднее колесо велосипеда, как известно, очень легко вращается на подшипниках. Будучи приподнято, оно начинает качаться подобно маятнику и останавливается тяжелым местом вниз. Если теперь в верхней, легкой части прикрепить к ободу какой-то грузик и подобрать нужную его массу, можно добиться, что у колеса наступит состояние безразличного равновесия. Иными словами — оно будет статически отбалансировано.
У автомобиля посложнее. Тут колеса прокручиваются довольно тяжело, поэтому на месте ничего сделать нельзя. Иное дело, если изготовить приспособление в виде упрощенной ступицы, сидящей на очень легких и «нежных» шарикопод шипниках (его схема показана на рис. 1, а размеры рукодельный автомобилист без труда определит по месту). Снятое с машины колесо устанавливают на эту ступицу и находят тяжелое место, после чего на противоположной стороне обода закрепляют стандартные балансировочные грузики, добиваясь равновесия. Грузики надо размещать и на наружной, и на внутренней сторонах колеса так, чтобы общая масса противовеса поделилась между ними примерно поровну (о причи нах поговорим ниже).
Описанный метод (его называют балансировкой с горизонтальной осью вращения) положен в основу целого ряда про мышленных изделий, которые можно встретить в магазинах . Каких-то особых достоинств у них нет, и грамотная самоделка ничем не хуже, однако ее изготовление требует квалифицированных токарных работ.
Вот почему широкое распространение получила другая система — балансировка с вертикальной осью вращения, которая в свое время была предложена автолюбителем В. Белугиным (ЗР, 1978, № 12). ее действие заключается в следующем.
Предположим, что мы кладем колесо плашмя, причем так, что его единственной опорой является точка (острие какогото штыря), расположенная на оси вращения. Естественно, оно сразу же станет крениться в сторону наиболее тяжелого места. Но если точка опоры находится выше центра тяжести колеса, то оно не опрокинется и не упадет, а зависнет в наклонном положении. Величина этого наклона будет определяться двумя факторами — дисбалансом колеса и расстоянием от опоры до центра тяжести. В случае, когда дисбаланса вообще нет, колесо должно расположиться строго горизонтально (к этому, собственно, и надо стремиться).
Приспособление, позволяющее балансировать колесо на основе описанного принципа, устроено предельно просто и состоит всего из двух деталей — фланца и опорного винта с заостренной концевой частью. Опорой, на которую ставят приспособление вместе с колесом, может послужить любой подходящий металлический предмет. Учитывая, что при уменьшении расстояния от опоры до центра тяжести колесо при том же дисбалансе наклоняется на больший угол, в ходе работы можно увеличивать чувствительность приспособления, ввертывая опорный винт во фланец. Подобранные балансировочные грузики, как упоминалось ранее, надо размещать симметрично на внешней и внутренней сторонах колеса.
Существует и другой вариант балансировки с вертикальной осью вращения (предложение В. Веретенникова — ЗР, 1984, № 12), являющийся, по существу, технологической разновидностью того, что описан выше. Как следует из схемы (рис, 3), в зтом случае регулировочный винт снабжен маленьким ушком, за которое его (вместе с фланцем и проверяемым колесом) подвешивают при помощи какого-то гибкого элемента — шнура, цепочки, прочной капроновой нити и т. п. Понятно, что ушко должно располагаться выше центра тяжести колеса. Выявляют легкое место колеса и навешивают балансировочные грузики в том же порядке. В определенных условиях этот вариант может оказаться предпочтительнее.
Вкратце остановимся на том, от чего зависит точность статической балансировки.
Прежде всего, колесо следует тщательно очищать от налипшей грязи. Это требование, при всей его банальности, не напрасно выдвинуто на первое место.
Геометрические размеры колеса «обязаны» быть правильными. Под этим подразумевается, что боковое и радиальное биение обода, а также радиальное биение протектора шины не должны быть больше одного миллиметра. Дело не только в том, что деформации служат причиной дисбаланса. В конечном счете, отбалансировать деформированное колесо можно, но повышенное биение само по себе дает в эксплуатации примерно тот же отрицательный эффект, что и повышенный дисбаланс.
Наконец, несколько слов о динамическом дисбалансе. Суть этого явления состоит в следующем. Представим себе колесо, у которого есть определенные скопления массы (проще говоря, тяжелые места), расположенные так, что при статической проверке колесо находится в состоянии безразличного равновесия. Экстремальный случай такого рода показан на рис. 4. Когда такое колесо вращается, отмеченные на рисунке массы становятся источником центробежных сил. В рассматриваемом примере эти силы равны по величине, направлены в противоположные стороны, но все же не уравновешиваются, поскольку каждая действует на определенном плече относительно средней плоскости вращения колеса.
Выходит, статически отбалансированное колесо тоже может быть причиной вредных вибраций. Но положение отнюдь не безысходно. Лучше, конечно, когда колесо отбалансировано на стенде и грузики на нем расположены так, что не отмечается никаких вибраций при движении машины. Но если в ходе статической балансировки мы вешаем грузики на обе стороны колеса, динамический дисбаланс практически будет столь невелик, что им можно пренебречь. Если, конечно, держаться в пределах тех скоростных режимов, которые допускаются правилами движения и здравым смыслом.
В заключение стоит напомнить одну простую вещь. Гвоздей у нас на дорогах хватает, поэтому латать и монтировать шины приходится не так уж редко. Делают это зачастую второпях; положение покрышки относительно обода не отмечают и ставят ее как придется. А внешне все выглядит благопристойно — ведь грузики на ободе остались, хотя теперь они, возможно, только увеличивают дисбаланс. Сплошь и рядом именно здесь кроется разгадка многих казусных явлений. Поэтому возьмите за правило перед тем, как демонтировать покрышку, пометить ее мелом — проще всего возле золотника камеры.
vaz-rukovodstvo.ru
Балансировка колёс своими руками: как сэкономить на шиномонтаже
Большинство автомобилистов очень часто забывают о том, что колеса нужно не только вовремя подкачивать, проверятьдавлениев шинах, но и проводить балансировку. Данной процедуре нужно уделять достаточно внимания. Именно от правильности балансировки колес будет зависеть исправность работы подвески машины, срок ее работы, а также будет ли безопасной и комфортной езда на таком автомобиле.
Для чего нужна балансировка колес
Не каждый автолюбитель знает ответ на данный вопрос. Но большинство водителей имеют общее представление о том, зачем нужно проводить балансировку колес: если масса колеса будет распределена равномерно по отношению к центру, то вибрация от колеса будет минимальной. Но как же балансировка влияет на срок службы колес, Вашу безопасность и комфорт? Если не сильно углубляться, то сокращенный ответ на этот вопрос будет таким: если в колесе нет баланса относительно всех осей симметрии, то в нем появляются разные центробежные силы, причем отличаются они вектором положения, от чего и создается вибрация колеса, а на ступицу накладываются нагрузки по разным направлениям.
