Балансировка двигателя что это

Балансировка двигателя что это

Р абота балансировщика и виброналадчика никогда не станет ремеслом. Это искусство!

О трицая модный сегодня подход, при котором основная роль в балансировке отводится аппаратуре и софту, а человеку остаётся лишь скромная роль оператора, мы активно доказываем обратное.

Т аким образом, измерительный прибор или прикладная программа — всего лишь наши помощники.

О сновы векторной алгебры и теоретической механики — с этого начинаются балансировка и виброналадка , а не с изучения руководства пользователя того или иного прибора.

Р езультат — вот на что всегда направлены наши действия , а не только на составление формального отчёта: порядочность — ещё одна из основ нашей работы.

Т акой стандарт существует. Это ГОСТ ИСО 1940-1-2007 «Требования к качеству балансировки жестких роторов». Нужная Вам информация находится в § 6.2.2, табл.1 указанного документа. Этот и другие стандарты можно скачать здесь

Вы пишете, что диск сцепления не входит в комплект деталей, представляемых на балансировку. Почему? Ведь он тоже вращается вместе с коленчатым валом?

Д ело в том, что диск сцепления относится к узлу коробки передач, а не к узлу коленчатого вала. При выжатом сцеплении он с узлом коленчатого вала не связан, а при отжатом — действительно вращается вместе с ним. Поэтому диск сцепления может в процессе работы сцепления занимать различные положения относительно узла «коленчатый вал — маховик — кожух сцепления». Включить диск сцепления в балансируемый комплект было бы грубой ошибкой!
В идеале диск сцепления следует отбалансировать статически как отдельную деталь на специально изготовленной оправке. Вы можете заказать эту операцию у нас или произвести её самостоятельно.

Официальный сайт
ООО «Лаборатория вибраций «РОТОР СПб»
им. А.С. Гольдина

Балансировка коленчатых валов

Страница 1

Д исбаланс (см. Дисбаланс) коленчатого вала — это не только вибрация двигателя и дискомфорт. Это не только преждевременный износ деталей. Неуравновешенность (см.Неуравновешенность) «колена» поглощает ощутимую часть полезной мощности двигателя вследствие рассеяния энергии. Проще говоря, двигатель вместо того, чтобы тратить свою силу на полезную работу, тратит её на борьбу с подушками двигателя, стараясь их растрясти и разорвать. По данным доктора тех. наук, профессора В. А. Щепетильникова, автора известной в своих кругах монографии «Основы балансировочной техники» «. надлежащая балансировка деталей автомобиля удлиняет срок службы на 25. 100%, повышает полезную мощность двигателя в среднем на 10%». Обратите внимание на снимок справа. На этом «шедевре» завода ЗМЗ пришлось сперва при помощи болгарки отрезать часть противовесов, чтобы «привести в чувства» балансировочный станок. Только после этого появилась возможность корректировки масс сверлением радиальных отверстий. А это ещё далеко не худший случай. Некоторые валы невозможно разогнать. Они сразу заходят в резонанс и пытаются уйти с опор балансировочного станка. Такая неуравновешенность — свойство практически любого вала российского производства, кроме, пожалуй, валов семейства 2108, да ещё «Камаз». Да и те непредсказуемы. Характерная подробность: самый худший сюрприз для балансировщика — это именно новый коленвал. Зачастую приходится составлять соответствующий акт, и производить возврат изделия в магазин, как не подлежащее балансировке*.

* Справедливости ради стоит отметить, что заказов на балансировку

коленчатых валов автомобилей российского производства становится в последние годы всё меньше и меньше. Но при этом, качество заводской балансировки некоторых изделий заметно улучшилось.

Коленчатые валы импортного производства нуждаются в балансировочном станке значительно реже отечественных. Качество заводской балансировки, как правило, хорошее. Но порой встречаются такие экземпляры, что просто диву даёшься. Так что, как говаривали в прошлом, не нужно преклоняться перед Западом.

