Гаситель продольно-крутильных колебаний российский патент 2009 года по мпк f16f15/121

Ремонт маховика

Устранить можно далеко не все неисправности. Убрать проблему реально при появлении износа венца и нарушения центровки. В первом случае для устранения необходим новый венец с целыми зубьями. Для проведения работ придется разобрать коробку передач. Мастера не дают хорошие отзывы о результатах, рекомендуют проводить полную замену маховика с венцом.

Демонтаж венца проводят при помощи ударов молотка или похожего инструмента. Новый зубчатый венец устанавливают при помощи нагрева, после которого он хорошо фиксируется на маховике. Если возможно исправить поломку экономно, то старый венец просто переворачивают и закрепляют обратной стороной.

В двухмассовых маховиках неисправностей возникает больше, поэтому его практически всегда меняют в сборе. Демпфера починить можно, но с этим могут справиться далеко не все специалисты.

Проверка угла кручения двухмассового маховика

Диагностика детали проводится как на моторе и при его снятии. Чаще всего проверяют угол отклонения ведомого маховика и зазор. Если угол большой или маховик заклинило, то деталь подлежит замене. Для доступа к маховику придётся демонтировать коробку передач и сцепление, поэтому на это уйдёт больше сил и денег.

Любой ремонт, в случае повреждения частей махового колеса, лучше проводить в сервисном центре. Специалисты подскажут, какое маховое колесо подойдёт, и помогут с установкой. Лучше всего менять маховое колесо и сцепление одновременно, чтобы в будущем сэкономить на процедуре замены.

Программное обеспечение крутильных колебаний

Существует множество программных пакетов, которые позволяют решать систему уравнений крутильных колебаний. Специальные коды крутильных колебаний более универсальны для целей проектирования и проверки системы и могут создавать данные моделирования, которые можно легко сравнить с опубликованными отраслевыми стандартами. Эти коды упрощают добавление ветвей системы, данных по упругой массе, установившихся нагрузок, переходных возмущений и многих других элементов, которые могут понадобиться только специалисту по ротородинамике. Специальные коды крутильных колебаний:

AxSTREAM RotorDynamics, ( SoftInWay ) — коммерческая программа на основе FEA для выполнения полного объема анализа кручения на всем диапазоне вращающегося оборудования. Может использоваться для анализа установившихся и переходных процессов, модальных, гармонических и возвратно-поступательных машин, а также для быстрого создания графиков устойчивости и диаграмм Кэмпбелла.

ARMD TORSION ( Rotor Bearing Technology & Software, Inc. ) — коммерческое программное обеспечение на основе метода FEA для определения демпфированных и незатухающих собственных частот крутильных колебаний, форм колебаний, установившейся и временной реакции механических приводных механизмов с входами различных типов внешнего возбуждения. , пусковой момент синхронного двигателя, крутящий момент компрессора и нарушения в электрической системе.

Графики связи могут использоваться для анализа крутильных колебаний в генераторных установках, например, на борту судов.

Как проверить двухмассовый маховик

Для проверки следует на самой высокой передаче замедлить автомобиль до 1300 оборотов/мин. Потом педаль газа выжать максимально сильно. Если не слышится посторонних шумов и вибраций, то маховик в порядке. Такой тест не рекомендуется часто делать, поскольку он сильно нагружает маховое колесо.

Разрушать маховик могут следующие причины:

  • Если при запуске двигателя стартер долго крутит маховик без результата. Причина этого может быть севший аккумулятор или сломанный стартер.
  • Техническое состояние ДВС: сбой в блоке управления, неслаженная работа форсунок, несвоевременная замена моторного масла, поломка топливного насоса. Все эти неисправности отрицательно влияют на состояние маховика.

