Процес діагностики цих елементів відбувається наступним чином. Якщо виявити причину несправності не вдалося при візуальному огляді (в разі серйозних поломок визначити несправність можна і неозброєним поглядом), то елемент розбирається і повністю знімається з автомобіля. Обертові його складові поміщаються на балансування стенд, статичні ж очищаються від забруднень і скрупульозно оглядаються на наявність механічних пошкоджень.
Чим вище кутова швидкість деталі, тим більша ймовірність отримання її дисбалансу, а усунути вібрацію можна тільки і виключно на складних балансирних верстатах. Причому, чим габаритніший деталь, тим складніше повинно бути обладнання. Балансування карданного валу своїми руками відео спроб якої ми представили нижче, як правило, дає результати тільки психологічні, але аж ніяк не реальні.
Справа в тому, що усунути баланс карданної передачі можна тільки в тому випадку, якщо точно вивірити місце і вагу дисбалансу, причому кардан повинен збалансовуватися виключно в зборі з хрестовинами. В умовах гаража і без балансувального обладнання це можливо тільки за наявності точного кардані на автомобіль.
Карданний вал - механізм, що з'єднує коробку передач з редуктором заднього моста і призначений для передачі крутного моменту. Найбільшого поширення передача такого типу отримала на автомобілях із заднім і повним приводом.
пристрій кардана
Карданний вал ВАЗ 2107 складається з наступних елементів:
- одна або кілька секцій з тонкостінної порожнистої труби;
- шлицевое розсувне з'єднання;
- веделка;
- хрестовина;
- підвісний підшипник;
- елементи кріплення;
- задній рухливий фланець.
Карданна передача бути одновальной або двохвальною. Другий варіант передбачає використання проміжного механізму, до задньої частини якого прикріплений хвостовик з шліцами зовні, а на передній через шарнір зафіксована змінна втулка. У одновальних конструкціях проміжна ділянка відсутня.
Передня частина кардана кріпиться до коробки передач через рухливу муфту на шлицевом з'єднанні. Для цього на кінці вала є отвір з внутрішніми шліцами. Пристрій кардана передбачає поздовжнє переміщення цих шліцов в момент обертання. Конструкцією також передбачений підвісний підшипник, прикріплений за допомогою кронштейна до кузова. Він є додатковою точкою кріплення кардана і призначений для обмеження амплітуди його руху.
Між середнім і переднім елементом карданного валу розташована вилка. Разом з хрестовиною вона передає крутний момент при згині кардана. Задня частина вала прикріплена до редуктора заднього моста через фланець. Хвостовик за допомогою зовнішніх шліцов входить в зачеплення з фланцем головної передачі.
Кардан є уніфікованим для всіх класичних моделей ВАЗ.
Хрестовина ВАЗ 2107 призначена для суміщення осей кардана і передачі моменту при вигині його елементів. Шарнір забезпечує з'єднання вилок, прикріплених до кінців механізму. Основним елементом хрестовини є голчасті підшипники, завдяки яким кардан може рухатися. Ці підшипники вставляються в отвори вилок і фіксуються стопорними кільцями. При зносі шарніра карданний вал починає стукати під час руху. Зношена хрестовина завжди змінюється на нову.
Види карданних валів
Карданні вали бувають наступних типів:
- короткого типу рівних кутових швидкостей (ШРУС);
- короткого типу нерівних кутових швидкостей (класична конструкція);
- з полукарданние пружними шарнірами;
- з жорсткими полукарданние шарнірами.
Класичний кардан складається з вилки і хрестовини з голчастими підшипниками. Такими валами оснащується велика частина задньопривідних автомобілів. Кардани з ШРУС зазвичай встановлюються на позашляховиках. Це дозволяє повністю усунути вибрацію.
Механізм з пружними шарнірами складається з гумової муфти, здатної передавати крутний момент при кутах не більше 8˚. Так як гума досить м'яка, кардан забезпечує плавний початок руху і запобігає різкі навантаження. Такі вали не потребують технічного обслуговування. Жорсткий полукарданний шарнір має складну конструкцію, яка передбачає передачу крутного моменту завдяки зазорам в шлицевом з'єднанні. Такі вали мають ряд недоліків, пов'язаних з швидким зносом і складністю виготовлення, і в автомобільній індустрії не використовуються.
