Балансирование
Вращающиеся детали быстроходных двигателей требуют точного балансирования. Неуравновешенность деталей (дисбаланс) ускоряет износ опорных деталей. Возникающие вибрации разрушают кузов, ломают детали, раздражают пассажиров, утомляют водителя и ухудшают управляемость автомобиля. Дисбаланс вызывают неравномерное распределение массы детали, остаточные деформации детали после ее термообработки, неточная механическая обработка детали, эксплуатационные деформации и т. д. Различают три вида неуравновешенности: статическую, динамическую и смешанную.
Статическая неуравновешенность встречается у деталей типа «диск»: маховик, диски сцепления, шкивы и др. Если центр тяжести детали не находится на оси вращения, то на неподвижную деталь действует статический момент, а при вращении возникает центробежная сила, прямо пропорциональная квадрату частоты вращения детали.
Статическую неуравновешенность можно определить довольно простыми приспособлениями. В одном случае насаженную на оправку деталь кладут на горизонтальные призмы, в другом – на пары дисков, вращающихся на шариковых или игольчатых подшипниках. Между прочим, второй способ тем чувствительнее, чем большего диаметра диски. Более тяжелая сторона повернется книзу. Для уравновешивания с тяжелой стороны высверливают металл (маховик, шкив) или добавляют на легкую сторону (ведомый диск сцепления). Деталь считается сбалансированной, если она останавливается в случайных положениях.
Для изготовления приспособления для статического балансирования колеса на резьбовой стержень накручивается фланец, который входит без зазора в отверстие обода. Точное положение фланца фиксируется гайкой при последующей настройке. Приспособление с колесом вешают на шнур или трос. При дисбалансе колесо наклоняется в его сторону. Чувствительность приспособления тем больше, чем меньше расстояние между отверстием для подвески и центром масс колеса. Чувствительное положение находят изменением высоты фланца.
Динамическая неуравновешенность возникает у деталей типа «вал»: коленчатый вал, карданный вал. Центр масс находится на оси вращения, но в плоскости, проходящей через ось: имеется две неуравновешенные массы, создающие пару сил. Статически такая деталь уравновешена, а дисбаланс проявляется при вращении детали. Балансируется в специальных стенках.
Единицей дисбаланса является момент силы. Из-за того, что добиться полной уравновешенности трудно и неэкономично, в технических условиях приводится допустимый дисбаланс.
Если соединить детали, которые отдельно взятыми имеют допустимый дисбаланс, то может случиться, что неуравновешенные массы суммируются неблагоприятно (попадут все в одну сторону) и дисбаланс в целом превысит допустимый.
Вращающиеся узлы на заводе сбалансированы. Поэтому перед разборкой узла надо разметить их взаимное расположение, чтобы при сборке установить их в прежнем положении.
