Порядок выполнения работы

А. Провести статическую балансировку колеса. Для этого закрепить колесо на станке, предварительно отчистив его от грязи и посторонних предметов застрявших в протекторе. Педаль управления 1 станка установить в среднее положение. При этом ремень привода освобождает ведомый шкив на валу станка от электродвигателя и вал может свободно вращаться с наименьшим трением. При наличии статической неуравновешенности колесо начнет самопроизвольно поворачиваться до тех пор пока наиболее тяжелая точка его займет самое нижнее положение. В этом положении в верхней точке колеса наносится мелом метка и на закраине обода крепится балансировочный груз. После установки груза колесо необходимо повернуть на 90 градусов (положение при котором неуравновешенность проявляет себя в наибольшей степени) и отпустить. Если колесо начнет поворачиваться и балансировочный грузик поднимается вверх, то он слишком легок, если вниз - слишком тяжел. Путем подбора величины и места установки грузиков достигается равновесие колеса - положения, когда освобожденное колесо сохраняет неподвижность. Если величина грузика превышает 45 граммов, то его желательно заменить двумя суммарной массой равной необходимому и ставят по одному с каждой стороны колеса напротив друг друга. Это позволяет снизить вероятность появления динамического дисбаланса.

Б. Провести динамическую балансировку колеса в следующем порядке.

1. Рукоятка 5 подвижного кулака отводится в крайнее положение, при котором оба кулака балансировочного механизма располагаются на валу строго напротив друг друга в плоскости перпендикулярной оси вращения, что соответствует его уравновешенности.

2. Включается привод стенда, при этом педаль балансировочного станка устанавливается в верхнее положение. Колесо разгоняется до постоянной угловой скорости (830 мин ^–1).

3. Если при вращении имеется колебание шкалы индикатора, то констатируется наличие динамической неуравновешенности балансируемого колеса. Наличие дисбаланса может быть также обнаружено характерным шумом станка. В этом случае, с помощью рукоятки 5, перемещением подвижного кулака вдоль вала (по шкале 30г.) создается небольшой искусственный динамический дисбаланс.

4. Вращением маховичка 2 поворачивают кулаки относительно вала до тех пор, пока колебание индикатора не станут минимальными (метод вычитания). В этом положении искусственный момент, создаваемый кулаками, и момент от динамического дисбаланса колеса имеет противоположное направление. От того, насколько правильно будет определено это положение зависит точность нахождения места постановки балансировочных грузиков и следовательно качество балансировки. Для облегчения определения момента наименьшего колебания индикатора рекомендуется вращением маховичка по или против часовой стрелки находить границы заметного увеличения колебаний по обе стороны от точки относительного покоя, с подсчетом при этом числа оборотов маховичка, а затем брать среднее положение.

5. Медленным смещением рукоятки 5 перемещают кулак вдоль вала до тех пор, когда колебания индикатора станут минимально возможными. (Допускается повторение процедур по пункту 4, если в результате проведенных операций колебания остались значительными. Возможно некачественно была проведена статическая балансировка.)

6. Выключают двигатель, нажимают на педаль и затормаживаютколесо.

7. Колесо поворачивают рукой так, чтобы подвижный кулак (кулак с белой полосой) оказался в верхнем положении под шкалой, т.е. плоскость дисбаланса располагают вертикально и определяют величину необходимого грузика по шкале.

8. На колесе наносят мелом метки в плоскости, переходящей через вал и оба кулака. С наружной стороны колеса метка наносится в верхней части, а с внутренней - в нижней куда и устанавливаются соответственно грузики равной величины на закраинах обода колеса. Определение величины и места установки балансировочных грузиков рекомендуется проводить несколько раз и по полученным результатам принимать среднее. После установки балансировочных грузиков производится контрольная проверка правильности динамической балансировки. При правильной балансировке колебаний индикатора быть не должно. Если же колебания наблюдаются, то колесо дополнительно балансируется. При контрольной проверке следует не забыть вернуть подвижный груз балансировочного механизма с помощью рукоятки 5 в начальное положение. Если в результате статической и динамической балансировки рядом окажется несколько небольших грузиков, то их можно заменить на один равный им по массе. Постановка и снятие балансировочных грузиков производится с помощью специальных щипцов с молоточком.

При определении величины балансировочного грузика по шкале необходимо помнить, что она составлена для определенного обода колеса (В=113мм, d=405мм). При этом размер деления шкалы S соответствующей грузику в 15 г. составляет 6 мм. Так как размеры ободов колес отличаются от расчетных, то балансировка их будет производиться с некоторой погрешностью. Так, например, поправочный коэффициент при балансировке шин размером 6, 7-15 (автомобиль ГАЗ-24 " Волга") равен 0, 93. Таким образом, масса балансировочного грузика определится произведением шкалы на величину поправочного коэффициента. Погрешность шкалы не определяет и не ограничивает точности динамической балансировки колеса на станке, так как остаточный дисбаланс устраняется повторной балансировкой. Однако, повторная балансировка вследствие погрешности шкалы, потребуется лишь при больших дисбалансах (1200-1500 г.´ см.). В отдельных случаях погрешность шкалы практически не изменит результатов балансировки.

Для понимания принципов заложенных в конструкцию станка необходимо уяснить куда и почему устанавливаются грузики при динамической балансировке колеса. Для ответа на этот вопрос проанализируем схему станка с рассмотрением действующих при балансировке сил и моментов представленную на рисунке 6.

Схема представлена в статическом состоянии после всех процедур динамической балансировки и расположения грузов балансировочного механизма в вертикальной плоскости. Это также соответствует расположению в этой же плоскости мнимых масс колеса. Мнимая масса есть условная часть колеса в которой как бы сконцентрирована неуравновешенная ее часть.

Рис. 6. Схема действия сил и моментов в станке 151 при динамической балансировке:

1 - педаль; 2 - опора задняя; 3 - шкив вала; 4 - подшипник сферический (точка О); 5 - мнимая масса; 6 - колесо; 7 - тормозная колодка; 8 - электродвигатель

В результате смещения груза m1 относительно груза m2 балансировочного устройства и соответственно действия центробежных сил Fцб 1 и Fцб 2 образовался момент М бу, который относительно опоры О направлен против часовой стрелки. Этот искусственный момент динамического дисбаланса в результате балансировки компенсировал момент динамического дисбаланса в колесе, что привело к балансу системы балансировочное устройство - колесо. На основании этого можем утверждать, что в колесе имеет место динамический дисбаланс, момент которого Мк равен по величине искусственному, но направлен относительно его в противоположную сторону, т.е. по часовой стрелке. Данный момент возможен только если мнимые массы динамического дисбаланса расположены одна с внешней стороны в нижней части колеса, а другая с внутренней стороны в верхней части колеса. Данное расположение мнимых масс диктует установку балансировочных грузиков Гр 1 и Гр 2 напротив каждой мнимой массы в радиальном направлении, т.е. с внешней стороны в верхней части колеса, а с внутренней стороны в нижней части колеса. Такое расположение балансировочных грузиков при вращении колеса порождает от создаваемых ими центробежных сил момент Мгр (1, 2) направленный против часовой стрелки. Таким образом после снятия колеса со станка и установке его на автомобиль и вращении при движении мы будем иметь в колесе момент от центробежных сил порожденный мнимыми массами и равный и противоположный ему по направлению момент порожденный балансировочными грузиками, а в целом колесо будет динамически сбалансировано.