Балансировка рядных коленчатых валов

Б алансировка рядных коленчатых валов с чётным числом цилиндров (но при числе цилиндров более двух) не представляет особой сложности для специалиста. Такие коленчатые валы называются зеркальносимметричными. Изделие устанавливается на станок и балансируется методом модульных сборок, т.е. сначала балансируют отдельно взятый коленчатый вал, затем к нему присоединяют маховик и устраняют дисбаланс узла за счёт маховика, затем к узлу добавляется кожух сцепления и т.д. Такая методика не только позволяет сохранить взаимозаменяемость звеньев (например, при замене маховика нужно будет отбалансировать только маховик, не трогая остальные детали), но и позволяет избежать сложностей при определении плоскостей коррекции (при балансировке целого узла в сборе очень нелегко определить, где локализуется дисбаланс — на заднем пртивовесе коленвала или на маховике).
По выбору заказчика у нас можно произвести динамическую балансировку трёх видов:

1. Двухплоскостная балансировка
2. Статикомоментная балансировка (балансировка при помощи симметричной и кососимметричной систем грузов)
3. Многоплоскостная балансирока

Двухплоскостная балансировка предполагает обычную точность
(согласно ГОСТ 1940-1-2007). Коленчатый вал рассматривается как
жёсткий ротор. Соответственно, цена наименьшая. Рекомендуется для двигателей грузовых автомобилей и для большинства автолюбителей.
Статикомоментная балансировка обеспечивает повышенную точность. Производится раздельное устранение главного вектора и главного момента дисбалансов. Коленчатый вал рассматривается как жёсткий ротор. Цена средняя. Рекомендуется для автолюбителей, предъявляющих особые требования к двигателю и для спортсменов.
Многоплоскостная балансировка гарантирует прецизионную точность. Коленчатый вал рассматривается как гибкий ротор с исследованием форм изгиба на критических частотах вращения. Максимальная частота вращения привода — 6000 об/мин. Балансировка занимает несколько часов, цена относительно высокая. Рекомендуется для спортсменов. Подробнее — здесь.

Что нужно для балансировки рядного вала*

1. Коленчатый вал
2. Маховик
3. Кожух сцепления ( диск сцепления не нужен )
4. Передний шкив
5. Все элементы крепления, включая штатные болты

* Все указанные элементы должны быть представлены по отдельности.

Не собирайте узел коленчатого вала! У балансировщика нет ни времени, ни желания заниматься откручиванием насмерть затянутых гаек!

БАЛАНСИРОВКА КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА, ПРИХОТЬ ИЛИ НЕОБХОДИМОСТЬ?

При выборе операций по механической обработке, обязательных при проведении капитального ремонта двигателя, такая необходимость как балансировка коленчатого вала двигателя, для многих клиентов, остается под вопросом. Стоит ли тратить деньги на эту дорогую операцию? Попробуем ответить на этот вопрос. По данным д-ра тех. наук проф. В. А. Щепетильникова «…надлежащая балансировка деталей автомобиля удлиняет срок службы на 25…100%, повышает полезную мощность на 10%». Несложно посчитать, что при частоте вращения n=6000об/мин коленчатый вал весом 20кг., получив эксцентриситет массы всего е=0,1мм (за счет прогиба вала, биения посадочного места под маховик, не правильной шлифовки, замены элементов, влияющих на дисбаланс (противовесы, поршни, шатуны, маховик, корзина сцепления) и т. д.), создаёт центробежную силу эквивалентную 788кг веса. Эта разрушительная сила распределяется на опоры и приводит:

• к повышенному расходу топлива;

• снижению ресурса работы двигателя и других агрегатов автомобиля;

• повышенной вибрации и шуму в салоне, что вызывает дискомфорт и усталость, как водителя, так и пассажиров.