Последствия неконтролируемой эксплуатации машины, а вернее, отсутствие контроля над колесами, могут быть самыми разными. Например:
1) Из-за возможных перегрузок, которые не предусмотрены производителем, несущие узлы подвески могут быстрее износиться, а именно подшипники ступицы придется поменять раньше времени. Если нагрузки будут слишком большими, то во время езды некоторые детали подвески могут даже разрушиться. Из-за этого прямо на дороге колесо может просто отлететь, что может стать причиной достаточно серьезной аварии.
2) Колесо, которое вибрирует, отличается крайне плохом сцеплением с дорогой, то есть контактное пятно с дорогой нестабильно. Это приводит в тому, что управлять машиной становится труднее, а тормозной путь становится длиннее. По причине этого водить такую машину менее безопасно.
3) Разбалансированное колесо вибрирует из-за неравномерной нагрузки, которая приходится на протектор. Из-за этого существенно снижаются ресурсы шин, что приводит к ускоренному изнашиванию покрышек.
4) Вибрация от колеса передается рулю, что приносит водителю достаточно сильный дискомфорт.
Как узнать нужна ли балансировка
Что касается самого дисбаланса колес, то он может быть статический и динамический. В рамках статического дисбаланса происходит смещение центральной оси инерции от оси вращения: по факту, они параллельны, но не совпадают. Неравномерное распределение массы приводит к образованию вращающего момента, начинаются маятниковые колебания. Это будет происходить до тех пор, пока масса не перейдет в крайнюю нижнюю позицию. Чтобы устранить эту проблему, нужно провести статическую балансировку, то есть установить корректирующую массу с диаметрально противоположной стороны колеса.
Из-за того, что колесо может быть неуравновешенным по ширине, возникает динамический дисбаланс. Обнаружить подобный дефект можно во время вращения колеса. В колесе формируются центробежные силы разного направления, которые формируют пару с неким моментом вращения. Провести динамическую балансировку значит специальные грузики внутри и снаружи колеса, которые будут уравновешивать нагрузку, причем именно в той плоскости, в которой «работает» описанная пара сил.
Признаки наличия неуравновешенности колес
1) Если Вы чувствуете вибрацию, исходящую от руля. Зачастую, причина этому – неуравновешенность одного из передних колес. Во время этого ломается подшипник ступицы. Из-за вибрации может произойти разгерметизация кондиционера.
2) Во время движения по дороге заднюю часть машины заносит в разные стороны. Это может сигнализировать не только в том, что колеса разбалансированы, но и о возможных проблемах с задней подвеской, а конкретно со стойками, сайлентблоками балки. Именно потому нужно проводить балансировку не только передних, но и задних колес. Задние колеса всегда разбалансированы меньше, чем передние, но этот факт все равно имеет место быть. Поэтому задние покрышки могут изнашиваться неравномерно.
Виды и методы балансировки
Исходя из видов дисбаланса, есть два вида баланса – статический и динамический. Они соответственно направлены на устранение соответствующей неуравновешенности. Если колесо сбалансировано статически, то его масса распределена относительно оси вращения равномерно. Из-за неравномерности распределения дорога во время движения машины очень «бьет» по колесу, а в следствии, и по всем элементам подвески. Сделать статическую балансировку можно на любой шиномонтажной станции.
В случае динамически сбалансированного колеса, его масса равномерно распределена относительно плоскости вращения, то есть колесо не поворачивается от внешней стороны к внутренней, и наоборот. В противном случае, колесо будет совершать боковые колебания. Чем шире будет колесо, тем сильнее оно будет колебаться в случае динамического дисбаланса.
Также существует такая разновидность балансировки, как финишная. Такую процедуру нужно проводить даже с новыми качественными колесами. Это нужно делать потому, что в элементах опоры колес может быть остаточный дисбаланс, причем проявляется эта неуравновешенность достаточно сильно, причем заметно это именно во время движения на высоких скоростях. Также будет иметь место ускоренный износ покрышек.
Балансировка колес своими руками
После прохождения 15000 км, нужно обязательно провести балансировку колес. На шиномонтажной станции процесс уравновешивания колес займет несколько минут, а вот в гараже, при собственноручной балансировке, нужно будет использовать подручные средства. Для того, чтобы своими руками сделать балансировку колес, нужно выполнить определенную последовательность действий.
1) Используя домкрат, нужно приподнять переднюю часть автомобиля.
2) Далее нужно немного отвинтить гайку ступицы и провести расшплинтование. Благодаря этому, крепление подшипников на передних колесах станет более слабым. Достаточно будет сделать два – три оборота.
3) Этот этап наиболее ответственный. Нужно менять положение колеса. Если оно разбалансировано, то будет заметно движение колеса в разные стороны.
4) Нужно будет немного уменьшить давление в шинах и снять с колеса грузики, если они были поставлены заранее. После этого нужно начать вращать колесо в направлении против часовой стрелки.
После полной остановки, нужно будет сделать отметку мелом и краской. Благодаря этому можно будет отметить верхушку колеса.
5) Далее нужно вращать колесо по часовой стрелке. Также нужно будет дождаться его полной остановки, после чего сделать отметку. Она не должна совпадать с предыдущей меткой. Так станет видно, какая именно область колеса наиболее легкая. Это место располагается между теми метками, которые будут сделаны. В этом месте нужно будет сделать еще одну метку.
6) Далее нужно установить маленькие легкие грузики (весом до 30 грамм) с обеих сторон от последней оставленной отметки.
7) После этого нужно будет проверить работу. Для этого нужно закрутить колесо и дождаться его полной остановки. После остановки грузики должны оказаться снизу. В противном случае нужно будет поставить грузики большей массы и повторить процедуру. Делать это нужно до тех пор, пока не будет достигнут тот эффект, который нужен.
8) После этого нужно будет поймать тот момент, когда колесо перестанет вращаться в различных положениях. Для этого нужно менять положение грузиков на одинаковое расстояние от последней отметки. Аналогичную процедуру нужно провести с остальными колесами.
Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.
Была ли эта статья полезна?Да Нет
auto.today
Балансировка колес
Строительные машины и оборудование, справочник
Категория:
Техническая эксплуатация автомобилей
Балансировка колесВ процессе работы автомобиля может возникнуть неуравновешенность колеса в результате неравномерного износа протектора, наложения манжета при ремонте покрышки, эксцентричности колеса, наложения заплаты при ремонте камеры и неправильной установки вентиля камеры.
Рис. 1. Схема сил, действующих на неуравновешенное колесо
Рис. 2. Схема статической и динамической неуравновешенности колеса:
Исследования, проведенные в НИИАТ, показали, что дисбаланс отремонтированных покрышек в среднем в 7 раз превышает допустимый для новых покрышек, а в отдельных случаях — в 10—12 раз.