Как предотвратить износ маховика

Несмотря на то, что в маховик заложен огромный ресурс, неправильное обращение с автомобилем может значительно сократить срок его службы. Вот что не надо делать, чтобы сохранить ресурс маховика:

  1. Движение на небольших оборотах по бездорожью сильно перегружает демпфирующую систему маховика.
  2. Резкий старт с места, даже с небольших оборотов.
  3. Частая буксировка очень тяжёлых прицепов приводит к быстрому износу маховика и сцепления.
  4. Бросать педаль сцепления.
  5. Не пробуксовывать.
  6. Частый запуск и остановка мотора.
  7. Частое переключение передач.
  8. Не начинать движение с высоких передач.
  9. Чип-тюнинг двигателя.
  10. Агрессивно водить автомобиль.

Где находится маховик в машине

Само по себе устройство маховика довольно простое. Это цельнолитой диск, достигающий 30-40 см в диаметре. Но, внешняя простота не предопределяет его незначимость. Что делает маховик в двигателе, знают не все автомобилисты, хоть эта информация и помогает избежать его поломок и преждевременного износа.

Точное положение конструктивного элемента — на одном из концов коленвала, раскручиваемого с помощью работы поршней двигателя. Между деталями обеспечивается надёжное крепление

Это важное условие, поскольку этому узлу со сниженной прочностью приходится получать существенные нагрузки. Маховик является своеобразным посредником между мотором и коробкой передач

Примерное расположение маховика в автомобиле

Из чего изготавливают вращающийся элемент механизма? Чаще всего это чугун, потому что именно за счёт массы (чугун – тяжёлый металл) достигается нужный коэффициент накапливания энергии, помогающий удерживать вращательный момент при помощи сил инерции.

Маховик в машине является своеобразным посредником и вакуумным усилителем сцепления, связующим КПП и ДВС. Мощность и крутящий момент, передаваемый к колёсам, обеспечивается именно при помощи такого диска.

Не все знают и ещё об одной функции, простого, но важного компонента ДВС. С его помощью проворачивается ключ в замке зажигания и происходит зацеп шестерни стартера с шестернёй маховика

За счёт этого происходит толчок, запускающий первичное вращение коленвала, процесс сгорания горючего в цилиндрах. Так начинается работа всей системы.

Как выбрать маховик

Проще всего сделать выбор после изучения основных рекомендаций от производителя машины. Связано это с тем, что на замену всегда берут аналоги, которые могут отличаться от эталонов. В результате неправильной работы трансмиссия и коленвал расходуют запас прочности быстрее.

Элемент на замену лучше выбирать по VIN-коду, марке авто или коду ДВС. Так проще найти оригинал и схожие по строению аналоги

При покупке важно не забыть о болтах. Не все производители кладут их в комплект, потому приходится докупать

При их выборе смотреть надо на качество. Если элемент низкопробный, надежно зафиксировать маховик не удастся.

Проблемы с маховиками возникают довольно редко, но действовать лучше сразу после их появления. Игнорирование проблемы приведет к снижению комфорта пользования машиной, а поломка узла может привести к ускоренному износу соседних деталей под капотом.

Трещины на рабочей поверхности — показатель замены маховика

В современном автомобиле маховик – это важный конструктивный и функциональный элемент дизельного и бензинового двигателя внутреннего сгорания. Внешне деталь имеет очень простое исполнение, но выполняет важные функции.

При его выходе из строя невозможна полноценная работа мотора. Маховик не подлежит ремонту, при обнаружении неисправностей во многих случаях показана замена. Цена этой детали – высокая, а основная сложность — в выборе адекватного аналога.

Устройство в форме диска снижает неравномерность, которую создает коленчатый вал, передает крутящий момент к коробке передач. Существуют разные по виду маховики: двухмассовые, одномассовые и облегчённые. От их функционирования зависит работа двигателя и чувствительность сцепления.

Выявить неисправность со стороны этой детали помогают симптомы, подаваемые автомобилем. Заподозрить то, что маховик износился, деформировался или сместился можно по биению при пуске мотора или по плохой работе сцепления на механической коробке передач.

Посмотрите очень интересное видео про маховик, которое закроет все ваши вопросы:

Вы меняли маховик на своём авто ?