Шрусовий кардан
Недосконалість конструкції класичного кардана на хрестовинах проявляється в тому, що при великих кутах виникають вібрації і втрачається крутний момент. Карданний шарнір може відхилитися максимум на 30-36˚. При таких кутах механізм може заклинити або зовсім вийти з ладу. Цих недоліків позбавлені карданні вали на Шрусах, зазвичай складаються з:
- кульок;
- двох кілець (зовнішнього і внутрішнього) з канавками для кульок;
- сепаратора, що обмежує рух кульок.
Максимально можливий кут нахилу кардана такої конструкції становить 70˚, що помітно вище, ніж у вала на хрестовинах. Існують і інші конструкції шрусових карданів.
Кардан ВАЗ 2107 кріпиться в декількох місцях:
- задня частина фіксується болтами до фланця редуктора заднього моста;
- передня частина являє собою рухливе шлицевое з'єднання з еластичною муфтою;
- середня частина кардана кріпиться до кузова через поперечину підвісного підшипника.
Для кріплення кардана на ВАЗ 2107 використовуються чотири болта розмірністю М8х1.25х26 з конічною голівкою. На них накручується самостопорні гайка з кільцем з нейлону. Якщо болт при закручуванні або відкручування провертається, його стопорять викруткою.
еластична муфта
Еластична муфта являє собою проміжний елемент для з'єднання хрестовини кардана і вторинного вала коробки. Для зниження вібрації вона виготовлена \u200b\u200bз гуми високої міцності. Муфта знімається при механічних пошкодженнях для заміни або при ремонті коробки передач. При установці старої муфти потрібно хомут відповідного розміру для її стягування. Нові еластичні муфти зазвичай продаються в комплекті з хомутом, який після установки знімається.
Демонтувати кардан ВАЗ 2107 для ремонту або заміни можна без естакади або підйомника. Для цього потрібно:
- ріжковий і торцевої ключі на 13;
- плоска викрутка;
- головка на 13 з воротком або тріскачкою;
- молоток;
- пасатижі.
демонтаж кардана
Для ремонту або заміни еластичної муфти кардан потрібно зняти з автомобіля. Його демонтаж здійснюється в наступному порядку:
- Стоянковим гальмом фіксуються задні колеса.
- Відкручуються чотири болта кріплення кардана до заднього редуктора.
- Відвертаються дві гайки кріплення підвісного підшипника до кузова.
- Несильним ударом молотка вал вибивається з шліців. Якщо муфта працездатна, знімати її не потрібно.
- На кардан і фланець заднього моста наносяться мітки (насічки молотком, викруткою або зубилом), щоб при подальшій збірці їх становище не змінилося. В іншому випадку можлива поява шумів і вібрацій.
Якщо в шарнірах з'явився люфт, хрестовину зазвичай змінюють на нову. Справа в тому, що зношені голчасті підшипники ремонту не підлягають. Демонтаж хрестовини після зняття кардана здійснюється наступним чином:
- Спеціальним знімачі або підручними інструментами виймають стопорні кільця, що утримують склянки шарнірів в пазах.
- Наносячи різкі удари по хрестовині молотком, знімаються склянки. Що вийшли в результаті ударів зі своїх посадочних місць склянки виймаються плоскогубцями.
- Посадочні місця під шарнір очищаються від забруднень і іржі дрібним наждачним папером.
- Нова хрестовина встановлюється у зворотній послідовності.
При виникненні вібрації через дисбаланс карданного валу потрібно його балансування. Самостійно зробити це проблематично, тому зазвичай звертаються в автосервіс. Балансують кардан наступним чином.
- Карданний вал встановлюють на спеціальний верстат, на якому вимірюють ряд параметрів.
- На одну із сторін кардана прикріплюють вантаж і знову тестують.
- Вимірюють параметри кардана з вантажем, прикріпленим до протилежної сторони.
- Вал перевертають вал на 180˚ і повторюють вимірювання.
Отримані результати дозволяють отбалансировать кардан, приварив в встановлені за результатами вимірювань місця вантажі. Після цього ще раз перевіряють баланс.
Кардан служить для з'єднання коробки передач і заднього (в задньопривідному автомобілі) або переднього (в повнопривідних) моста. Його завдання - передати мосту або мостам обертання від двигуна. Вузлом з'єднання для цих елементів є шарнір, головна частина якого - це хрестовина. Вона має форму хреста, на кінцях якого є чашки з голчастими підшипниками.
