3.3. Метод балансировки без снятия колеса с автомобиля
Более точную балансировку всех вращающихся составляющих колесного узла обеспечивают станки, которые позволяют производить балансировку колес в сборе с тормозным барабаном, без снятия их с автомобиля (Рис.4). При статической балансировке на таких станках передний мост автомобиля вывешивается так, чтобы рычаги подвески имели свободное перемещение. Под рычагами устанавливается индукционный датчик 1. Колесо раскручивают прижатием к шине приводного шкива 2 до скорости, превышающей резонансную, после чего станок отодвигается и колесо вращается по инерции. Статически несбалансированные массы колеса вызывают его значительные вертикальные колебания, которые через рычаги подвески воспринимаются датчиком и по кабелю 3 передаются в виде электрических импульсов в электронно-измерительный блок станка.
а б
Рис. 4. Станок для балансировки колес без снятия их с автомобиля:
1 - индукционный датчик; 2 - приводной шкив; 3 - кабель; 4 фонарь стробоскопа;
5 - измерительный прибор; 6 - домкрат
В момент возникновения импульса колебания колеса датчик включает стробоскопическую фару 4, освещавшую предварительно нанесенную мелом произвольную метку на шине, которая в свете импульсной лампы будет казаться, на вращающемся колесе, неподвижной. Положение метки запоминают и, остановив колесо тормозом, поворачивают его так, чтобы метка заняла по отношению к вертикальной оси на плоскости колеса то же положение, которое наблюдалось в свете луча стробоскопа. После этого на верхнюю точку обода колеса с внешней стороны устанавливают грузик с массой, соответствующей показаниям измерительного прибора 5. Указанную операцию повторяют многократно до тех пор, пока колесо не окажется статически уравновешенным до приемлемых значений. Таким образом определяют и динамическую неуравновешенность. Разница только в том, что динамический дисбаланс в большей степени вызывает колебания колеса вокруг вертикальной оси поворота, поэтому для его определения датчик устанавливают горизонтально (Рис.4б), присоединяя его к передней части опорного диска тормозов на уровне горизонтального диаметра. Следует отметить, что прибор показывает лишь приблизительную массу груза. Его показания зависят от жесткости пружины, массы колеса, состояния амортизатора и т.д. Шкала прибора не разбита на граммы, а содержит лишь относительные единицы и цветовые зоны. Поэтому точность балансировки зависит от опыта обслуживающего персонала.
Методика балансировки колес без снятия может изменятся в зависимости от наличия или отсутствия переднего привода в обслуживаемом автомобиле. Передний привод в этом случае может быть непосредственно использован для вращения колеса при измерениях.
В данной лабораторной работе проводится балансировка колеса на станке модели 191 со снятием его с автомобиля.
4. Назначение и устройство станка гаро модели 191
Станок ГАРО модели 191 предназначен для статической и динамической балансировки колес легковых автомобилей всех марок.
Техническая характеристика станка
Способ статической балансировки - ручной, подбором грузиков.
Способ динамической балансировки - механический с помощью уравновешивающегося механизма и резонансного индикатора.
Точность балансировки, г.см - 300
Привод станка - плоским ремнем от электродвигателя АОЛ-22-4-P=О,4 квт., n = 1400 мин –1, U = 220 / 380 в.
Число оборотов вала станка - 830 мин –1
Общий вес комплекта - 133 кг.
Общий продольный разрез станка показан на рис.5. Станок состоит из корпуса, в котором смонтирована педаль 1 для вертикального перемещения двигателя 9 и колодки тормоза 7. Педаль 1 имеет три положения. При полностью отпущенной педали двигатель 9 за счет своего веса натягивает ремень и передает вращение на вал 6. В среднем положении, фиксируясь на специальном фиксаторе, двигатель 9 удерживается в приподнятом состоянии при котором ремень 8 расслаблен и вал 6 с колесом может вращаться свободно. При полном нажатии на педаль тормозная колодка 7 вступает в контакт со шкивом затормаживая вал 6. Маховичек 2 необходим для поворота балансировочного механизма относительно вала 6. Балансировочный механизм состоит из двух диаметрально расположенных напротив друг друга грузов 4 одинаковой массы установленных на одинаковых радиусах. Данный поворот может осуществляться непосредственно в процессе вращения вала 6 на величину 390 градусов.
Рис. 5. Станок для балансировки колес легковых автомобилей:
1 - педаль управления станка; 2 - маховичек; 3 - планка индикатора; 4 - грузы балансировочного механизма; 5 - рукоятка перемещения подвижного груза (кулака); 6 - вал балансировочного механизма; 7 - тормозная колодка; 8 - ремень; 9 - электродвигатель; Гр - балансировочные грузики.
Рукоятка 5 предназначена для создания и изменения по величине искусственного динамического дисбаланса за счет смещения одного из грузов (имеющего белую полосу) балансировочного механизма вдоль вала. Это перемещение можно наблюдать через специальное окно на котором нанесена шкала веса грузиков в граммах. Данная конструкция позволяет создавать на валу искусственный динамический дисбаланс управляемый по величине и плоскости действия относительно вала и установленного на нем колеса. Искусственный момент динамического дисбаланса складываясь или вычитаясь, (в зависимости от плоскости действия) с моментом дисбаланса колеса дает возможность во время динамической балансировки по реакции резонансного индикатора 3 оценивать суммарную величину дисбаланса этой системы. Максимальная вибрация возникает когда моменты дисбалансов действуют в одной плоскости и имеют одно направление действия, а минимальная, когда дисбалансы действуют в одной плоскости, но имеют противоположное направление. После остановки вращения, располагая грузы балансировочного механизма в вертикальной плоскости, можно утверждать, что и дисбаланс в колесе расположен тоже в вертикальной плоскости, что позволяет принимать решение о месте закрепления балансировочных грузиков.