Устранение статической неуравновешенности называется статической балансировкой. Она производится в статическом состоянии колеса. Неуравновешенное колесо, свободно вращающееся на оси, всегда будет поворачиваться тяжелым местом вниз. Поэтому при статической балансировке.точно ойределяют самое тяжелое место колеса и с диаметрально противоположной ему стороны размещают на ободе с одной или с двух сторон грузик Г. После статической балансировки колесо, поворачиваемое на валу станка, останавливается в любом положении, сохраняя статическое равновесие.
Перед проведением статической балансировки проверяют радиальное и осевое биение колеса. В легковом автомобиле допускается радиальное биение не более 1,5—2 мм, а боковое — не более 2 мм (для шин 7,00—15) или не более 3 мм (для шин 7,50—16). Если статически уравновешенное колесо привести во вращение, то могут возникнуть моменты Р’с я Р“с от неуравновешенных центробежных сил на плече К (рис. 125). Такая неуравновешенность колеса называется динамической. Следовательно, под динамической неуравновешенностью колеса понимают неравенство нулю центробежных моментов инерции. Для выявления и устранения динамической неуравновешенности колес применяют специальные станки.
На рис. 3 показан общий вид и устройство станка ГАРО (модель 191) для статической и динамической балансировки колес отечественных легковых автомобилей всех марок.
Станок состоит из корпуса, в котором расположен электродвигатель, балансировочного механизма, педали управления и тормоза. Вращение от электродвигателя с помощью плоского ремня передается балансировочному механизму.
Балансировочный механизм станка служит для определения величины и места динамической неуравновешенности колеса. Вал балансировочного механизма установлен на двух опорах со сферическими подшипниками (передняя — неподвижная, а задняя — качающаяся). На вал балансировочного механизма колеса можно устанавливать в сборе со ступицей (на конусах) или без нее (с помощью диска с пятью болтами).
Рис. 3. Станок для балансировки колес легковых автомобилей: а — общий вид; б — продольный разрез; 1 — станина; 2 — электродвигатель; 3 —ремень; 4 — тормозная колодка; 5 — вал балансировочного механизма; 6 — уравновешивающий грузик; 7— педаль управления
При вращении неуравновешенного колеса возникающие колебания вала передаются качающейся опоре и воспроизводятся прикрепленным к нему резонансным индикатором, который настроен в резонанс с вынужденными колебаниями вала, т. е. 830 об/мин. Величину этих колебаний определяют по цвету верхней планки индикатора, имеющей черные и белые полосы.
Динамическая балансировка колеса сводится к определению места и веса установки пары уравновешивающих грузиков.
При статической балансировке колеса на этом станке с помощью педали освобождают приводной ремень так, чтобы усилие от электродвигателя не передавалось на вал балансировочного механизма. Поворачивая колесо от руки, находят с^Мое тяжелое место колеса и уравновешивают его постановкой грузиков требуемого веса. Качество статической балансировки зависит от легкости вращения колеса.
В последнее время появились балансировочные станки, представляющие собой комбинацию виброметра и стробоскопа. Такие станки позволяют выявлять и устранять динамическую неуравновешенность колеса без снятия его с автомобиля.
Экспериментальные исследования показали, что балансировка колес легковых автомобилей и автобусов для междугородних сообщений повышает пробег шин на 15—25%. При этом также облегчается управление автомобилем и улучшается комфортабельность езды.
Читать далее: Особенности эксплуатации автомобилей в зимний период
Категория: - Техническая эксплуатация автомобилей
Главная → Справочник → Статьи → Форум
stroy-technics.ru
Необходимость балансировки колес
При помощи балансировки колес, с легкостью можно выяснить в каком состоянии находятся подвески на вашем автотранспорте. Имея хорошую подвеску, вы будете всегда в безопасности в момент передвижения. В данной статье вы узнаете, чем может закончиться не своевременное осуществление балансировки колес и какой смысл процесса.
Зачем необходима балансировка колес
Не каждый автомобилист знает и понимает, для какой цели нужно проводить балансировку. Ее осуществляют, дабы одинаково распределить всю массу сравнительно центра колеса. При грамотной балансировке, колеса авто не будут колебаться сильно, тем самым доставляя вам комфорт. В период езды по дорожному полотну вы не буде чувствовать изъянов и неровностей дороги. На состояние и внешний вид резины сильно отражается несбалансированность. Не сделав балансировку, может утратить свою работоспособность подшипник на ступице. Цена балансировки колес существенно пониже, нежели цена починки подвески. Немногие автомобилисты выполняют балансировку лишь 1 пары колес, утверждая, что в таком процесс нуждаются только ведущие. Такое мнение сосем неправильное, регулировать необходимо четыре колеса автотранспорта. Не так уж много разновидностей имеет балансировка колес, а именно:
1. Автоматическая.
2. Посредством станка
3. Финишная.
Большинство авто владельцев знают лишь несколько типов:
· статическая;
· динамическая.
Динамическая балансировка колеса
В наше время не каждая мастерская может выполнять динамическую балансировку. Довольно редко можно встретить установку для выполнения такого процесса. Специалистам удается избегать дисбаланс, благодаря небольшим грузикам, которые размещают по обе стороны обода колеса. Распознать неуравновешенность в таком случае можно при помощи крутящегося колеса на скорости.
Статическая балансировка колеса
Когда случается дисбаланс, колесо будет содержать не одинаковое разделение массы по оси вращения на установленном участке. В период поездки, зона, на которую направлена максимальная нагрузка, будет усиленно постукивать по дорожному полотну. Дисбаланс может увеличиваться, если автотранспорт будет ехать на больших оборотах. Как раз по этой причине была изобретена статическая балансировка. В каждой автомастерской занимающейся шиномонтажными процессами, можно ее сделать. На специальный станок устанавливают колесо, и оно начинает совершать обороты. Благодаря электронике, можно установить и вычислить дисбаланс, она определяет место, на которое необходимо поместить груз. Каждый работник шиномонтажной мастерской без особых затруднений может отбалансировать колеса.
Автоматическая балансировка колеса
Такая разновидность балансировки делается исключительно на автобусах, а также на грузовом автотранспорте. К колесам еще присоединяют сторонний груз, скажем:
1. Специальные гранулы.
2. Песок.
В период оборотов колеса, под влиянием сил, вещество прислоняется к центру, вследствие чего получается автоматическая балансировка. На простых автотранспортных средствах такой способ перестали применять, ведь сложно узнать, сколько материала необходимо засыпать.
Финишная балансировка колеса
Такой вид совершают после проведения как динамической, так и статической балансировки. Исключительно специальное устройство, размещают под автотранспортом. Дабы электроника совершила вычисления, необходимо разогнать колеса автотранспорта до скорости от 80, но не более 90 км. По окончанию такого процесса электроника обозначит место, на котором следует разместить вспомогательные грузы. Когда меняют колеса, такой процесс нужен для машины.
Правильная балансировка колес
Чтобы выполнить правильную балансировку нужно придерживаться некоторым стандартам, таким как:
1. Необходимо освободить поверхность дисков от инородных засорений. Совершая балансировку чернового колеса, можно ошибочно рассортировать массу. В таком моменте есть вероятность сделать балансировку напрасно.