Перш ніж проводити ремонт, потрібно знайти причину несправності. Для цього знадобиться загнати автомобіль на яму або підйомник. Ставимо коробку на нейтральну передачу і залазимо під машину. Оглядаємо кардан, особливу увагу потрібно звернути на стан сальників хрестовин. Далі, утримуючи хрестовину, обертаємо сам кардан.
Якщо хрестовина вимагає заміни, люфт можна помітити відразу. Якщо люфту не буде, а будуть чутися різні шуми і скрипи при обертанні, то можливо хрестовину міняти не знадобиться. Потрібно тільки замінити мастило. Хрестовин в кардані дві і діагностувати потрібно обидві. Швидше за все виходить з ладу хрестовина заднього кардана, так як на неї припадають великі навантаження. Бруд і волога при русі так же потрапляють більше на задню хрестовину.
Основною ознакою виникнення розбалансування карданного валу автомобіля є поява вібрації всього корпусу машини. При цьому вона збільшується в міру збільшення швидкості руху, і в залежності від ступеня дисбалансу може проявлятися як вже на швидкості 60-70 км / год, так і понад 100 кілометрів на годину.
Як поміняти хрестовину на кардані
Нерідко буває, що вібрація кардана після заміни хрестовин знову проявляє себе в, здавалося б, уже відремонтованій деталі. Це відбувається через її неправильної зборки. Досвідчені майстри знають, наскільки важливо в процесі заміни хрестовини і подальшій збірці карданного валу дотримати початкове заводське положення деталей один щодо одного.
Курйозність ситуації, що склалася полягає в тому, що, якщо мітки на складових кардана перед його розбиранням були проставлені, визначити, чи правильно була здійснена збірка, не вийде. Єдине, що можна порадити в цьому випадку, - це розібрати хрестовину і знову зібрати вал. Звичайно, не забувши при цьому помітити розташування його компонентів один щодо одного.
Нерідко буває, що коли виникла вібрація, хрестовина заднього кардана стала причиною несправності, так як була зношена. Але і після її заміни проблема не зникла. У таких випадках має сенс ще раз перевірити балансування кожної зі складових валу. З новими деталями центрування змінилася, і, швидше за все, причина тепер криється в його розбалансування.
Важливо! Перед тим як провести додаткову балансування вала, можна спробувати поміняти розташування елементів хрестовини - в іншому випадку майстер марно зріже з елемента шар металу.
У багатьох випадках причиною вібрації кардана стає підвісний підшипник: або утворився в результаті його зносу люфт, або розбовталися кріплення, за допомогою яких той жорстко фіксується на днище автомобіля. Якщо вібрація супроводжується гулом, то, швидше за все, справа саме в ньому. Підвісні підшипники можуть бути розбірними або нерозбірними. Якщо перші можна відремонтувати, замінивши вийшли з ладу елементи, то другі доводиться міняти повністю.
Важливо! Підвісний підшипник, так само, як і сам карданний вал, вимагає балансування. Якщо цю процедуру не справити, проблема може виникнути знову.
Якщо і після цього не пройшла вібрація, хрестовина може виявитися зовсім ні при чому. Відомі випадки, коли така проблема в карданном валі з'являється не в результаті поломок будь-яких його складових, а передається йому від двигуна або КПП. Імовірність таких несправностей мала, але зводити її до нуля теж не можна.
Якщо причиною вібрації кардана стала коробка передач, то ця несправність дасть про себе знати і іншими ознаками - наприклад, вискакуванні або проскальзиваніем передачі (якщо мова йде про механічну коробці) або скреготом і стуком, що з'являються в КПП при переході з однієї передачі на іншу.
Як бачите, причин виникнення вібрації при русі автомобіля безліч, і не всі вони безпосередньо пов'язані з карданним валом. Тільки якісна діагностика ходової частини автомобіля, виконана професіоналами автосервісу, здатна точно встановити її причину.
- люфт хрестовини
- Знос підшипника голчастого
- Знос самої хрестовини
- Витікання і відсутність мастила
- Руйнування кільця ущільнювача
- Металевий дзвін при русі
- Шум і тріск в районі кардана
Теоретично, хрестовина дуже надійна деталь, ресурс якої повинен бути близько 500 000 кілометрів пробігу. Але на практиці заміна хрестовини кардана відбувається при пробігу 50-100 тисяч кілометрів. На це впливають такі фактори як умови експлуатації, фірма виробник деталі, якість матеріалів, що застосовуються при виготовленні деталі.
