Балансируют все, но не всегда
Эта информация поможет Вам реально сэкономить деньги и время, если прочитаете ее вдумчиво и рассудительно.
Самая распространенная причина обращения в нашу мастерскую – это внезапно возникшая вибрация в автомобиле . Чаще всего водители решают не усугублять положение дел и пытаются самостоятельно или с помощью специалистов выявить и устранить причину этого опасного явления.
Однако не всегда, даже опытный специалист может с точностью 100 процентов определить и, само собой, устранить причину вибрации, не имея соответствующего оборудования и оснастки.
В рамках этой страницы мы не будем обсуждать такие причины вибрации, как дефекты приводов, колес, маховика и коленчатого вала, износ и разрушение подшипников трансмиссии и других элементов автомобиля, а подробно разберем возможные причины вибрации карданного вала, которые в большинстве случаев и являются виновником тревожных ощущений.
Причины будем описывать по рейтингу популярности и частоте возникновения:
No1. Вы самостоятельно решили заменить крестовину и забыли поставить метки на фланце карданного вала и ответных ушах (вилка в трубу или вилка узла цапфы). В результате произошел переворот парных ушей относительно друг друга, и заводской грузик на трубе поменял свое положение относительно оси вращения. То есть, раньше, заводской балансировочный грузик, установленный в процессе балансировки на стенде, помогал совместить центр массы и ось вращения, а после незамеченного переворота ушей относительно друг друга, наоборот, вызвал дисбаланс равный собственной массе грузика х2.
Решение: Аккуратно извлечь чашки крестовины из одной пары ушей и перевернуть их (уши) на 180 градусов. И хотелось бы пожелать Вам, чтобы в этот день Вы меняли одну крестовину, иначе возможно без балансировки на стенде не обойтись.
Совет: Перед тем как разбирать карданный вал, керном, маленьким зубилом или болгаркой, маркером, обязательно сделайте метки на всех сочленениях и узлах в одной плоскости. Это поможет избежать дорогих ошибок в последующем.
No2. В процессе замены крестовины со стопорными кольцами или крышками под винты, не создан соответствующий преднатяг креста со стороны чашек. Это случается, когда не учитывается фактический размер крестовины, толщина стопорных колец, толщина прокладок под крышки, что влечет за собой возникновение люфта уже на первых минутах работы после ремонта. Центробежной силой во время вращения происходит произвольное смещение центра массы карданного вала от оси вращения, что само собой может вызвать сильную вибрацию.
Особенно часто это явление встречается на автомобилях Газель, «пластилиновые уши» разгибаются от невыносимой для них нагрузки и даже точно изготовленная крестовина будет люфтить после замены, если не восстановить геометрию ушей и не подобрать стопорные кольца необходимой толщины.
Решение: При покупке и замене крестовины пользуйтесь точным измерительным инструментом. Постарайтесь создать правильный преднатяг.
Совет: После замены крестовины любым доступным способом, но без фанатизма, надавите немного крестом в сторону чашек одной плоскости, затем второй. Если преднатяг остался прежним, значит все в норме, если узел стал болтаться, значит зазор не убран.
No3. Заводское кернение, приварка точеных теплоотводящих шайб, кляммерная технология или нарезка канавок под стопорные кольца требует обязательной балансировки карданного вала на балансировочном стенде. Даже если вибрация не ощущается буквально, дисбаланс все равно будет, но даже незначительные его показатели существенным образом влияют на ресурс всех узлов и сочленений карданной передачи.
Решение: Обратится в профессиональную мастерскую с гарантией качества. В экстремальных случаях (в дальней дороге у случайных авто мастеров) требуйте максимально-точной центровки крестовины относительно «базы».
Совет: В спокойной обстановке при выборе сервиса, уточняйте наличие в мастерской специалистов и оборудования по балансировке карданных валов.
No4. Неисправность крестовины в виде заклинивания, закусывания, перекатывания игольчатого подшипника, появления ощутимого люфта между крестом и чашками приводит, как правило, не только к вибрации, но и к стукам, щелчкам, скрипу во время вращения карданного вала.
Решение: Замена крестовины на новую.
Совет: Если визуально, хотя бы из одной из чашки крестовины, видны следы выходящей ржавчины – скорее всего этот пункт описывает Ваш случай.
No5. Разбитая посадка крестовины также может привести к повышенной вибрации. В процессе передачи крутящего момента и от знакопеременных нагрузок (движение накатом или в натяг) происходит постоянное изменение положения центра массы от оси вращения.
Решение: Замена или восстановление элемента с поврежденной посадкой крестовины. Это можно сделать в нашей мастерской.
