Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
  Все выпуски  

Советы бывалых из журнала "За рулем" 70-90-х годов с чертежами


Здравствуйте, уважаемые подписчики!

Балансировка

Известно, что от сбалансированности колес автомобиля в значительной степени зависят интенсивность и равномерность износа покрышек, плавность хода машины, износ деталей подвески и рулевого управления, а в конечном итоге – безопасность движения. "Хотелось бы, – пишет в редакцию группа автолюбителей из Горького, – чтобы на страницах журнала специалист рассказал о теории балансировки, о том, какое оборудование для этого применяют на заводах и станциях обслуживания, что может сделать сам владелец машины в домашних условиях".

Ответить редакция попросила опытного инженера-конструктора О. Барановского, много лет занимающегося проектированием подвесок и колес для легковых автомобилей высшего класса.

Физическая сущность дисбаланса заключается в неравномерном распределении массы вращающегося колеса. Сам термин "дисбаланс" – французского происхождения и составлен из латинской приставки "дис", означающей нарушение, утрату, и французского слова "баланс", буквально переводимого как "весы". Нарушение веса, или, более правильное русское понятие неуравновешенность, применяется в технике для оценки качества всевозможных вращающихся деталей: валов, ступиц, сложных составных узлов, в том числе колес.

Неуравновешенность (дисбаланс) автомобильного колеса неизбежно возникает в процессе его изготовления и ремонта из-за отклонений, допущенных при штамповке и сварке диска, вытачивании ступицы, вулканизации шины; из-за неоднородности и неравномерной плотности материала камеры и покрышки; неточного взаимного центрирования колесного диска и шины. Самое большое влияние на суммарную величину дисбаланса оказывает шина, так как она наиболее удалена от центра вращения, имеет большую массу и сложную конструкцию. Поэтому окончательной операцией при сборке автомобильных колес всегда является их балансировка – процесс, при котором сначала определяют величину и направление неуравновешенных результирующих сил, а затем устраняют их.

Балансировка бывает статическая и динамическая, что означает устранение "статического" или "динамического" дисбаланса.

Статическая сбалансированность предполагает равномерное распределение массы относительно оси вращения колеса, а статический дисбаланс говорит о наличии неуравновешенного, то есть тяжелого места. При увеличении скорости вращения такого колеса статический дисбаланс создает резко возрастающее ударное воздействие шины на дорогу (см. рисунок, а) с возникновением колебаний и самого колеса и всех деталей подвески.

Условная сущность и проявление статического и динамического дисбаланса управляемых колес

Динамическая сбалансированность предполагает равномерное распределение масс относительно плоскости вращения без тенденции поворота колеса от наружной стороны к внутренней, и наоборот. Если же динамическая сбалансированность нарушена, то колесо во время вращения будет совершать боковые колебания ("шимми"). Условно явление динамического дисбаланса показано на рисунке (б). Тенденция к боковым колебаниям прямо зависит от ширины профиля покрышки. Чем шире колесо, тем больше сказывается на его поведении динамический дисбаланс, тем точнее его надо собирать и уравновешивать. На практике это означает, что, например, колеса мотоцикла или узкопрофильные на старых "москвичах" и "запорожцах" удовлетворительно работают после статической балансировки, тогда как широкие колеса современных легковых автомобилей, и особенно гоночных, нуждаются, кроме того, в тщательной динамической.

Ныне уже почти все автолюбители знают, а многие убедились на горьком опыте, что неуравновешенные шины изнашиваются намного интенсивнее уравновешенных. И не случайно заводы рекомендуют проверять балансировку колес через каждые 20 тысяч километров. Неуравновешенность колеса проявляется при движении автомобиля вибрацией той части кузова, где оно установлено. Особенно сильно она ощущается, когда такое колесо стоит впереди. Кроме неприятной вибрации, начинаются колебания руля, ухудшается устойчивость и управляемость автомобиля. Если эти явления возникли вдруг, можно предположить, что деформировался после удара о препятствие на дороге диск колеса, а если он исправен, значит утерян один или несколько балансировочных грузиков. Нередко причиной нарушения балансировки колеса является смещение в ту или другую сторону шины относительно обода при ее монтаже после замены или ремонта камеры. Здесь надо взять за правило отмечать их взаимное положение перед началом работы.

Таким образом, пренебрежение требованием об эксплуатации машины со сбалансированными колесами приводит не только к дискомфорту и ухудшению поведения машины, но и к преждевременному выходу из строя шин и деталей подвески, а значит, существенным материальным затратам.

Каким образом балансируют колеса? Технология статического уравновешивания довольно проста. Установленное на приспособление или на ступицу без смазки колесо раскручивают до какой-нибудь произвольной скорости и дают ему возможность свободно вращаться до полной остановки. При этом колесо остановится в таком положении, когда тяжелое место будет внизу, то есть его центр тяжести будет ниже оси вращения. Проделав этот опыт несколько раз и убедившись в стабильном поведении колеса, обнаруживающем тяжелое место, на верхней части обода закрепляют грузик определенного веса. Его подбирают несколькими замерами. Уравновешенное колесо после вращения будет останавливаться в любом произвольном положении, что означает полное совпадение его центра тяжести с осью вращения.

Во время динамической балансировки на специальных станках колесо вращают с высокой скоростью – 500 об/мин и по приборам определяют необходимую массу грузика и место его закрепления на ободе. Основными регистрирующими элементами многих таких станков являются импульсивный датчик и стробоскопическая лампа. Но в последние годы появились конструкции, где дисбаланс регистрируется электронной аппаратурой сразу в двух плоскостях и выдается на цифровое светящееся табло, показывающее, в какой зоне обода и какой массы грузики следует установить.

Независимо от типа применяемого для балансировки оборудования есть общие правила. Балансируемые колеса тщательно очищают от грязи и посторонних предметов, которые могут застрять в рисунке протектора. Перед балансировкой необходимо проверить радиальное и боковое биение шины, чтобы убедиться в отсутствии ее перекосов на ободе и вздутий на самой покрышке. Статическая балансировка обязательно должна предшествовать динамической и завершать процесс уравновешивания колеса.

Существуют два механизированных способа уравновешивания колес: непосредственно на автомобиле и на отдельном станке. В условиях автозаводов, естественно, каждое колесо балансируют сразу после сборки, используя для этого высокопроизводительное автоматическое оборудование. Станки для балансировки снятых с автомобиля колес в основном применяют во время ремонтных и шиномонтажных работ. Преимущество этих станков заключается в высокой точности измерений, автоматизации и небольшой трудоемкости рабочего процесса, малой потребности в производственных площадях.

В домашних условиях автолюбители применяют выпускаемые отечественной промышленностью балансировочные приспособления и самодельные. С их помощью трудно обеспечить динамическую балансировку. Но практика показывает, что для автомобилей, наибольшие скорости которых находятся в пределах 70–90 км/ч, допустимо ограничиться статической балансировкой, правда, без гарантии, что колеса будут катиться, не вибрируя. Чтобы добиться удовлетворительных результатов при самостоятельном уравновешивании колеса, надо обеспечить максимально равномерное расположение необходимых грузиков. Если их вес не превышает 80 г, то целесообразно разделить его пополам и установить грузики на внутренней и наружной закраинах обода. Если же потребная величина превышает 120 г, две трети балансировочного веса следует установить на внутренней закраине обода. Рекомендуемое правило распределения грузиков носит приблизительный характер, но этого на практике достаточно.



Адрес страницы:
Балансировка
Тэги:
шины
балансировка
Материал взят из журнала "За рулем".

В избранное