Якщо ваш автомобіль часто експлуатується в районі сільської місцевості, то бруд і різні вибоїни скоротять життя вашої хрестовини в кілька разів. Поширена причина виходу з ладу хрестовини - банальна неуважність при проведенні планового техогляду. Часто на відсутність мастила не звертають увагу, поки хрестовина не нагадала про себе вібрацією, шумом або дзвоном.
Щоб провести ремонт хрестовини, необхідно зняти кардан. Перед тим як розібрати, потрібно знати деякі нюанси:
- Залити гайки ведешкой, щоб кріплення легше відкручувалися.
- Поставити зубилом мітки на флянці кардана і флянці заднього моста. Якщо цього не зробити, можлива поява вібрації на кардані.
- Щоб не зіпсувати різьблення гайок, бажано використовувати вигнутий накидний ключ.
- Якщо карданні болти прокручуються, треба зафіксувати їх за допомогою викрутки.
Спочатку откручиваются чотири болта на карданном валі, потім знімаємо кріплення підвісного підшипника. Після цих процедур знімаємо кардан, його потрібно дістати з шліцьового з'єднання КПП. Перед зняттям хрестовини шлицевую частина бажано замотати матеріалом, щоб туди не потрапив пісок. Перед тим, як зняти хрестовину, потрібно підготувати інструмент: молоток, круглогубці, товсту викрутку і відповідну по діаметру круглу трубку.
Затискання вала в лещатах набагато полегшить вам роботу. Існують спеціальні знімачі для зняття хрестовин, але їх часто не використовують навіть на СТО. Втім, багато гаражні умільці здатні за 10-15 хвилин змайструвати собі таке пристосування. Далі дістаються стопорні кільця. Часто, щоб їх отримати, потрібно обстучать їх молотком з допомогою проставки.
Ремонт буде проведено неякісно, \u200b\u200bякщо не зачистити вушка і вилку від бруду та іржі. Це робиться металевою щіткою або наждачним папером. Всі внутрішні поверхні так само потрібно очистити і змастити перед установкою нової хрестовини. Не варто забувати про канавки стопорних кілець, їх потрібно прочистити за допомогою шила або тонкої викрутки.
Далі знімаються чашки з новою хрестовини, а сама вона вставляється між вушками. При знятті чашок потрібно стежити, щоб голки підшипників не розсипалися. Якщо під новими чашками немає мастила, деталь варто поміняти, або змастити самостійно. Чашки одягаються на хрестовину, потім їх потрібно втопити молотком, поки не відкриються стопорні канавки. Завершує ремонт хрестовини заміна стопорних кілець.
діагностика несправностей
Карданний вал ВАЗ 2107 в процесі експлуатації під впливом постійних навантажень зношується. Найбільше зносу піддається хрестовина. В результаті кардан втрачає свої оригінальні характеристики, з'являється вібрація, стуки і т. П.
вібрація
Іноді під час руху на ВАЗ 2107 починає вібрувати кузов. Причина цього зазвичай криється в карданної передачі. Це може бути установка валу спочатку низької якості або неправильна збірка вузла. Вібрація може з'явитися і при механічних впливах на кардан при наїзді на перешкоди або при ДТП. Така проблема також може бути наслідком неправильної гарту металу.
Причин, що призводять до дисбалансу карданної передачі, чимало. Вібрація може з'явитися при великих навантаженнях. Крім цього, кардан ВАЗ 2107 може деформуватися навіть при нечасто експлуатації автомобіля. Це теж призведе до виникнення вібрації. У таких ситуаціях потрібно балансування або заміна вузла, причому проблема повинна бути усунена негайно. В іншому випадку вібрація кардана може привести до руйнування хрестовин і редуктора заднього моста, і вартість ремонту багаторазово зросте.
Крім цього, вібрація може можуть виникнути через гумового елемента підвісної підшипника. Гума з часом стає менш еластичною, і баланс може порушитися. Вироблення підшипника теж може привести до вібрації кузова при рушанні з місця. Це, в свою чергу, може стати причиною передчасного виходу з ладу хрестовин.
Несправності і знос окремих елементів карданного валу ВАЗ 2107 в результаті тертя призводить до утворення люфтів в механізмі і, як наслідок, до появи стукотів. Найбільш часто причинами стуку є:
- Несправна хрестовина. Стук з'являється в результаті зносу і руйнування підшипників. Деталь слід замінити.
- Ослаблення затяжки болтів кріплення кардана. Проблема вирішується оглядом і затягуванням ослаблених з'єднань.