Да
0%

Нет
0%

Буду менять
0%

Проголосовало:

Сделай репост и информация будет всегда под рукой

Описание патента на изобретение RU2370690C1

Изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения.

Известны гасители , , , среди которых наиболее подходящим в качестве прототипа является комбинированный маятниковый гаситель или . Гаситель воздействует не только на крутильные колебания, но гасит и продольные колебания благодаря наличию двух групп маятников, плоскости качания которых взаимно перпендикулярны, причем одна из плоскостей перпендикулярна оси вращения вала, а вторая совпадает с этой осью. Гаситель состоит из ступицы с подвешенными на пальцах маятниками, которые, качаясь в плоскости, перпендикулярной оси коленчатого вала, воздействуют на крутильные колебания. На ступице крепятся также подвески с укрепленными на пальцах маятниками, совершающими колебания в плоскости, перпендикулярной плоскости ступицы.

Как крутильные, так и продольные колебания вызывают колебания соответствующих маятников в своих плоскостях, что приводит к появлению инерционных моментов (сил), которые воздействуют на вал — разгружают его, уменьшая напряжения, обусловленные тем или другим видом колебаний. Степень ослабления антивибратором продольных колебаний так же, как и крутильных, регулируют настройкой гасителя, устанавливая в маятники пальцы соответствующих диаметров.

Существенными недостатками такого гасителя являются:

1. Недостаточная инерционность, поскольку масса маятников относительно масс ступицы и корпуса небольшая. Увеличение масс маятников приведет к существенному увеличению габаритов гасителя.

2. Сложность настройки и конструкции гасителя, следовательно, недостаточная надежность и высокая стоимость.

Предлагаемое изобретение направлено на развитие и усовершенствование известных гасителей продольно-крутильных колебаний.

Технический результат достигается тем, что:

1. Инерционная масса выполнена в виде маховика, свободно установленного на ступице гасителя. Свободная установка маховика на ступице обеспечивает возможность его реактивного перемещения как в продольном направлении, так и вокруг оси ступицы при вынужденных продольных и крутильных колебаниях коленчатого вала двигателя.

2. Упругие элементы выполнены из двух групп в виде пакетов листовых рессор, расположенных радиально по кругу соответственно с обеих сторон маховика. Коренные части пакетов листовых рессор закреплены с обеих сторон в периферийных по диаметру областях маховика, а рабочие части рессор расположены с обеих сторон ступицы гасителя.

Техническое решение поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен поперечный разрез гасителя продольно-крутильных колебаний, а на фиг. 2 — вид гасителя с торца.

Гаситель содержит инерционную массу — маховик 1, ступицу 2, упругие элементы из двух групп в виде пакетов листовых рессор 3 и 4, средства крепления 5, 6, 7, 8, 9 коренной части пакетов листовых рессор и средства крепления 10 ступицы к свободному концу коленчатого вала 11 двигателя, подшипник 12 маховика, а также соответствующие каналы А, В, С и кольцевую выточку D для обеспечения смазки и охлаждения подшипника, рабочих частей рессор 3, 4 и ступицы 2. Крепление рессор может быть как по центру Е, так и в стыках F между пакетами или иным способом.

Работа гасителя продольно-крутильных колебаний заключается в следующем.

При работе поршневого двигателя внутреннего сгорания как продольные, так и крутильные колебания вызывают колебания маховика 1 в соответствующих плоскостях, что приводит к появлению инерционных сил (при продольных колебаниях маховика 1) и моментов (при крутильных колебаниях маховика 1), которые воздействуют на коленчатый вал 11 — разгружают его, уменьшая напряжения, обусловленные тем или другим видом колебаний. Степень ослабления гасителем колебаний регулируют размерами пластин в рессорах, их количеством, а также увеличением момента инерции маховика, например дополнительными массами, закрепленными по торцам в виде колец 5 или сегментов.

Источники информации

1. Дизели. Справочник. Изд. 3-е / Под редакцией В.А.Ваншейдта, Н.Н.Иванченко, Л.К.Коллерова, Л.: Машиностроение. 1977, (с. 155, рис.6).

