Балансировочный стенд

Материал из Machinepedia
Перейти к: навигация, поиск
Балансировочный стенд

Балансировочный стенд - это один из видов гаражного оборудования, предназначенного для балансировки колес транспортных средств, начиная от мотоциклов и заканчивая грузовыми автомобилями. Современные балансировочные станки способны работать с дисками любых конструктивных исполнений, ширины и диаметров, они, как правило, имеют множество режимов работы, контролируемых встроенным компьютером.

Схема балансировочного станка

Устройство и принцип действия

В общем случае балансировочный станок содержит: балансировочное, приводное, измерительное и корректирующее устройства, а также дополнительные устройства, которые крепят на станине станка.

Балансировочное устройство является колебательной системой станка, в которой устанавливается и вращается неуравновешенный ротор. По колебаниям этой системы при балансировке судят о дисбалансах ротора. В современных станках применяют два типа таких устройств: зарезонансное и дорезонансное.

Зарезонансное балансировочное устройство состоит из двух подвижных опор или платформы и упругих элементов, подвешивающих опоры на станине станка. Жесткость упругих элементов различна в разных направлениях. В станках с горизонтальной осью вращения упругие элементы сравнительно жестки в вертикальном направлении, тогда как в горизонтальном направлении жесткость очень мала и подвеска не препятствует колебаниям.

При проектировании и изготовлении зарезонансных станков подбирают массу опор, длину, жесткость подвески и другие параметры балансировочного устройства так, чтобы его собственная частота в горизонтальном направлении во много раз была ниже частоты вращения ротора при балансировке.

При вращении неуравновешенного ротора в зарезонансном балансировочном устройстве подвижные опоры будут колебаться в горизонтальной плоскости. Балансировочные устройства разгонно-балансировочных стендов и станков для высокочастотной балансировки гибких роторов имеют одинаковую жесткость во всех направлениях — являются изотропными и имеют три или четыре опоры.

Принцип действия балансировочных устройств станков с вертикальной осью вращения аналогичен рассмотренным выше. Эти устройства часто конструктивно объединяют с приводным устройством. Балансируемую деталь закрепляют в шпиндельном узле. Шпиндель, подвеска, а иногда и приводное устройство составляют балансировочное устройство станка с вертикальной осью вращения.

Приводное устройство обеспечивает запуск, поддержание постоянной угловой скорости вращения и торможение балансируемого ротора. Основными элементами устройства являются: электродвигатель, коробка передач, тормоз, приводное соединение, схема управления приводным устройством.

В балансировочных станках применяют электродвигатели переменного или постоянного тока различной мощности, ступенчатые и бесступенчатые передачи. Ременные передачи применяют при относительно небольших передаваемых усилиях. В этих передачах используют плоские, клинковые и круглые ремни. Зубчатые передачи обеспечивают передачу больших мощностей и ступенчатое регулирование скоростей вращения. В коробках передач станков используют цилиндрические зубчатые колеса с разным числом зубьев, вводимые последовательно в зацепление друг с другом. Изменение передаточного отношения в приводе иногда производят сменой зубчатых колес.

Приводное соединение связывает выходной вал коробки передач с балансируемым ротором. Различают осевое, ленточное и тангенциальное соединения. Осевое соединение осуществляют с помощью карданных валов различной конструкции. В ленточном соединении применяют плоские бесконечные ремни, охватывающие балансируемую деталь . Тангенциальное (касательное) соединение создают прижимные ролики и круглые ремни .

Приводные соединения способны передавать ограниченные крутящие моменты. Поэтому во избежание разрушения приводного устройства во время запуска и торможения ротора используют специальную электрическую схему управления приводным устройством, обеспечивающую плавность пуска и останова ротора.

Тиристорные системы используют для управления трехфазными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором и электродвигателями постоянного тока. Применение этих систем в балансировочных станках позволяет: управлять электродвигателем бесконтактным способом, ограничивать ударные моменты при пуске, получать широкую гамму пуско-тормозных и регулировочных режимов работы электродвигателя.

Измерительное устройство определяет значения и углы дисбалансов ротора в заданных плоскостях. Его структурная схема состоит из датчиков, цепи разделения плоскостей коррекции или измерения, частотно-избирательных средств, индикаторов значения и угла дисбалансов.

Датчики преобразуют параметры колебаний балансировочного устройства в электрические сигналы. В балансировочных станках применяют контактные (индукционные, пьезоэлектрические) и бесконтактные (токовихревые) датчики.

Индукционный датчик представляет собой катушку индуктивности, которая может свободно перемещаться в магнитном поле, образованном постоянным магнитом. Катушка жестко соединяется с балансировочным устройством. При колебаниях этого устройства катушка будет также колебаться и в ней возникнет ЭДС индукции, величина которой определяется скоростью изменения магнитного потока, т.е. пропорциональна скорости колебаний балансировочного устройства. При постоянной частоте вращения ротора ЭДС пропорциональна амплитуде перемещения опор станка.

Пьезоэлектрический датчик основан на пьезоэлектрическом эффекте. При механической деформации в определенном направлении, например, кристаллов сегнетовой соли, поляризованной керамики и титаната бария в них возникает электрическое поле, изменяющее знаки зарядов при изменении направления деформации. Величина заряда, возникающего при пьезоэлектрическом эффекте, пропорциональна действующей силе.

Индукционные и пьезоэлектрические датчики связаны с колебательной системой станка, т.е. являются контактными датчиками.

Точность балансировочного оборудования

Данная проверка делается для того, чтобы убедиться в точности работы различных узлов балансировочного стенда (конусов, фланцев, муфт, болтов, пальцев и пр.). Тщательно отбалансированное колесо, снятое со стенда и установленное на него в другом положении, должно показывать разбалансировку ок. 10 гр. (в зависимости от типа колеса). Если величина разбалансировки больше указанной, необходимо проверить все оборудование и заменить поврежденные или изношенные детали. Также необходимо помнить и о том, что если, например, центральное отверстие диска колеса потеряло круглую форму или плохо отцентрировано, то балансировка этого колеса с использованием системы центрирующих конусов никогда не даст удовлетворительного результата. Поэтому такие колеса необходимо закреплять на валу при помощи отверстий, имеющихся в их собственных дисках. Геометрические отклонения в форме колес могут приводить к появлению легкой разбалансировки после установки этих колес на автомобиль. Для устранения этого явления рекомендуется проводить окончательную балансировку на специальном финишном балансировочном стенде, при помощи которого можно достичь очень точных результатов.

Личные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Присоединиться сейчас к бесплатной торговой площадке №1 для промышленников в России machinebook
Навигация
Навигация
Рекламодателям
Инструменты
Яндекс.Метрика