- Сильний знос шліцьового з'єднання. В цьому випадку змінюють шліци карданної передачі.
- Люфт підвісного підшипника. Підшипник змінюється на новий.
Для збільшення терміну служби елементів карданної передачі необхідно їх періодичне обслуговування, яка передбачає мастило за допомогою спеціального шприца. Якщо хрестовини є необслуговуваних, при появі люфту їх просто замінюють. Підвісний підшипник і хрестовини змащуються «Литолом-24» через кожні 60 тис. Км. пробігу, а шліцьова частина - «Фіоль-1» через кожні 30 тис. км.
Клацання при рушанні
Часто при рушанні класичних моделей ВАЗ можна почути клацання. Вони мають характерний металевий звук, є наслідком люфту в будь-якому елементі кардана і можуть бути викликані наступними причинами:
- вийшла з ладу хрестовина;
- виробилося шлицевое з'єднання;
- ослаблені болти кріплення кардана.
У першому випадку хрестовина змінюється на нову. При виробленні шліцьового з'єднання буде потрібно замінити передній фланець кардана. Якщо ж це не допоможе, доведеться міняти карданний вал повністю. При ослабленні болтів кріплення їх необхідно просто надійно затягнути.
Балансування карданного валу можна проводити як своїми руками, так і на СТО. У першому випадку для цього потрібно використання спеціальних інструментів і матеріалів - важків і хомутів. Однак краще довірити балансування працівникам станції техобслуговування, оскільки вручну неможливо з точністю обчислити масу балансира і місце його установки. Існує кілька «народних» методів балансування, про які ми поговоримо далі.
Ознаки та причини розбалансування
Основною ознакою виникнення розбалансування карданного валу автомобіля є поява вібрації всього корпусу машини. При цьому вона збільшується в міру збільшення швидкості руху, і в залежності від ступеня дисбалансу може проявлятися як вже на швидкості 60-70 км / год, так і понад 100 кілометрів на годину. Це є наслідком того, що при обертанні вала центр його ваги зміщується, і виникає відцентрова сила як би «підкидає» автомобіль на дорозі. Додатковим ознакою того ж до вібрації є поява характерного гулу, Що виходить з-під днища машини.
Розбалансування дуже шкідлива для трансмісії і ходової частини автомобіля. Тому при появи її найменших ознак необхідно виконати балансування «кардана» на машині.
До таких наслідків може призвести нехтування поломкою
Причин виникнення цієї поломки існує кілька. Серед них:
- природний знос деталі при тривалій експлуатації;
- механічні деформації, Що виникли внаслідок ударів або надмірних навантажень;
- заводський брак;
- великі зазори між окремими елементами вала (в разі, якщо він не цілісний).
Вібрація, що відчувається в салоні може виходити не від карданного валу, а від неотбалансірованних коліс.
Незалежно від причин, при появі описаних вище ознак необхідно виконати перевірку наявності розбалансування. Ремонтні роботи можна виконати і у власному гаражі.
Як отбалансировать кардан в домашніх умовах
Опишемо процес балансування карданного валу своїми руками за допомогою відомого «дідівського» методу. Він нескладний, однак його виконання може зайняти досить багато часу. Вам обов'язково потрібна буде оглядова яма, на яку необхідно попередньо загнати машину. Також вам знадобляться кілька важків різних мас, які використовуються при балансуванні коліс. Як варіант, замість важків можна використовувати нарізані шматочками електроди від зварювання.
Примітивний грузик для балансування кардана в домашніх умовах
Алгоритм роботи буде такий:
- Довжину карданного валу умовно ділять на 4 рівні частини в поперечній площині (частин може бути і більше, все залежить від амплітуди вібрацій і бажання автовласника витрачати на це багато сил і часу).
- До поверхні першої частини карданного валу надійно, але з можливістю подальшого демонтажу, прикріплюють згаданий вище грузик. Для цього можна скористатися металевим хомутом, пластикової стяжкою, скотчем або іншим подібним пристроєм. Замість грузика можна використовувати електроди, яких під хомут можна підкласти відразу кілька штук. У міру зниження маси їх кількість зменшують (або навпаки при збільшенні додають).
- Далі проводиться тестування. Для цього виїжджають на машині на рівну дорогу і аналізують, не зменшилася вібрація.
- Якщо нічого не змінилося, необхідно повернутися в гараж, і переважити вантаж на наступний відрізок карданного валу. Після чого повторити тестування.