2. Прибрав использованные грузы, можно приступать к новой балансировке.
3. Воздействовать на сбалансированное колесо может и колпак из пластикового материала. В связи с этим рекомендуется их снимать.
Промежутки между проведением балансировки
Любой профессионал по - своему советует выполнять балансировку колес автотранспорта. В некоторых источниках можно встретить информацию, что процесс нужно делать через 10 000 км. Когда вы почувствуете, что рулевое колесо чуть-чуть вибрирует и дергается, отвезите немедленно свой транспорт в мастерскую, тем самым снизив вероятность поломки в будущем. Систематически рекомендуется производить осмотр колес, делая это, вы сохраните подвески автотранспорта. Цена на балансировку разная, все зависит от ее вида и оборудования, которое будут использовать.
Балансировка в момент смены колес
Большинство автомобилистов, проводят споры, об обязательном выполнении балансировки после регулярной и сезонной смене колес автотранспортного средства. Не каждый понимает, что пока колеса не используются в период сезонов, то нарушают свой баланс. Конечно, это бывает не все время. Если вы не уверены, что колеса, лежавшие весь зимний период в гараже, имеют хорошее состояние, то сделайте лучше дополнительную балансировку.
bilety-pdd.com
Конструкторская разработка - уравновешивание колес
Конструкторская разработка - уравновешивание колес
3 КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА
3.1 Обзор существующих конструкций.
Существует два способа динамического уравновешивания колес: при снятом колесе с автомобиля и непосредственно на автомобиле. Каждый метод имеет свои недостатки и преимущества. Исходя из этих и способов, существуют разные стенды и приспособления для балансировки.
Преимуществами уравновешивания колес вне автомобиля являются: высокая точность измерений, малая потребность в площадях, независимость операций от положения автомобиля. Недостаткам является невозможность устранения неуравновешенности ходовой части автомобиля, а также неправильное центрирование колес на автомобиле (а его очень трудно выдержать, позволяют получить точное центрирование) может нарушить их уравновешенность. Такое оборудование имеет большую стоимость по сравнению с тем, которое применяется для уравновешивания на автомобиле. Уравновешивая колеса на автомобиле, можно уравновешивать и другие вращающиеся детали (тормозной барабан, диск и т. д.), что позволяет устранить дефекты, которые не могут быть обнаружены другими методами. Недостатком уравновешивания колес на автомобиле является невозможность точного определения массы необходимого грузика.
Для обнаружения динамической неуравновешенности колес применяют специальные станки (стационарные и передвижные), например стационарные станки модели К-121 (рис. 3.1) с горизонтальным положением оси вращения уравновешиваемого колеса.
Рис – Принципиальная схема стенда для балансировки колёс легкового автомобиля К-121
Динамическое уравновешивание производится при вращении вала станка с закрепленным на нем колесом. Неуравновешенная масса колеса вызывает механические колебания вала, которые после преобразования электронными устройствами регистрируются приборами, показывающими неуравновешенную массу и место установки компенсационных грузиков.
Передвижные станки позволяют определить неуравновешенность колес прямо на автомобиле.
Рис – Прибор для балансировки колёс на автомобиле (а – общий вид, б – установка датчика при балансировке колёс)
Измерительный датчик этих станков представляет собой отдельный узел, устанавливаемый под переднюю подвеску автомобиля. Датчик соединен с электронным блоком. Вывешенное колесо автомобиля раскручивается шкивом приводного устройства до скорости, соответствующей обычным условиям движения. Неуравновешенная масса колеса и других вращающихся частей передает колебания на датчик. Прибор со стробоскопом определяет массу и место грузика. По такому принципу работает станок модели К-125.
Машина АМR-2 (Рис. 3.3) служит для динамической балансировки колес с массой до 30 кг и допустимым дисбалансом около 300 г∙см. Если дисбаланс больше, то во избежание поломки машины вначале рекомендуется провести предварительную статическую балансировку. Для этого колесо закрепляют в зажимном приспособлении и, разъединяя стопор, освобождают главный вал. Поворачивая колесо на 90°, определяют место размещения грузиков и после их установки повторно проверяют качество уравновешивания.
Рис. 3.3 – Машина для балансировки колёс AMR-2.
Вообще на данный момент в мире существует огромное количество оборудования для балансировки колёс. Новейшее оборудование способно сбалансировать колесо с высокой точностью. При этом есть возможность балансировать колесо со ступицей, тормозным барабаном и, следовательно, балансировать не одно колесо, а весь узел. Но большинство таких стендов создано для балансировки только колёс легковых автомобилей. Плюс ко всему эти стенды очень дорогие.
Именно поэтому возникает необходимость создания недорогого по себестоимости стенда в условиях хозяйства, способного балансировать не только колёса легковых автомобилей, а и грузовых.
3.2 Обоснование выбранной темы конструкторской разработки.
Преждевременный выход из строя и повышенный износ деталей, и прежде всего трансмиссии, ходовой части и кузова, возникают в ряде случаев из-за несбалансированности колес по распределению массы относительно оси вращения. Это обусловлено тем, что автомобили развивают большие скорости, а неуравновешенность влечет за собой появление весьма больших центробежных сил и их моментов, значение которых растет пропорционально квадрату скорости.
Несбалансированность приводит к дополнительным динамическим нагрузкам на подшипники, вызывая вибрацию и биение колес, что уменьшает устойчивость машины при движении. Дисбаланс колес вызывает также вибрацию элементов подвески, радиатора, пола, крыльев, рулевого колеса и других деталей и механизмов. Вибрации снижают комфортабельность езды, повышают утомляемость водителей и приводят к образованию трещин на панелях кузова и оперения, повреждению, а в отдельных случаях и разрушению других деталей.
Дисбаланс неизбежен в связи с неравномерным износом покрышек, погрешностями изготовления дисков колес и введением дополнительных материалов, используемых при ремонте камер, покрышек и частично колес.
Хозяйство на данный момент обслуживается 21 грузовым автомобилем и в ближайшем будущем предстоит расширение автомобильного парка. Так как от сбалансированности колёс автомобилей зависит стабильность работ других узлов и деталей, а так же учитывая тот факт, что некоторые автомобили обслуживают тепличный комплекс и транспортируют продукты не только по территории Крыма, а и Украины и эти износы будут достаточно велики, стенд для балансировки колёс хозяйству необходим.
После ремонта и последующей сборки необходимо отбалансировать колеса статически и динамически на специальных стендах. Грубую статическую балансировку проводят непосредственно на автомобиле. Для этого поднимают автомобиль, проверяют, не задевают ли тормозные колодки за барабан, и вращением колеса определяют наиболее тяжелый участок. Отметив место расположения несбалансированной массы, на диаметрально противоположной стороне укрепляют грузик. Значительное трение в подшипниках, а также невозможность устранения момента центробежных сил, возникающего при быстром вращении колеса, требуют обязательного дополнения статической балансировки динамической на специальном стенде.