«Это всё теория, скажете Вы…»- поэтому позволим себе привести более веские аргументы, исходя из нашей практики. Безусловно, коленчатые валы двигателей, хороших зарубежных производителей тщательно балансируются на заводе методом модульных сборок. Т.е. все детали (коленвал, маховик, сцепление, передний шкив…) соосны относительно друг друга, отдельно сбалансированы, что даёт возможность заменить любой из узлов без последующей балансировки. Например, коленвалы массой до 10кг. имеют после балансировки остаточный дисбаланс не более 15-30гр. (здесь необходимо сказать, что на балансировочном стенде ‘Шенк’ специалисты нашего предприятия могут улучить этот результат до 1-5гр.). Однако такие валы требуют обязательной балансировки после механических повреждений, при шлифовке после деформации, также при каком либо вмешательстве в конструктивные особенности узлов (облегчение противовесов, маховика и т.д.).При всём уважении к отечественной автомобильной промышленности и автопрому ближнего зарубежья, валы наших производителей необходимо балансировать в 99% случаев.Вообще же, что касается новых моторных запчастей, то тут замечена характерная особенность: самый худший сюрприз для балансировщика – это именно новый коленвал. На некоторых “уникальных” валах завода ЗМЗ дисбаланс, как минимум, на порядок превышает всяческие существующие нормы. Извините, что не можем Вам привести максимальные значения. Дело в том, что наш станок не воспринимает дисбаланс более 700 гр.*см. При этом на экране компьютера высвечивается “ERROR” – ошибка. И пусть нас простит американская техника – оператор в настройках не ошибся… Ошибкой является сама деталь установленная на станок. О модульных сборках речи вообще не идет. Проводя перебалансировку таких валов, приходилось сверлить отверстия в маховике напротив заводских! Из этого следует, что либо заводская коррекция сделана “для галочки“, либо вся задняя часть узла вала, включая задние противовесы, сам маховик и кожух сцепления сбалансировались за счёт маховика! Очевидно, что в обоих случаях балансировка одного лишь маховика на калибровочном (идеально сбалансированном) валу или на балансировочной оправке ничего не даст. Если маховик не менялся, то после коррекции масс он, будучи установлен на старый вал, даст, скорее всего, ещё большую вибрацию, чем до балансировки. Если же производилась замена маховика на новый, то последствия и вовсе непредсказуемы: вибрацию будет создавать дисбалансированный коленчатый вал. Таким образом, балансировать отдельные детали узла коленчатого вала — дело очень рискованное, если не сказать — безнадёжное. Но, возможно, у нас также выпускаются хорошо сбалансированные отдельно взятые коленчатые валы, маховики, корзины сцепления? Справедливости ради нужно отметить — Да. Бывают. Попадаются. Примерно один на пятьдесят. Стоит ли рассчитывать на такое везение? Не лучше ли не пожалеть сил и отбалансировать весь узел коленчатого вала методом модульных сборок? Особое внимание стоит уделить балансировке V-образных и других несимметричных коленчатых валов, к ним относятся валы рядных двигателей с непарным количеством цилиндров. Если поставить такой вал на балансировочный станок, мощная моментная составляющая сорвёт его с опор при первых же оборотах.. Дело в том, что масса противовесов у V-образных валов неразрывно связана с массой шатунно-поршневых групп двигателя. Необходимы компенсирующие втулки строго (с точностью до 1гр.) рассчитанной массы. Масса эта может быть приведена в технической документации на двигатель, или должна быть рассчитана по специальной методике: 100% вращательной массы (нижняя головка шатуна + вкладыши) и процент возвратно-поступательной составляющей (верхняя головка шатуна + поршень + кольца + палец + замки) от 0 до 100%. К сожалению, данные о компенсирующих втулках для импортных коленвалов могут быть определены только расчетным путём. Очевидно, что сам расчет и изготовление втулок займёт как минимум неделю времени, да и специалистов, которые могут это сделать можно сосчитать по пальцам. Наша методика и оснастка станка позволяет сбалансировать несимметричный вал в течении суток.
И всё же старайтесь избегать каких-либо вмешательств в конструктивные особенности узлов (облегчение, тюнинг…), а при замене элементов шатунно-поршневой группы, маховика, переднего шкива, настоятельно рекомендуем проконсультироваться у специалистов.
Проводя постоянный мониторинг среди наших клиентов, воспользовавшихся услугами по балансировке, констатируем факты:

• после балансировки коленчатого вала двигателя ЗМЗ-402 такое частое явление, как подтекание набивки заднего сальника исчезает навсегда.

• мощность двигателя повышается на 10-15%.

• двигатель устойчиво работает на всех режимах и холостом ходу.

• снижается расход топлива на 5-10%.