2. М.А.Минасян. Колебания валопроводов судовых дизельных установок: Учебное пособие / СПбГМТУ; СПб., 2006. 109 с (с.81-103).

3. Патент РФ №2110710. кл. F16F 15/10 — Гаситель продольных колебаний / Минасян М.А., Румб В.К. — Опубл. в Б.И. №13, 10.05.98.

4. Автор. свид. №180430 по кл. 46а11, 3 — Маятниковый антивибратор / Щемелинин А.В., Умаров Л.С., Тополов А.А., Кузнецов B.C. — «Изобретения, промышленные образцы, товарные знаки». М., 1966, №7.

5. Васильев Ю.Н. Новое в конструкции дизелей. По материалам периодической и патентной литературы. Л., «Судостроение», 1972. 272 с. (с.67 рис.40).

Гаситель крутильных колебаний (а) и его нерабочее (б) и рабочее {в) положения:

1 и 9 — накладки диска; 2 — пластинчатая пружина; 3 — ведомый диск; 4 — фрикционные шайбы; 5 — ступица ведомого диска; 6 — регулировочная шайба; 7 — пружина; 8 —пластина гасителя.

Для предотвращения передачи угловых колебаний от двигателя на валы трансмиссии в конструкции сцепления предусмотрен гаситель крутильных колебаний (демпфер).  Пружины демпфера обеспечивают упругую связь ведомого диска сцепления с его ступицей.

При отсутствии передачи крутящего момента вырезы фланца ступицы и ведомого диска, в которых расположены демпферные цилиндрические пружины, совпадают. Передача крутящего момента от ведомого диска к его ступице осуществляется через демпферные пружины. При этом ведомый диск поворачивается на некоторый угол относительно фланца ступицы и между ними возникает трение. Таким образом, энергия крутильных колебаний превращается в тепловую. Предельное угловое смещение дисков ограничено размером вырезов во фланце ступицы.

Гаситель колебаний (демпфер) вводят в конструкцию сцепления для предохранения трансмиссии автомобиля от резонансных крутильных колебаний, возникающих при совпадении одной из частот собственных колебаний трансмиссии с частотой действия возмущающей силы, вызываемой пульсацией крутящего момента двигателя.

Упругий элемент гасителя служит для снижения жесткости трансмиссии. При этом уменьшаются частоты собственных колебаний трансмиссии и устраняется возможность появления высокочастотного резонанса. Поскольку минимальную жесткость упругого элемента гасителя  приходится ограничивать из конструктивных соображений, трансмиссия автомобиля не может быть предохранена от резонанса на низких частотах. Поэтому помимо упругого элемента, в конструкцию гасителя приходится  вводить поглотитель энергии низкочастотных резонансных колебаний обычно при помощи трения.

На рисунке показаны наиболее распространенные схемы гасителей. Упругим элементом служат пружины 3, тангенциально расположенные и вставленные в окна, прорезанные в ведущих дисках 1 и 2 и во фланце ведомой ступицы 4. На диске 1 закреплен ведомый диск сцепления; диски 1 и 2 соединены между собой заклепками 6. Прокладки 5 (а), изготовленные из стали или фрикционного материала, по толщине и количеству подбирают так, чтобы обеспечить необходимый момент трения между ведущим и ведомым элементами гасителя для поглощения энергии колебаний при резонансе.

В сцеплениях грузовых автомобилей обычно вместо прокладок 5 устанавливают пружинные кольца 7 (б), которые при стягивании заклепками создают осевую силу, необходимую для получения определенного момента трения. В данном случае при сборке гасителя не требуется такая точная регулировка момента трения, как в первом варианте.

Конструкционные схемы гасителей в трансмиссии автомобиля.