Колесо с шиной в сборе автомобилей ЗИЛ-130 и его модификаций балансируют относительно сферических поверхностей. Дисбаланс устраняют постановкой балансировочны грузов на бортовое кольцо специальным приспособлением, исключающим удары по пружине или грузу. При этом кольцо плотно прижимают к замочном кольцу. В правильности и надежности размещения грузов убеждаются после накачки шин. Для устранения дисбаланса передних колес число грузов должно соответствовать данным, приведенным в таблице 3.1, и не превышать пяти.
Таблица 3.1 – Дисбаланс и число устанавливаемых грузов автомобиля ЗИЛ-130
|
Дисбаланс колёс с шиной в сборе, г·см |
Число устанавливаемых грузов |
|
|
Свыше |
До |
|
|
300 |
750 |
1 |
|
750 |
1200 |
2 |
|
1200 |
1650 |
3 |
|
1650 |
2100 |
4 |
|
2100 |
2500 |
5 |
3.3 Описание предлагаемой конструкции.
Разрабатываемый стенд предназначен для статической и динамической балансировок колес автомобилей в условиях хозяйств, авторемонтных и шиноремонтных предприятий. Он состоит из механизма балансировки, привода этого механизма, тормоза, корпуса сварной конструкции, тумбочки для хранения инструмента, приспособлений для крепления колёс на стенде и балансировочных грузиков.
Основанием корпуса служит рама с отверстиями для крепления стенда к фундаменту. Механизм балансировки закреплен к верхним полкам. На корпусе приварены опоры электродвигателя, рычага подъема двигателя, колодки тормоза и рычага продольного перемещения подвижного кулака. Механизм приводится в действие от электродвигателя ременной передачей. Ремень натягивается за счет массы электродвигателя. Пластина перемещается вверх и вниз между двумя другими пластинами, выполняющими роль направляющих. При подъеме электродвигателя вместе с плитой и при нажатии на педаль ремень освобождает верхний шкив, что приводит к разъединению механизма балансировки от привода. При продолжении подъема электродвигателя толкатель кронштейна упирается в шарнирно закрепленную колодку тормоза и прижимает ее к шкиву вала механизма балансировки. Балансируемое колесо останавливается.
С помощью механизма балансировки определяют место неуравновешенности колеса. Вал вращается на двух сферических подшипниках. Причем передняя опора неподвижная, а задняя – качающаяся. Верхний конец последней подвешен на резьбовом вале, который установлен на стойке в двух шариковых подшипниках. Опора и стойка механизма балансировки закреплены болтами на полках корпуса стенда.
Во внутренней обойме подшипника качающейся опоры находится резьбовая втулка, которая вращается вместе с валом. При вращении маховика качающаяся опора передвигается вдоль резьбового вала, вследствие чего резьбовая втулка поворачивается относительно вала, а втулка перемещается и поворачивается независимо от вращения вала. Резьбовая втулка с помощью направляющей шпонки передает вращение кулачкам, связанным шпонкой, а также предотвращает угловое перемещение кулачков один относительно другого. Следовательно, кулачки вращаются вместе с резьбовой втулкой и валом и могут быть повернуты относительно него. Шаг резьбы втулки обеспечивает полный оборот кулачков относительно вала. Кулачок также можёт передвигаться вдоль ступицы второго кулачка, зафиксированного от осевого перемещения пружинным кольцом. Шкив расположен на шпонке и фиксируется от осевых перемещений с помощью стопорных болта и кольца. Установочные приспособления для дисков колес различных автомобилей находятся на переднем конце вала и фиксируются от проворачивания шпонкой и гайкой. К качающейся опоре крепят резонансный индикатор, воспроизводящий колебания опоры вала от неуравновешенных масс колеса с той же частотой, но с большей амплитудой.
Индикатор представляет собой маятник, состоящий из упругих пластин и колеблющейся массы из нескольких грузиков. К раме маятника смонтирована пластина с нанесенными на ней черными и белыми полосками. При наличии колебаний края черных и белых полосок четко различаются, а при больших амплитудах колебаний они сливаются в общий серый фон.
Массу колеблющихся деталей и упругость пластин выбираем таким образом, чтобы частота собственных колебаний индикатора была равна частоте вынужденных колебаний, т. е. 830 колебаний в минуту. Для настройки индикатора в резонанс служит специальный грузик.
3.4 Описание работы стенда.
Колесо, подлежащее балансировке, размещают на вал стенда как со ступицей, так и без нее. При установке колес со ступицей исключаются погрешности балансировки, связанные с несоосностью диска колеса и вала. Для монтажа со ступицей и без нее в комплект к стенду входят различные приспособления, балансировочные грузики и инструмент.
Колеса со ступицей устанавливают с помощью двух конусов сменной втулки и гайки вала, а без ступицы – диска с резьбовыми отверстиями. На диске имеется несколько концентричных рядов отверстий, рассчитанных на крепление колес автомобилей различных марок. Колес чаще всего соединяют с диском пятью болтами таким образом, чтобы конусные головки болтов фиксировались по фаскам отверстий в диске.
Колеса с иным, чем у установочного диска, расположением посадочных отверстий монтируют с помощью универсального диска с кулачками. Для этого диск с заранее установленными по отверстиям в диске колеса кулачками ставят на специальную подставку. На диск размещают колесо таким образом, чтобы отверстия в последнем диске своими фасками совпали со сферическими головками кулачков. Затем на колесо кладут планшайбу, чтобы ее пазы совпадали с головками кулачков, и затягивают гайку.
Для установки кулачков по отверстиям диск колеса устанавливают горизонтально фасками посадочных отверстий вверх. Отпускают гайки кулачков на диске. Сферические головки кулачков должны плотно сесть на фаски посадочных отверстий дисков колеса. Затем затягивают гайки. Колесо вместе с дисками крепят на валу станка с помощью конусов сменных втулок и гайки, обеспечивая минимальный зазор между колесом и корпусом стенда (примерно 20 мм).
При статической балансировке необходимо обеспечить минимальный момент трения вала стенда, для чего педаль тормоза ставят в среднее положение, а приводной ремень отключают от ведомого шкива. При наличии статической неуравновешенности наиболее тяжелая точка колеса займет нижнее положение. На диаметрально противоположной стороне наносят мелом метку и крепят на диске балансировочный груз. Если при повороте на 90° колесо продолжает поворачиваться, а груз опускаться вниз, то значит, он слишком тяжел, и наоборот. Подбором массы и места установки грузиков достигается равновесие колеса. Статически уравновешенное колесо должно оставаться неподвижным при повороте на любой угол. При массе грузиков более 45 г их рекомендуется заменять на два и ставить с каждой стороны диска, что уменьшает их динамическую неуравновешенность.