В наше время высоких скоростей каждый автомобилист отлично знает и понимает насколько важна балансировка колес автомобиля, и что эта операция необходима практически после каждого посещения шиномонтажа. Но, к сожалению, далеко не каждый знает, что не менее важна балансировка коленчатого вала при капитальном ремонте двигателя внутреннего сгорания.
Делайте выводы господа автомобилисты!

Балансировка двигателя

Балансировка двигателя — операция, предназначенная для снижения вибраций и других нагрузок на компоненты двигателя, а также увеличения производительности, ресурса и надежности всей силовой установки.

Вышеуказанные преимущества возможны благодаря:

• облегченному маховику;
• уменьшенному износу;
• возможности уменьшить размер и вес других компонентов двигателя;
• уменьшенным вибрациям;
• увеличения мощности за счёт:
  • повышенных оборотов вследствие уменьшенных масс.
  • равномерной загрузке движущихся частей.

Одноцилиндровые и многоцилиндровые двигатели могут быть сбалансированы несколькими методами.

Содержание

Первичная и вторичная балансировка

Исторически, проектировщики двигателей использовали термины первичная балансировка и вторичная балансировка. Эти термины связаны с порядком возникновения проблем в процессе разработки, и потому в какой-то степени отражают важность этих аспектов в балансировке.

Определения первичной и вторичной балансировок разнятся. В общем случае первичная балансировка связана с компенсированием момента движущихся поршней (но не их кинетической энергии) во время оборота коленвала. Вторичная балансировка связана с компенсированием (или отсутствием таковой):

• кинетической энергии поршней;
• несинусоидального движения поршней (иногда является частью первичной балансировки);
• поперечного движения коленвала и балансируещего вала;
• различных паразитных качаний (моментов инерции), создаваемых балансируемыми массами, как например нежелательный сдвиг оппозитных цилиндров в «оппозитнике», создаваемые конфигурацией коленвала.

Несмотря на утверждения конструкторов и производителей, ни одна конфигурация поршней не является идеально сбалансированной. Подгоняя некоторые определения первичной и вторичной балансировок, можно утверждать, что некоторые конфигурации являются идеально сбалансированными в ограниченных рамках. Так, «рядная шестерка», V12 и crossplane V8 (то есть V8 с углом развала 90 градусов, кривошипы которого лежат в двух взаимно перпендикулярных плоскостях) отлично сбалансированны по своей природе, а оппозитный двигатель имеет идеальную первичную балансировку, так как движение одной части компенсируется движением противоположной.

Одноцилиндровые двигатели

Одноцилиндровый двигатель порождает три вида вибраций (предполагается, что цилиндр расположен вертикально).

Во-первых, без балансирующих противовесов в двигателе будут присутствовать значительные вибрации, порожденные изменением направления движения поршня и шатуна за каждый оборот. Это порождает силу инерции 1-го порядка, которая вызывает вертикальную вибрацию с частотой, равной частоте вращения коленвала. Практически все одноцилиндровые двигатели снабжены балансирующими массами на коленвале для уменьшения этой вибрации.

Хотя эти балансиры устраняют вибрации на коленвале, они не могут полностью сбалансировать движение поршня по двум причинам. Первая причина состоит в том, что балансиры двигаются как по вертикали, так и по горизонтали, поэтому компенсирование вертикального движения поршня массой коленвала порождает горизонтальные вибрации. Массу балансиров подбирают таким образом, чтобы уменьшить вертикальную силу инерции 1-го порядка в два раза, при этом вертикальная и горизонтальная силы инерции становятся равными по величине и, складываясь, образуют круговую силу инерции, вектор которой вращается в сторону, противоположную вращению коленвала. Вторая причина относится к движению шатуна, который из-за конструкции заставляет поршень двигаться в верхней половине цилиндра быстрее, чем в нижней. Это порождает вертикальную силу инерции 2-го порядка, которая вызывает вибрацию с удвоенной частотой вращения коленвала. Поэтому синусоидальное движение коленвала не может полностью скомпенсировать движение поршня. Полностью круговую силу 1-го порядка можно уравновесить двумя балансирующими валами, которые должны располагаться симметрично по бокам коленвала и вращаться в направлении, противоположном направлению вращения коленвала. Противовесы этих валов должны быть одинаковыми и ориентированы так, чтобы создавать такую же по величине круговую силу инерции, но в противоположном направлении. Вертикальную силу инерции 2-го порядка можно уравновесить двумя балансирующими валами, расположенными симметрично по бокам двигателя и вращающимися в противоположные друг относительно друга стороны в два раза быстрее коленвала. Балансирующие массы этих валов также должны быть одинаковыми и ориентированы так, чтобы создавать уравновешивающую вертикальную силу инерции в противоположном направлении. Однако это ведёт к значительному усложнению двигателя, поэтому как правило силу 2-го порядка оставляют неуравновешенной, к тому же она значительно меньше силы инерции 1-го порядка.