Для более эффективного гашения колебаний иногда гасители конструируют с переменной жесткостью: сначала жесткость меньше, а затем она увеличивается. Такое изменение начальной жесткости достигается тем, что сначала в работу вступает лишь часть пружин 3, а затем уже все остальные. Для этого длину окон во фланце ступицы и в ведомых дисках, в которые вставлены пружины 3, делают меньше, чем у остальных окон. Предельный момент Мmax, скручивающий гаситель до упоров и ограничивающий его минимальную жесткость, выбирают обычно равным моменту, определяемому сцепным весом автомобиля при коэффициенте сцепления 0,8, то есть:

Приспособления, обеспечивающие чистоту выключения сцепления.

Предохранение трансмиссии автомобиля от инерционных нагрузок обеспечивается правильным выбором коэффициента запаса сцепления. Дальнейшего снижения инерционных нагрузок, передаваемых от двигателя на трансмиссию, можно добиться, ограничивая резкость включения сцепления или введением гидродинамической муфты. Гаситель (демпфер) при небольшом числе оборотов коленчатого вала двигателя снижает инерционный момент, передаваемый от двигателя на трансмиссию, на 10-15%. При числе оборотов свыше 2500 в минуту инерционный момент уменьшается при наличии гасителя лишь на 5-6%.

Полное отключение двигателя от трансмиссии достигается наличием зазора между дисками сцепления в выключенном состоянии. В однодисковых сцеплениях при отсутствии рычажков выключения, принудительно отводящих нажимной диск, для этой цели применяют слабую пружину 2, оттягивающую нажимной диск 1 от ведомого при выключенном сцеплении (а). В двухдисковых сцеплениях средний ведущий диск 4 в момент выключения сцепления отталкивается от маховика слабой витой или пластинчатой пружиной 3 (б) и упирается в болт 5, ввернуты в корпус 6 сцепления.

Описание патента на изобретение SU1521956A1

: Изобретение относится к транспорт йому машиностроению, а именно к авто 1 обилестроению, и может быть исполь- : овано в .трансмиссиях, работающих t высоким уровнем колебаний крутящего момента, например двух или трехцилиндровьЕх, двигателя Дизеля,

Целью изобретения является повышение эффективности гашения колеба- Иий.

На фиг.1 схематично изображен тредлагаемый гаситель колебаний; на 1)иг.2 — то же, продольный разрез; на .З — заделка одного конца пружи i; На фиг.4 — заделка другого кон- |ца пружины.

I .Гаситель представляет собой установленное на маховике 1 (фиг.1 и 2) Шнерционное кольцо 2. Связь кольца |с маховиком осуществляется посредством стержней 3, закрепленных на маховике и расположенных в пазах инерционного кольца.

Гаситель содержит спиральные пружины 4 сжатия, по двое установленные внутри сегментных пазов кольца 2 вдоль их оси, с обеих сторон от стержней 3. С каждой стороны пружин 4 установлены вкладьпии 5 н 6 из эластичного материала, предназначенные для снижения ударных нагрузок и шумообразования торцами пружин при смене направления вращения с большой частотой. Для обеспечения центрирования пружин и исключения их перекоп са,. во вкладышах вьлолнены углубления под пружины. Как вариант используется вулканизация концов пружин во вкладышах (фиг.З и 4), Центральные вкладьши 5 установлены на стержнях 3 и охватьшают его, а с обоих сторон взаимодействуют с пружинами 4

Между вкладышами 6 и боковой поверхностью маховика 1 установлены Фрикционные накладки 7. С другой стороны вкладыши 6 упираются в пластины 8, закрывающие сегментные пазы кольца, что создает необходимую силу прижатия для фрикционных накладок 7 и требуемый момент трения гасителя. Закрепление кольца 2 с пластинами 8 и упруго-диссипативными элементами производится винтами 9 в торцовом отверстии стержней 3. С другой стороны кольцо контактирует с буртиком 10, выполненном на стержнях 3, и имеет возможность перемещаться относительно маховика по пазам, выполненным в боковой поверхности сегмеит- ньк пазов кольца 2 и в пластинах 8, По специальному пояску 1 маховика 1

производится центрирование кольца относительно маховика, что позволяет получать низкие значения дисбаланса при балансировке гасителя. ,

Гаситель работает следующим образом.