Монтаж грузика на кардані
Пункти 2, 3 та 4 з наведеного списку необхідно виконувати до тих пір, поки ви не знайдете на карданном валі ділянку, на якому грузик зменшує вібрацію. Далі аналогічно дослідним шляхом необхідно визначити масу грузика. В ідеалі при його правильно підборі вібрація повинна зникнути зовсім.
Остаточна балансування «кардана» своїми руками полягає в жорсткій фіксації обраного грузика. Для цього бажано використовувати електрозварювання. Якщо у вас її немає, то в крайньому випадку можна скористатися популярним засобом під назвою «холодне зварювання», або гарненько затягнути металевим хомутом (наприклад, сантехнічним).
Балансування карданного валу в домашніх умовах
Існує ще один, хоча і менш ефективний метод діагностики. Відповідно до нього необхідно демонтувати карданний вал з автомобіля. Після цього потрібно знайти або підібрати рівну поверхню (бажано ідеально горизонтальну). На неї кладуть два сталевих куточка або швелера (їх розмір не важливий) на відстані трохи менше довжини карданного валу.
Після цього на них укладається сам «кардан». Якщо він зігнутий або деформований, то його центр ваги зміщений. Відповідно, в цьому випадку він прокрутиться і стане таким чином, що його важча частина виявиться внизу. Це буде явним зазначенням автовласникові, в якій площині необхідно шукати розбалансування. Подальші дії аналогічні попередньому методу. Тобто, на карданний вал кріпляться важки і досвідченим шляхом обчислюються місця їх кріплення і маса. Природно, що важки кріплять на протилежній стороні від тієї, куди зміщений центр ваги вала.
Ще один ефективний метод полягає в використанні аналізатора частоти. Його можна зробити своїми руками. Однак необхідна програма, яка на ПК імітує електронний осцилограф, що показує рівень частоти виникають коливань при обертанні кардана. Її ви можете сказати з інтернету у вільному доступі.
Отже, для вимірювань звукових коливань вам знадобитися чутливий мікрофон в механічної захисту (поролон). Якщо його немає, то можна змайструвати пристосування з динаміка середнього діаметра і металевого прута, який буде передавати на нього звукові коливання (хвилі). Для цього в центр динаміка приварюється гайка, в яку вставляється металевий прут. На виходи динаміка припаивается провід зі штекером, який під'єднується на вхід мікрофона в ПК.
- Приводний вісь автомобіля вивішують, даючи колесам вільно обертатися.
- Водій машини «розганяє» її до швидкості, на якій зазвичай виникає вібрація (зазвичай це 60 ... 80 км / год, і подає сигнал людині, який проводить заміри.
- Якщо ви користуєтеся чутливим мікрофоном, то досить близько піднести його до місця нанесення міток. Якщо ж у вас динамік з металевим щупом, то його попередньо потрібно закріпити до місця, максимально наближеному до нанесеним мітках. Результат фіксується.
- На карданний вал наносять умовні чотири мітки по колу, через кожні 90 градусів, і нумерують їх.
- До однієї з міток приєднують тестовий грузик (масою 10 ... 30 г) за допомогою стрічки або хомута. Також можна використовувати безпосередньо болтове з'єднання хомута як грузик.
- Далі проводяться виміри з грузиком на кожному з чотирьох місць у послідовності з нумерацією. Тобто, чотири виміри з переміщенням вантажу. Результати амплітуди коливань фіксуються на папері або комп'ютері.
Місце розташування дисбалансу
Результатом проведених експериментів будуть числові значення напруги на осцилографі, що відрізняються один від одного за величиною. Далі необхідно побудувати схему в умовному масштабі, який би відповідав числовим значенням. Вимальовується окружність з чотирма напрямками, відповідними розташуванню вантажу. Від центру по цих осях в умовному масштабі наносяться відрізки по отриманим даним. Потім слід графічно розділити навпіл відрізки 1-3 і 2-4 перпендикулярними їм відрізками. Від середини окружності через точку перетину останніх відрізків малюється промінь до перетину з колом. Це і буде точка розташування дисбалансу, яку потрібно компенсувати (див. Малюнок).