Во-вторых, существуют вибрации, порожденные изменением в скорости и кинетической энергии поршня. Так, коленвал будет замедляться, когда поршень ускоряется и поглощает энергию, и будет ускорятся, когда поршень замедляется и отдает энергию в верхней и нижней точке. Эта вибрация имеет удвоенную частоту по сравнению с частотой вращения коленвала, и её поглощение —- задача маховика.

Третий тип вибраций происходит из-за того, что двигатель отдает мощность только во время рабочего хода. В четырехтактном цикле эта вибрация будет на половине частоты первого типа вибраций, так как горючая смесь сгорает каждый второй оборот коленвала. Поглощение этого типа вибраций тоже задача маховика.

Двухцилиндровые двигатели

Пара цилиндров может располагаться в следующих конфигурациях:

• В ряд
• Под углом
• Противоположно друг к другу (оппозитно)

Каждый из этих вариантов имеет как преимущества, так и недостатки с точки зрения баланса.

Два цилиндра, расположенных в ряд, могут иметь простой, одноколенчатый вал, с синхронным достижением верхней мертвой точки. Для четырехтактного двигателя это дает самую выгодную последовательность вспышек — один цилиндр за оборот, но наихудшую механическую балансировку, не лучше чем у одноцилиндрового двигателя. Поэтому в данной конфигурации часто применяют балансирующие валы, компенсирующие силу инерции 1-го порядка. Иногда для «рядных двоек» используется двухколенчатый вал с определенным углом между коленами (до 180°), за счет чего поршни достигают верхней мертвой точки в разное время, что улучшает баланс (уменьшаются неуравновешенные силы инерции 1-го и 2-го порядка, однако растут моменты от данных сил, стремящиеся повернуть двигатель вокруг оси, проходящей через середину коленвала), однако не обеспечивает равномерное чередование вспышек. В двухтактном двигателе равномерная последовательность зажигания обеспечивается при угле между коленами 180°, поэтому применяется только такая конфигурация, которая к тому же обеспечивает наилучший баланс (сила инерции 1-го порядка полностью уравновешена, однако присутствует момент от сил инерции 1-го порядка, а также сила инерции 2-го порядка). Момент 1-го порядка можно устранить одним балансирующим валом, вращающимся в противоположную сторону по отношению к коленвалу и создающим уравновешивающий момент инерции в противоположном направлении (при условии, что силы инерции 1-го порядка поршней и верхних частей шатунов, складываясь с силами, создаваемыми балансирами коленвала, образуют круговой момент инерции).

Двухцилиндровый V-образный двигатель, как правило, применяется только в четырёхтактном варианте, так как необходимость в применении разделённых кривошипных камер в двухтактном двигателе не позволяет разместить кривошипы близко друг к другу, что сводит на нет преимущества V-образной компоновки двухцилиндрового двигателя. В данном варианте силу инерции 1-го порядка можно полностью уравновесить, если угол между кривошипами равен разности между удвоенным углом развала цилиндров и 180°, при этом шатуны скрещиваются, когда кривошипы находятся вверху, если угол развала менее 90°, либо внизу, если более 90°. Вспышки в цилиндрах чередуются неравномерно, при увеличении угла развала эта неравномерность уменьшается. Если угол развала 90°, то цилиндры имеют один общий кривошип, при этом вспышки чередуются через 270 и 450° по углу поворота коленвала. При других углах развала требуются отдельные кривошипы, хотя встречаются двигатели и с общим кривошипом, у них силу 1-го порядка можно полностью скомпенсировать только дополнительными балансирующими валами, а неравномерность чередования вспышек наоборот возрастает при увеличении угла развала, поэтому применяется угол развала менее 90°. Также кривошипы могут быть расположены под углом, равным углу развала таким образом, что поршни синхронно достигают верхней мёртвой точки, таким образом обеспечивается равномерное чередование вспышек. Сила 1-го порядка уравновешивается аналогично, балансирующими валами. Сила инерции 2-го порядка у V-образного двухцилиндрового двигателя уменьшается при увеличении угла развала цилиндров. Кроме того, имеются небольшие моменты от сил инерции 1-го и 2-го порядка, вызванные сдвигом цилиндров друг относительно друга вдоль оси коленвала (если таковой имеется).