Поскольку статически сбалансированное колесо при работе (при движении) может оказаться неуравновешенным под воздействием неуравновешенного момента от пары центробежных сил, то для ее определения и устранения проводят динамическую балансировку. Способ динамической балансировки колес на стенде заключается в том, что при вращении колеса изменяется положение кулачков балансировочного механизма до тех пор, пока момент от их центробежных сил уравновесит момент от неуравновешенных масс колеса. Величину уравновешивания определяют по резонансному индикатору, передающему колебания вала от неуравновешенных масс колеса с той же частотой, но с большей амплитудой.
Балансировку проводят после тщательной статической балансировки следующим образом. Рукоятку подвижного кулачка отводят в крайнее правое положение, что обеспечивает расположение обоих кулачков строго на одной оси. Включают ременную передачу постановкой педали в верхнее положение и электродвигатель. Колесу придается постоянная угловая скорость (500 мин–1). Если колебания шкалы индикатора указывают на наличие динамической неуравновешенности, то подвижный кулак передвигают немного влево, вводя дисбаланс по шкале (30 г·см).
Вращением маховика поворачивают кулачки относительно вала до тех пор, пока колебание индикатора будет наименьшим, В этом положении момент, создаваемый кулачками, и момент от динамической неуравновешенности колеса имеют противоположные направления. Насколько правильно будет определен этот момент, зависит точность нахождения места постановки балансировочных грузиков. Для облегчения этой операции находят границы уменьшения и увеличения колебаний с подсчетом частоты вращения, а затем принимают среднее положение. Далее медленным поворотом рукоятки перемещают кулачок до исчезновения колебаний индикатора. Выключают электродвигатель и, нажимая на педаль, затормаживают колесо. Далее его поворачивают рукой таки образом, чтобы белая полоска на подвижном кулачке под шкалой совпала со стрелкой, и определяют массу балансировочного грузика. Затем наносят мелом метки в плоскости, проходящей через вал и оба кулачка, до последующей постановки грузиков. В заключение проверяют правильность установки и массы выбранных грузиков. Для этого подвижный кулачок ставят в нулевое положение, включают стенд и контролируют балансировку колес. При этом не должно быть колебаний индикатора. В противном случае необходимо повторить балансировку.
3.5 Расчеты, подтверждающие работоспособность и надежность конструкции
3.5.1 Выбор электродвигателя, кинематический расчет привода
Расчет привода начинают с выбора электродвигателя по потребной мощности и условиям эксплуатации.
Чтобы выбрать электродвигатель для привода автомобильного колеса стенда, нужно подсчитать потребляемую мощность на выходном валу привода по формуле:
кВт, (3.1)
Где – крутящий момент вала автомобильного колеса стенда Н·м
– частота вращения вала автомобильного колеса стенда, мин –1
кВт,
По мощности на выходном валу (кВт) определяют расчетную мощность электродвигателя по формуле:
,(кВт) (3.2)
Где H – коэффициент полезного действия привода, H = 0,90.
Nд= 1,8 / 0,9 = 2 кВт.
Для приводов общемашиностроительного назначения принимают двигатели с синхронной частотой вращения NД = 1000…1500 мин –1. Частота вращения ротора электродвигателя под нагрузкой из-за скольжения ротора относительно вращающегося магнитного поля всегда меньше синхронной частоты.
Принимаем трехфазный синхронный двигатель серии 4А по ГОСТ 19523 – 81 4А80L4У3 закрытого обдуваемого исполнения, мощностью 2,2 кВт, с частотой вращения ротора 1500 мин –1.
3.5.2 Расчет болтового соединения
Рассчитаем диаметр болтов для крепления опорной плиты стенда к фундаменту. Размеры стандартных резьбовых изделий установлены из условия равнопрочности их элементов, поэтому расчет резьбовых соединений производится обычно по их главному критерию – прочности резьбового стержня. Для предупреждения сдвига опорной плиты по станине и перекоса болтов необходимо обеспечить достаточную силу трения между стянутыми деталями. Для обеспечения прочности такого соединения болты устанавливают с зазором [9]. Для предупреждения сдвига деталей болты затягивают так, чтобы результирующая сила трения FТР на стыках деталей была больше сдвигающей силы FСД (Н), т. е. FТР > FСД. Расчетная схема представлена на рис.3.4.
Рис. 3.4 – Расчетная схема
Сила, растягивающая болты, FСД = М · g
Где М – сумма масс вертикальной плиты и самого стенда, кг
G – ускорение свободного падения, G принимаем равным 9,8 м/с2.
FСД = (12 + 220) · 9,81= 2275,92 Н
Сила, приходящаяся на один болт: F1 = 2275,92 / 4 = 568,98 Н
Предварительная величина силы, растягивающей болт:
FБ= F1 ( 1 + К0 ) = 568,98 · (1+0,9) = 1081,062 Н
При значении опытного коэффициента, учитывающего предварительную затяжку, К0 = 0,9
Внутренний расчетный диаметр резьбы болта, мм:
Где [σр] – допускаемое напряжение растяжения, МПа
м
Из конструктивных соображений выбираем болты с диаметром резьбы 40 мм. Так как принятый диаметр болтов больше расчетного, то условие прочности выполнено.
3.5.3 Расчет плоскоременной передачи
Расчёт выполнен в приложении MathCad 2000 Pro. и обработан текстовым редактором Microsoft Office Word 2003.
Необходимо рассчитать плоскоременную передачу от электродвигателя мощностью 2,2 кВт, при частоте вращения 1500 мин-1 к валу проектируемого стенда. Передаточное число принимаем равным 3. Работа односменная, нагрузка спокойная. Натяжение ремня – за счет его упругости (передвижением двигателя по салазкам).
Выбираем прорезиненный ремень типа Б с тканью Б-820 с резиновыми прослойками.
Ориентировочный диаметр меньшего шкива Определяем по формуле:
, м (3.3)
Где – передаваемая мощность, кВт,
– частота вращения вала электродвигателя, мин-1
м
Выбираем диаметр меньшего шкива по стандарту = 0,1м, толщину ремня = 0,003м, число прокладок .
Диаметр большего шкива Определяем по формуле:
(3.4)
Где =0, 01 коэффициент скольжения прорезиненного ремня.
М
Диаметр большего шкива округляем по стандарту =0,300м.
Действительное передаточное число определяем по формуле:
(3.5)
Где и – принятые диаметры соответственно меньшего и большего шкивов
Скорость ремня определяем по формуле:
м/с (3.6)
м/с
Минимальное межосевое расстояние определяем по формуле:
(3.7)
м.
Из конструктивных соображений выбираем межосевое расстояние равным 0,8 м.
Рис. 3.5 – Расчётная схема.
3.5.4 Расчет сварного соединения
Сварные швы являются концентраторами напряжений, снижающими прочность деталей. В сварном соединении возникают значительные местные напряжения, которые в основном и влияют на работоспособность конструкций.