Шукана точка розташування компенсаційного грузика буде перебувати на діаметрально протилежному кінці. Що стосується маси грузика, то вона обчислюється за формулою:
- маса дисбалансу - шукане значення маси встановлюваного дисбалансу;
- рівень вібрації без пробного вантажу - значення напруги за осцилограф, виміряний до установки пробного вантажу на кардан;
- середнє значення рівня вібрації - середнє арифметичне між чотирма вимірами напруги за осцилограф при установці пробного вантажу в чотирьох зазначених точка на кардані;
- значення маси пробного вантажу - значення маси встановленого експериментального вантажу, в грамах;
- 1,1 - поправочний коефіцієнт.
Зазвичай маса встановлюваного дисбалансу становить 10 ... 30 грам. Якщо у вас з яких-небудь причин не вийшло точно обчислити масу дисбалансу, можна встановити її експериментальним шляхом. Головне, знати місце установки, а значення маси коригувати в процесі їзди.
Однак, як показує практика, самостійна балансування карданного валу описаним вище методом лише частково усуває проблему. На машині можна буде ще їздити тривалий час без істотних вібрацій. Але повністю від неї позбутися не вдасться. Тому інші деталі трансмісії і ходової працюватимуть при ній. А це негативно позначається на їх працездатності і ресурсі. Тому навіть після проведення самостійної балансування потрібно звернутися з цією проблемою на станцію технічного обслуговування.
Технологічний метод ремонту
Верстат для балансування карданів
Але якщо для такої справи не шкода 5 тис. Руб., Саме такою буде ціна балансування вала в майстерні, то рекомендуємо відправиться до фахівців. Виконання діагностики в ремонтних майстернях має на увазі використання спеціального стенду для динамічного балансування. Для цього карданний вал демонтують з машини і встановлюють на нього. До складу приладу входить декілька датчиків і так званих контрольних поверхонь. Якщо вал розбалансований, то при обертанні він буде стосуватися своєю поверхнею згаданих елементів. Так аналізується геометрія і її викривлення. Вся інформація відображається на моніторі.
Виконання ремонтних робіт може виконуватися різними методами:
- Установка пластин-балансирів безпосередньо на поверхні карданного валу. При цьому їх маса і місце установки точно обчислюється комп'ютерною програмою. А кріпляться вони за допомогою заводської зварювання.
- Балансування карданного валу на токарному верстаті. Цей метод використовується в разі значного пошкодження геометрії елемента. Адже при цьому часто доводиться знімати деякий шар металу, що неминуче призводить до зниження міцності вала і збільшення на навантаження на нього в режимах нормальної роботи.
Подібний верстат для балансування карданних валів своїми руками зробити не вийде, оскільки він дуже складний. Однак без його використання якісну і надійну балансування виконати не вдасться.
підсумки
Отбалансировать кардан самому в домашніх умовах цілком реально. Однак необхідно розуміти, що самостійно неможливо підібрати ідеальну масу противаги і місце його установки. Тому самостійний ремонт можливий лише в разі незначних вібрацій або як тимчасовий метод позбавлення від них. В ідеалі ж потрібно їхати на станцію техобслуговування, де вам збалансують кардан на спеціальному верстаті.
Продовжуючи розвивати тему виробництва, пропоную читачам ознайомитися з тим, як випускають карданні вали під замовлення. Відразу скажу, це виробництво заточене під одиничні екземпляри - мова про масові обсягах не йде.
Герой нинішнього оповідання - компанія Tom Wood Driveshafts (http://www.4xshaft.com/) знаходиться в Огдені (штат Юта) і працює поки всього 13 років, але її засновник - Том Вуд - до цього працював в області автомеханіки два десятка років . З огляду на те, що сам засновник є фанатом офф-роуда і людиною, який розуміє запити цієї категорії автовласників, продукція, що виходить "з-під пера" являє собою вдалий сплав якості, надійності, і ціни.
Цікаво, що виробництво карданних валів не дуже складне, але вимагає навичок і устаткування. Про всі етапи цього виробництва і оповідає наша сьогоднішня екскурсія.