Оппозитный двухцилиндровый двигатель можно представить как частный случай V-образного двухцилиндрового двигателя с углом развала 180°. Угол между кривошипами также равен 180°. При этом вспышки в цилиндрах в четырёхтактном варианте чередуются равномерно, а в двухтактном происходят одновременно в обоих цилиндрах (что не требует разделения кривошипных камер). Силы инерции 1-го и 2-го порядка взаимно уравновешиваются, но присутствуют небольшие моменты от этих сил из-за сдвига цилиндров.

Трёхцилиндровые двигатели

Цилиндры могут располагаться в следующих конфигурациях:

• В ряд
• Под углом (V-образно)

В рядном трёхцилиндровом двигателе наилучший баланс получается при расположении кривошипов под углом 120°, Силы инерции 1-го и 2-го порядка взаимно компенсируются, но проявляются моменты этих сил из-за того, что цилиндры смещены друг относительно друга вдоль коленвала. Уравновесить момент 1-го порядка можно дополнительным балансирующим валом, вращающимся со скоростью коленвала в противоположную сторону. Для уравновешивания момента 2-го порядка нужны два балансирующих вала, расположенные симметрично по бокам двигателя и вращающиеся в противоположные друг от друга стороны в два раза быстрее коленвала. Однако это ведёт к значительному усложнению двигателя, поэтому не применяется (тем более что данный момент инерции незначителен). Аналогично уравновешиваются любые рядные двигатели с нечётным числом цилиндров (при числе цилиндров более двух), при этом неуравновешенные моменты уменьшаются при увеличении числа цилиндров, в ряде случаев уже у пятицилиндрового двигателя можно обойтись без балансирующих валов.

Трёхцилиндровый V-образный двигатель применяется очень редко. В такой конфигурации вспышки чередуются неравномерно, средний цилиндр как правило повёрнут на угол 90° относительно двух крайних. При этом все кривошипы направлены в одну сторону, а массы поршня и верхней части шатуна среднего цилиндра в два раза больше, чем у крайних. Только так можно полностью скомпенсировать неуравновешенные силы 1-го порядка, подобрав массу противовесов на коленвале.

Другие конфигурации

Другие конфигурации с различным числом цилиндров и их расположением можно представить как комбинацию вышеперечисленных конфигураций, при этом силы и моменты инерции складываются. Например, рядный четырёхцилиндровый двигатель можно представить как комбинацию двух рядных двухцилиндровых двигателей. При этом, например в четырёхтактном варианте наиболее выгодна конфигурация, когда две рядные двойки представляют собой зеркальные копии друг друга (вместе с положением кривошипов) относительно плоскости, перпендикулярной коленвалу и проходящей через его середину, при этом кривошипы у каждой двойки развёрнуты на угол 180°. Это позволяет взаимно компенсировать моменты 1-го порядка этих двоек, а также обеспечивает равномерное чередование вспышек. Однако силы инерции 2-го порядка складываются, так как действуют в одном направлении, поэтому при большом рабочем объёме (более 2л) часто применяются балансирующие валы. V-образный шестицилиндровый двигатель можно представить как два рядных трёхцилиндрового двигателя, или как три V-образных двухцилиндровых. Силы инерции отдельных V-образных двоек, либо рядных троек действуют в разных направлениях, поэтому, складываясь, вызывают моменты инерции двигателя. При этом момент 1-го порядка можно уравновесить противовесами на крайних щёках коленвала вместе с балансирующим валом. В ряде случаев (например, когда каждая двойка имеет общий кривошип при угле развала 90°, либо кривошипы разведены на угол 60° при 60-градусном развале) балансирующий вал не требуется.