Совет: Такой дефект иногда случается на автомобилях Nissan Qashqai, Nissan X-Trail, Lexus ввиду их хорошей шумоизоляции, водитель автомобиля, забыв про своевременный технический осмотр может просто не заметить вышедшую из строя крестовину, которая в последствии заклинивания и высыпания иголок подшипника начинает стучать сначала в соответствующей чашке, а затем и ухе наклепывать целые канавы. Внимательно следите за состоянием крестовин.
No6. Износ подвижной шлицевой пары. Появление даже незначительного люфта в этом сочленении может привести к серьезной вибрации, особенно у грузовых автомобилей из-за большой массы кардана. Не всегда удается убедить человека в необходимости замены этого узла в связи с износом, пока не установишь на балансировочный станок. На оборотах 1000 и выше при неприличном износе начинают рычать как взлетающий бомбардировщик. Карданные передачи с таким дефектом не поддаются балансировке, балансировочная система будет гонять балансировочные грузы по кругу до бесконечности, да и неправильно это, и зачем себя обманывать.
Решение: Замена узла и только потом балансировка.
Совет: Очень часто, в силу объективных обстоятельств, люди покупают карданный вал на разборке как донора или как оригинальную запчасть, не до конца понимая реальное состояние и уровень износа карданной передачи. В такой ситуации договоритесь о возможности возврата. Либо прямо на месте покупки извлеките шлицевой вал, промойте его и саму втулку, исключите влияние сальника «рубашки» на ход вала во втулке для лучшего понимания состояния шлицевой пары.
No7. Люфт в неподвижном шлицевом соединении. Во время общения с клиентом очно или по телефону на предмет вибрации в его автомобиле всегда слышим уверенное заявление о гарантированной исправности этого узла. К нашему сожалению это чаще всего не так. Во время диагностики, открутив гайку цапфы (или болты, в зависимости от конструкции), фланец, запирающий подвесной подшипник либо болтается на шлицевом валу, либо просто снимается от руки. Наличие люфта между шлицами вала и фланца недопустимо, т.к. в этой части кардана сконцентрированы все самые тяжелые элементы вала и во время передачи крутящего момента произойдет обязательное смещение центра массы от оси вращения. Это обязательно приведет к серьезному дисбалансу и вибрации. И не надо думать, что если вы ломом закручивали центральную гайку, это поможет –НЕТ! Проверено временем и многолетним опытом.
Некоторое время назад мы практиковали реставрацию этих узлов, проваривали по периметру на сварочном вращателе шейку фланца, что давало более плотную посадку и сажали на «Лактайт». Какое-то время такая мера выручала, но практика показала, что ненадолго.
Решение: Замена на новую.
Совет: Если все остальное в норме, а вибрация дает о себе знать, разберите и сделайте диагностику этого узла, фланец должен одеваться легким прессованием.
No8. Кривая труба. Неоднократно приходилось сталкиваться с таким явлением. Трубы гнут обычно при зависании на пузе, при падении кардана во время ремонта, при превышении расчетной нагрузки или неправильной конструкции (соотношение диаметра и длины, общая длина карданной передачи от кпп до моста, утыкание моста в кпп), при авариях и т.д.
Приходилось сталкиваться со случаями заводского брака, когда ухо в трубу Нивовского кардана было вварено криво, в результате биение составило 2мм. Хотя, даже в этом случае, мы смогли отрепетировать этот вал в 0,3грамма
Решение: Для начала попытаться исправить кривизну до нормы, либо заменить трубу.
Совет: Если был прецедент повреждения трубы и как следствие возникла вибрация, скорее всего причина и есть сама труба.
No9. Подвесной подшипник. Бывают случаи, когда после продолжительного шума или свиста в подвесном подшипнике, его в конце концов клинит и он проворачивает эластичную мембрану и отрывает ее от обечайки. После чего вращающийся карданный вал начинает «ходить» по орбите обечайки и создавать колоссальный дисбаланс. Вы сразу определите неисправность сами.
Решение: Замена подвесного.
Совет: Не доводите до такого состояния. Любой шум, свист, хруст в машине-повод для соответствующих действий.
No10. Отрыв заводского балансировочного груза. О да, такое тоже случается. В последние времена участились случаи такого явления с карданными валами на Volkswagen Touareg. Коррозия разъедает точки сварки и груз центробежной силой поздно или рано отрывает от трубы. В этом случае необходима балансировка на стенде, но есть проблема с установкой такого вала на балансировочный стенд.
Решение: Балансировать.
Совет: Позвонить нам.
№11. Хотя и редко, но приходилось встречать накаченные через масленку смазкой валы. Смазка в большом количестве сползала к стенке в одной плоскости и вызывала дисбаланс.
В некоторых случаях через появившиеся в результате коррозии отверстия попадала вода и тоже при вращении меняла центр массы.