Необходимо обосновать параметры сварного шва, соединяющего основание и поперечину, являющуюся полочкой для крепления механизма балансировки. Длина шва приварки (по чертежу) будет равна 450 мм.
Нагрузкой является масса конструкции приваренной к опоре.
Эта масса будет растягивающей силой для рассчитываемого сварного соединения. Растягивающая сила Р = 402,2 Н
Условие прочности сварного шва под действием растягивающей силы (Р) определяется по формуле:
TШ = Р/A=Р/Hp·Lc £ [TC ], (3.8)
Где A – площадь среза углового шва;
Hp – расчетная толщина шва;
Lc – длина сварочного шва;
[TC ] – допускаемые напряжения.
Расчетная толщина сварочного шва зависит от расчетного катета углового шва K, равного катету вписанного в поперечное сечение шва равнобедренного прямоугольного треугольника: Hp = k · B. Коэффициент B = 1…0,7 учитывает способ выполнения шва. Обычно принимается Hp = 0,7 · K, что увеличивает запас прочности.
Предусматривается сварка односторонним швом ручным способом электродом Э42 А; допускаемое напряжение на срез сварного шва
[TC] = 0,6 [SP] = 0,6 · 200 = 84 МПа
Следовательно, длина шва определяется по формуле:
LС = Р/TШ· hp, м (3.9)
При допускаемом напряжении для материалов деталей [SР] = 140 МПа.
Принимаем Р = 1120 Н, тогда расчетная длина сварочного шва (при K = 7мм):
LС = Р = 1120 84 · 106 · 0,7 · 7 ∙ 10 –3 = 0,27 ∙ 10–3 = 27 мм
Поскольку LС > LФ, то сварочный шов надежен.
3.5.5 Расчет вала стенда на кручение и изгиб, определение его минимального диаметра.
Исходными данными являются: частота вращения вала, мощность, передаваемая двигателем, габаритные размеры вала и места расположения на нём нагрузок, величины нагрузок. Расчет ведем, учитывая максимальную массу колеса в сборе со ступицей, принимаем равным 100 кг. Частота вращения вала 500 об/мин, взятая как достаточная для динамической балансировки колёс.
Построим изображение вала и нанесём все существующие нагрузки и моменты. Построим эпюру момента кручения.
Рис. 3.6 – Расчётная схема
Преобразуем частоту вращения в угловую частоту:
, (3.10)
с –1 .
Рассчитаем крутящий момент по формуле:
, (3.11)
кН∙м.
Крутящий момент есть результат действия на шкив ремня, что показано на рисунке 3.7.
. (3.11)
Обычно при расчетах принимают Т = 2T, тогда T примет значение:
, (3.12)
КН.
Соответственно Т = 2 · 262,5 = 525 кН.
Теперь рассчитаем вал на изгиб и определим наименьший допустимый его диаметр.
Изображаем вал и располагаем на нём все нагрузки и вызываемые ими силы реакции возникающие при работе стенда. Строим эпюру.
Рис. 3.8 – Расчётная схема
Определяем силу реакции опоры в точке В:
ΣМк = 0,
– GK (A + B + C)+ RB (A + C) – (T + T + GДв ) C = 0, (3.13)
, (3.14)
кН.
Именно эта точка будет самым напряженным местом вала.
Теперь проведём расчёт на допустимый диаметр вала.
При этом должно выполняться условие:
. (3.15)
Момент Мпр будет равен:
; (3.16)
Н∙м.
А Woc вычисляется по формуле:
(3.17)
Из формулы (3.17) выражаем диаметр D:
, (3.18)
[] выбираем в зависимости от взятого материала. Для стали 45 []=32·104.
Тогда = 0,37м.
Принимаем диаметр вала равным 0,50 м.
3.6 Вывод
Выполненные силовые, кинематические и прочностные расчеты подтверждают работоспособность конструкции стенда.
Конструкторская разработка - уравновешивание колес - 4.0 out of 5 based on 2 votes
Добавить комментарий
mehanik-ua.ru
5. Динамическая балансировка колес.
Балансировка - операция уравновешивания механизмов и их элементов, производимая с целью устранения неуравновешенных сил инерции и их моментов. Различают статическую и динамическую балансировку. Первая выполняется только для устранения неуравновешенных сил инерции, вторая - для устранения неуравновешенных сил инерции и их моментов. Статическая балансировка применяется для уравновешивания медленно вращающихся деталей, имеющих незначительную длину, в направлении оси вращения. Для длинных или быстро вращающихся деталей необходима динамическая балансировка, которая производится на специальных балансировочных станках (балансировочных машинах). При динамической балансировке определяются не только величины неуравновешенных сил и моментов, но и положения плоскостей, в которых эти силы и моменты действуют.
На практике различают три дисбаланса колес: статический (масса колеса неравномерно распределяется относительно оси вращения), динамический (масса колеса неравномерно распределяется относительно центральной плоскости вращения), комбинированный дисбаланс (включает статический и динамический дисбаланс) (масса колеса неравномерно распределяется относительно оси вращения и центральной плоскости вращения)
При высоких скоростях вращения даже небольшая неуравновешенность (дисбаланс) автомобильных колес вызывает вибрационные нагрузки на элементы автомобиля, вызывая износ подшипников, протектора шин, деталей подвески и рулевого управления. Дисбаланс колес приводит к ухудшению устойчивости автомобиля, плавности хода, снижается эффективность торможения. В результате снижается безопасность движения автомобиля.
Причинами появления дисбаланса
Конструктивные – обусловлены конструкцией колеса (отверстия)
Технологические – следствие неточного изготовления шины и колеса, неоднородности материала
Эксплуатационные – неправильная затяжка колеса при установки на ступицу, дефекты шины при их изготовлении, так и дефекты обода или диска, износ протектора (неисправности подвески, рулевого управления) неправильной регулировки тормозов, из-за резких торможений, износа места крепления колеса на барабане и т.д.
Поэтому уравновешивание новых колес дает результаты только до определенного пробега, следовательно, уравновешенность колес должна производиться систематически. Для этих целей разрабатывается стенд для динамической балансировки колес.
| Преимущества балансировки колес | |
| Вне автомобиля | На автомобиле |
| Высокая точность измеряемого дисбаланса, малая площадь, занимаемая установкой, независимость операции от положения автомобиля. | Отсутствие затрат труда на снятие и установку колеса, возможность проведения экспресс-диагностики, возможность устранения неуравновешенности ходовой части, неправильное центрирование не влияет на результат. |
| Недостатки балансировки колес | |
| Невозможность устранить неуравновешенность ходовой части (неправильное центрирование колеса на авто) способ непригоден на диагностике, т.к. требует снятия всех колес. | Невозможность точного измерения установленного грузика, требуется большой опыт оператора. |
| Оба типа стендов необходимы в современном автосервисе не заменяют друг-друга, а только дополняют. | |
Чтобы сократить подготовительное время колёса стали крепить на балансировочном стенде через центральное отверстие, насаживая их на конус. Но не у всех дисков центральное отверстие достаточно "центрально": сказывается деформация диска, а штампованные диски вообще имеют центральное отверстие, которое не обрабортано для использования конусов при балансировке. Поэтому для обеспечения точности балансировки необходимо крепление колеса на стенде через родные шпильки ступицы автомобиля. Это возможно с помощью так называемых адаптеров, обеспечивающих строгую центровку колеса при балансировке. Разработчиком и производителем таких устройств является фирма HAWEKA.
studfiles.net
Балансировка колес своими руками - Ведущий авто портал / Ведущий авто портал
Содержание статьи
Балансировка относится к обязательным видам техобслуживания автомобиля, ведь от исправности колес зависит безопасность водителя и пассажиров, а также исправность элементов ходовой части. Процесс балансировки в условиях шиномонтажной станции не занимает более 20 минут, однако, в крайнем случае, ее можно осуществить и самостоятельно.