Все починається з прийому замовлення, який можна розмістити або по телефону, або по електронній пошті. Технар заносить в журнал вимоги і розраховує довжину майбутнього валу, попутно відзначаючи типи карданних шарнірів і так далі:
Більшість компонентів для майбутніх валів у неї є в наявності:
Вибір труби - крок відповідальний, бо вони (труби) є різного діаметру і з різною товщиною стінок. На цій ділянці відрізається необхідний шматок заготовки:
На токарному верстаті проводиться підготовка до зварювальних робіт:
Після того, як всі заготовки розкладені і обміряли, настає час зварювальних робіт:
Щоб уникнути вібрацій вала балансування окремих компонентів починається буквально з самого початку будівництва:
У міру того, як зварюються окремі частини заготовки, їх перевіряють на предмет відведення через високу температуру зварювання. Якщо відведення трапився, робочий гріє деталь в певних місцях до тих пір, поки вона не вирaвняется:
Після того, як труба зварена і виправлена, вона надходить на ділянку установки карданних шарнірів:
Ось кілька прикладів фланців, використовуваних компанією:
Після установки фланців і хрестовин настає час балансування вала. Спочатку - полірування за допомогою дрібного наждачного паперу:
Автомат підказує, де саме треба встановити важки і якої маси. Процес приклеювання важків триває до тих пір, поки не буде досягнута робота без вібрацій:
Після цього важки приварюються до валу:
Для захисту деталі від іржі її покривають або безбарвним лаком, або фарбують:
У тих випадках, коли потрібно, все хрестовини набиваються мастилом:
Після цього готовий вал загортається в поліетилен і відправляється замовнику:
Приклади труб, які використовуються компанією для виробництва валів. Труби можуть бути до десяти сантиметрів в діаметрі:
Приклади карданних шарнірів:
Як було відзначено на самому початку, засновник компанії Том Вуд не цурається іноді помісити бруд:
Саморобний карданний шарнір.
У пошуках відповідних деталей відправився на місцевий радіоринок. І коли мені на очі попалися різьбові баранці, я відразу купив кілька різних комплектів, так як зрозумів, що, маючи найскладніші деталі шарніра - вилки, виготовити все інше буде набагато простіше.
Все інше, це хрестовина. Для її виготовлення я підібрав відповідну втулку, в якій до того ж виявилася нарізаною різьблення М3, і просвердлив в ній два перпендикулярних один одному отвору.
Ця операція вимагає граничної акуратності, так як від точності виготовлення хрестовини залежить точність балансу стедікама. Звичайно, точність балансу залежить і від точності виготовлення нижньої вилки карданного шарніра, але вилку можна відрегулювати і пізніше, чого не скажеш про хрестовині.
Ось і дві півосі виготовив з пружинного стали діаметром 1,6 мм.
Наявну у втулці різьблення М3 використовував для кріплення цілої осі, а для кріплення піввісь, просвердлив ще два отвори і нарізав в них різьблення М2.
Під час складання шарніра, закріпив осі стопорними гвинтами. Гвинти, в свою чергу, зупинив фарбою.
Так як вибрані різьбові баранці виявилися з різьбленням М4, а мені була потрібна різьблення М3 і М5, то я розвальцювати в кожному баранчика по відповідній буксе.
Для зниження тертя, між хрестовиною і виделками вставив шайби М1,6. Підшипники ковзання змазав технічним вазеліном (ЦИАТИМ).
Якщо після складання стедікама, камера мимоволі обертається навіть при незначному нахилі ручки, значить, шарнір виготовлений недостатньо точно.
На зображенні ілюстрація роботи карданного шарніра, у якого нижня вилка розташована асиметрично по відношенню до валу.
У разі, коли ручка розташована строго вертикально (поз.1), нічого страшного начебто не відбувається. Однак варто відхилити ручку від вертикалі (поз.2), як рухома частина стедікама почне обертатися і, намагаючись врівноважити систему, змінить становище камери (поз.3). Відбудеться це тому, що точка опори рухомої частини стедікама виявилася вище точки, в якій система входить в рівновагу.
Щоб, при самостійному виготовленні карданного шарніра, забезпечити його симетрію щодо осі обертання, бажано проміряти положення нижньої вилки в двох площинах і, при необхідності, підігнути "зуби". Останні можна підігнути двома парами пассатижей.
Я робив заміри за допомогою індикатора, але підійде і штангенциркуль, якщо в якості точки відліку вибрати якусь жорстко закріплену деталь.
Також слід з максимально-можливою точністю виготовити хрестовину шарніра.
Тут потрібно додати, що якщо певним чином зорієнтувати «неправильний» карданний шарнір щодо положення камери, встановленої на стедікама, то можна буде використовувати ручку як джойстик для управління становищем камери в горизонтальній площині.
Для додання шарниру «неправильності» досить змістити осі хрестовини відносно один одного.
Я заради експерименту виготовив таку хрестовину, але, через що виникає «рискання» камери, відмовився від її застосування.