Решение: Убрать смазку, слить воду и просушить трубу.
Совет: Для устранения детонации некоторые производители вкладывают в трубу карданного вала картонный цилиндрический вкладыш. Если внутрь попала вода, картон деформируется и отходить от стенок, начинает болтаться и вызывает вибрацию. В этом случае необходима хирургия-вскрытие-извлечение картона-сварочный шов и балансировка.
№12. В шрусовых валах вибрация появляется либо в результате их физического износа, либо в результате неправильной сборки.
Решение: При сильном износе, скорее всего, придется заказывать новый шрус или кардан целиком. Если не правильно собрали – скорее всего перевернули сепаратор или не верно совместили внутренний и наружный лабиринты.
Совет: При покупке отечественных карданов на шрусах можете столкнуться с возможным люфтом на шлицах между валом и шрусом . Относительно жесткий защитный пыльник затрудняет диагностику. На Ниве встречается часто, при покупке нового КВ проверяйте этот момент обязательно.
№14. Разбитая резинометаллическая втулка карданного вала уводит в сторону центр массы кардана от оси вращения, вызывая дисбаланс. Многие считают, что эластичная муфта центрует вал относительно хвостовика коробки или редуктора. Муфта только демпферирует и передает крутящий момент, а центровку кардана выполняет резинометаллическая втулка. Очень часто ее деформируют во время инсталляции. Проверять износ необходимо точными измерительными инструментами или специальными шаблонами, в том числе надо промерять вал хвостовика коробки передач.
А теперь можно поговорить и о самом процессе балансировки.
Как говорилось ранее, балансировать карданный вал имеет смысл только в исправном состоянии, тогда возникает вопрос : “А что в таком случае явилось причиной дисбаланса, вызывающего вибрацию?”
Все просто, абсолютно идеальных карданных валов не бывает, и после их изготовления или серьезного “хирургического” вмешательства, однозначно центр массы хоть на десятые доли миллиметра все равно не совпадет с-осью вращения. Такое несовпадение и вызывает дисбаланс, который равен произведению массы карданного вала на величину отклонения центра массы от оси вращения. Это может быть связано с неоднородностью материала из которого сделан карданный вал, может в результате остаточного прогиба во время вращения на определенных оборотах, а может из-за допущенных погрешностей геометрии в процессе изготовления или ремонта.
Балансировку карданных валов мы производим на балансировочном стенде NAAS-7000. Стенд представляет собой мощную станину длиной 7 метров и весом 7000 кг, на которой установлены подвижные опоры для монтажа балансируемой карданной передачи в сборе. Конструкция нашего балансировочного станка позволяет производить балансировку карданных валов весом от 0,5 до 400 кг, благодаря возможности изменения жесткости опор. А современный электронно-вычислительный комплекс БАЛКОМ-4, оснащенный датчиками акселерометрами позволил повысить точность балансировки до 0,05гр остаточного дисбаланса при весе карданного вала 45 кг, что на порядки выше заводских стандартов.
Процесс балансировки, вместе с монтажом карданной передачи на стенд, занимает в среднем 1-2 часа, все зависит от количества опор (точек крепления). Благодаря гибкости и подвижности опор можно тактильно и визуально даже неопытным взглядом определить степень дисбаланса, это иногда шокирует наших клиентов. Увидеть в живую работу неотбалансированного карданного вала на стенде, а не на автомобиле зрелище иногда впечатляющее. И тем более важно не только увидеть результат проведенной балансировки на компьютере, а убедится воочию, что дает 100 процентов уверенности в высоком качестве выполняемой нами работы.
Благодаря стенду есть возможность продемонстрировать работу карданного вала на разной частоте вращения и в разных режимах.
В природе не существует совершенно одинаковых карданных валов, поэтому каждая новая балансировка, проводимая нами, начинается со знакомства станка с конкретным экземпляром.
В ходе первого пробного пуска система с помощью установленных на опорах датчиков определяет первоначальное состояние вала, величину дисбаланса на каждой опоре и их фазу. Затем идет серия пусков с пробными грузами на каждой опоре отдельно. Пробный груз выбирается в зависимости от веса балансируемого тела вращения и указывается в настройках программы. Устанавливается пробный груз на нулевом градусе и таким образом, система, с помощью датчика опорного сигнала (лазерный отметчик) рассчитывает градус установки компенсирующих грузиков на каждой опоре отдельно.
После приварки балансировочных грузов эти места красятся, проверяется наличие соответствующих меток и порядкового номера карданного вала для учета гарантийных обязательств.
Практика показывает, что балансировка карданного вала после изготовления или ремонта увеличивает его ресурс в большинстве случаев в 3-4 раза.