Что такое дисбаланс
Дисбаланс – это нарушение распределения массы колеса в сборе относительно его горизонтальной и вертикальной оси. Он может быть вызван износом резины или повреждением диска. Дисбаланс может быть двух видов: статический и динамический.
В первом случае вращательная ось колеса смещается относительно оси инерции, тем самым, сдвигая центр его тяжести вверх или вниз. Если поддомкратить автомобиль и прокрутить колесо, подверженное статическому дисбалансу, то прежде чем остановиться, оно обычно делает несколько движений, в одну и другую сторону, напоминая движение затухающего маятника. Во всех последующих случаях оно будет останавливаться аналогично, причем внизу всегда будет самая тяжелая часть колеса.
Статический дисбаланс не так опасен, как динамический, и, как правило, в первое время может привести только к быстрому износу шин. Но если своевременно ситуацию не исправить, он может стать причиной динамического, что намного опасней.
Дисбаланс динамического типа характеризуется пересечением оси вращения с осью инерции, что нарушает распределение массы колеса не по вертикали, а по горизонтали, заставляя диск выписывать «восьмерку».
Зачем нужна балансировка, и в чем ее суть
На колесо автомобиля во время движения действует сразу несколько сил, равномерно распределяющихся по его окружности. Даже самый незначительный изъян, связанный с их распределением, неизбежно приведет к дисбалансу колеса и возникновению вибрационных процессов в ступичном подшипнике. К примеру, при дисбалансе, составляющем 15 г, на скорости автомобиля в 100 км/час дополнительная нагрузка на ступицу колеса будет приравниваться ударам по ней трехкилограммовой кувалдой с периодичностью 13 раз за секунду.
Задача балансировки заключается в том, чтобы вернуть колесу его нормальный баланс, при котором оно будет нормально вращаться. Добиваются этого посредством свинцовых грузиков, специальным образом размещаемых на колесном диске. Результатом балансировки должно стать максимально равномерное распределение массы колеса относительно его осей.
Когда нужно проводить балансировку
Колеса обязательно нужно балансировать в таких случаях:
- при смене сезонных шин, а если используется всесезонка – раз в год;
- после каждого ремонта шины или диска;
- перед поездкой на дальнее расстояние;
- при возникновении вибрационных процессов;
- при появлении неравномерного износа резины.
Обязательно нужно производить балансировку и при установке новых шин.
Что нужно для осуществления балансировки своими руками
Для того чтобы осуществить балансировку в домашних условиях потребуются:
- автомобильный домкрат;
- набор гаечных ключей;
- кусочек мела или маркер;
- комплект балансировочных грузиков;
- небольшой молоток.
Грузики можно приобрести в любом автомагазине или на авторынке. Они бывают двух видов: набиваемые и клеящиеся. Первый тип чаще всего используется для литых дисков. Набиваемые грузы имеют специальный кронштейн, при помощи которого они крепятся к краю обода путем набивания. Они прочно держатся и редко отпадают.
Клеящиеся грузы могут применяться для любых дисков. Крепятся они посредством специального клеящего слоя. Такие грузики более удобны в монтаже, однако, имеют один недостаток – при перепаде температур клеящий слой теряет свои способности, из-за чего грузы нередко отпадают.
При балансировании колеса важно не перегрузить его. Для каждого типа и размера шин предусмотрен допустимый вес, превышать который не рекомендуется.
Ниже приведена таблица с указанием типов шин, допустимых масс балансировочных грузов к ним и предельно допустимого биения (отклонения от осей).
| Посадочный диаметр, в дюймах | |||||||||
| Радиальные | Диагональные | ||||||||
| 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 13 | 14 | 15 | 16 | |
| Предельно допустимая масса грузов, г | 50 | 60 | 70 | 70 | 70 | 80 | 100 | 140 | 120 |
| Предельно допустимое радиальное биение, мм | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,5 | 1,5 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 |
| Предельно допустимое боковое биение, мм | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 2,0 | 2,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 |
Сразу обозначим, что самостоятельная балансировка может производиться исключительно при статическом дисбалансе. Избавиться от динамического дисбаланса можно только при наличии профессионального оборудования.
Балансируем колеса самостоятельно
Автомобиль устанавливаем на ровной площадке и фиксируем его с помощью башмаков или подручных средств. С помощью домкрата приподнимаем кузов машины со стороны того колеса, которое планируем балансировать. Если это одно из ведущих колес, выключаем передачу, чтобы оно могло свободно вращаться. Если колесо вращается с усилием, нужно расшплинтовать и немного открутить ступичную гайку. После этого удаляем с диска старые грузики, если они там есть. Кроме этого, потребуется понизить давление в шине, стравив воздух, а также удалить с нее грязь и камни, застрявшие в протекторе.
Теперь можно приступать к балансировке. Для этого рукой прокручиваем колесо против часовой стрелки и ждем, когда оно остановится. После полной остановки мелом делаем вертикальную отметку на боковине шины вверху. Далее таким же образом вращаем колесо за часовой стрелкой, выжидаем, пока оно замрет, и снова отмечаем мелом верхнее положение. Теперь необходимо измерить расстояние между нашими отметинами и найти средину. Это и есть самая легкая точка колеса, которую нам и нужно будет утяжелить с помощью грузов.
При помощи молотка набиваем грузы на края обода в тех местах, которые мы отметили мелом. Для начала можно взять грузики по 10-15 г. Раскручиваем колесо, дожидаемся его остановки.
Грузы должны оказаться внизу. Если этого не произошло, значит, их вес слишком мал. Снимаем грузы и ставим на их место более тяжелые, например, по 30 г. Крутим колесо. Если грузы после его остановки окажутся внизу, их нужно будет немного раздвинуть в противоположные стороны, смещая по краю диска. Вращая диск и разводя грузы, необходимо добиться, чтобы колесо каждый раз останавливалось в разных положениях. Это будет свидетельствовать о том, что мы насколько можно равномерно распределили вес колеса относительно оси инерции, т.е. статически отбалансировали.
miravto24.ru