Балансировка электродвигателя

Подписка на рассылку

• ВКонтакте
• Facebook
• ok
• Twitter
• YouTube
• Instagram
• Яндекс.Дзен
• TikTok

Как известно, электродвигатель (в дальнейшем ЭД) состоит из двух элементов – статического (статора) и подвижного (ротора). Последний при работе может вращаться на очень высокой скорости, которая составляет тысячи и десятки тысяч оборотов в минуту.

Дисбаланс ротора не только приводит к повышенной вибрации, но и может повредить сам ротор или весь электродвигатель. Также из-за этой проблемы увеличивается риск поломки всей установки, где используется этот ЭД.

Чтобы избежать этих негативных последствий, производится балансировка якорей электродвигателей – она же «балансировка ротора» или «балансировка электродвигателя».

Как производится балансировка роторов электродвигателей

Сбалансированный ротор – это ротор, у которого ось вращения совпадает с осью инерции. Правда, абсолютного баланса можно добиться лишь в идеальном мире, в реальности же всегда наблюдается хоть небольшой, но «перекос». И задача балансировки заключается в его минимизации.

Различают статическую и динамическую балансировку роторов.

Статическая балансировка ротора призвана устранить значительный дисбаланс масс относительно оси вращения. Она может быть произведена в домашних условиях, поскольку не требует использования специального оборудования. Достаточно призматических или дисковых фиксаторов. Также эта операция может производиться с использованием рычажных весов специальной конструкции.

Ротор размещается на призматическом или дисковом фиксаторе. После этого наиболее тяжелая его сторона перевешивает, и деталь прокручивается вниз. На нижней точке делают отметку мелом. Затем ротор перекатывают ещё четырежды, и после каждой окончательной остановки отмечают наиболее нижнюю точку.

Когда на роторе становится пять отметок, замеряют расстояние между крайними и на его середине делают шестую. Затем на диаметрально противоположной точке этой шестой отметки (точке максимального дисбаланса) устанавливают балансирующий груз.

Масса груза подбирается опытным путём. На точке противоположной максимальному дисбалансу устанавливаются утяжелители различной массы, после чего ротор прокручивается и останавливается в любом положении. Если всё ещё наблюдается дисбаланс – масса грузика уменьшается или увеличивается (в зависимости от того, в какую сторону провернулся ротор после остановки). Задача – подобрать такую массу утяжелителя, чтобы ротор после остановки в любом положении не проворачивался.

После определения нужной массы можно либо оставить груз, либо просто высверлить отверстие в полученной шестой точке – точке с максимальным дисбалансом. При этом масса высверленного металла должна соответствовать массе подобранного груза.

Такая статическая балансировка электродвигателя своими руками достаточно грубая и призвана устранить только серьёзные перекосы по массе нагрузки на валу. Есть и другие недостатки. Так, статическая балансировка якоря электродвигателя своими руками потребует многочисленных измерений и вычислений. Для повышения точности и скорости рекомендуется использовать динамический метод.

Для этого потребуется специальный станок для балансировки роторов электродвигателей. Он раскручивает размещённый на нём вал и определяет, по какой из осей наблюдается перекос массы. Динамическая балансировка роторов электродвигателей способна устранить даже мельчайшие отхождения оси инерции от оси вращения.

Динамическая балансировка вала электродвигателя производится компьютерным методом. Высокоинтеллектуальное оборудование, которое используется для этого процесса, способно самостоятельно подсказать, какой противовес и на какую сторону стоит установить.

Впрочем, найти станок для балансировки очень тяжелого или большого ротора довольно сложно. Обычно динамическая методика устранения перекоса применяется для сравнительно небольших ЭД независимо от мощности. Поэтому, выбирая способы балансировки и центровки электродвигателей, стоит обратить внимание не только на точность операции, но и на физическую возможность провести этот процесс для имеющегося вала.