При передаче неравномерного крутящего момента предлагаемый гаситель встуттает в действие одновременно с демпфером ведомого диска, что повышает общую эффективность сцепления. При этом часть энергии крутильных колебаний рассеивается за счет высокой инерционности кольце. 2, упруго-дис- сипативных свойств пружин 4, вкладыгаей 5 и 6 и трения 4 рикционных накладок 7 о боковую поверхность маховика 1, Упругое перемещение инерционного кольца происходит на стержнях 3 по пазам боковой поверхности сег

ментных пазов указанного кольца и идентичным пазам пластин 8. При перемещении кольца происходит увеличение сют прижатия фрикционных накладок 7 к маховику за счет сжатия концевых

вкладьшей 6, чем достигается нелинейное .изменение момента трения гасителя. Нелинейность по параметру жест- крст-и гасителя дост:г1гается сочетанием жесткостных ха;зактеристик пружин и вкладьшей, их последователь- Hbw включением в . Нелинейная х.арактеристика гасителя наиболее эффективна, ибо позволяет оптимально изменять параметры в зависимости

от нагружающих факторов, При работе предлагаемого гасителя не нарушается жесткая связь при передаче крутящего момента вплоть до фрикционных накладок ведомого диска, что не вызьшает их дополнительного проскаль- зьшания и поБьпиенного износа. С другой стороны упругие элементы предлагаемого д асителя не передают крутящий момент и предназначены только для гашения крутильньк колебаний, что существенно поЕьгаает :ях функциональность .

Формула изобретения

1 . Гаситель кол€;баний трансмиссии, содержащий маховик связанный с сцеп.гг лением, и инерционную массу,-связанную с маховиком посредством упруго8

Неисправности и их признаки

При работе вращающееся колесо сталкивается с сильными перегрузками и определённый момент маховик выходит из строя

Поломка заявляет о себе характерными признаками, на которые нужно обязательно надо обратить внимание:

  • скрип при пуске и остановке мотора;
  • изменение чувствительности сцепления;
  • появляется мягкий стук на холостом ходу;
  • ощущение сильных вибраций при трогании;
  • появляются рывки сцепления или вибрация педали сцепления в начале движения;
  • при переключении передач появляются толчки;
  • во время разгона появляется вибрация;
  • появление посторонних звуков – удары и грохот;
  • вибрация ощущается даже после полной остановки мотора;
  • пульсация в педали тормоза;
  • время от времени повышаЮтся и понижаются обороты мотора;
  • в худшем случае из-за сильной вибрации на КПП автомобиль не сможет двигаться.

Эти признаки схожи с классическим троением двигателя, но проблема исчезает после переключения на высокие передачи. Проще всего выявить проблему именно по щелчкам на старте и разгоне.

Маховик, подверженный перегрузкам

Торопиться и сразу покупать новое маховое колесо – не следует. Схожие признаки появляются при нарушении положения опор ДВС, проблемах с КПП, навесным оборудованием и даже выхлопной системой.

Проблема устанавливается точнее только после полного осмотра детали. Надо учитывать, что добраться до неё не так просто. Она находится под коробкой переключения передач, которую предварительно придется демонтировать. Проведение такой работы потребует специальных навыков. Не имея опыта, лезть в работу дорогостоящих элементов не следует.

Есть несколько распространённых неисправностей маховика:

  1. Износ венца. Зубцы со временем затираются, потому возникают проблемы при пуске двигателя. Завести машину с первого раза будет довольно сложно, не исключена пробуксовка.
  2. Нарушение центровки. Элемент в конструкции должен находиться по одной оси с диском сцепления. Если такое условие не соблюдается, появится «биение». Машина будет ездить, но износ элемента ускорится.
  3. Износ диска. Деталь обеспечивает выполнение основных функций диска сцепления, потому часто подвергается серьезным нагрузкам. В результате происходит стирание и на поверхности появляются углубления и задиры. Площадь соприкосновения дисков трансмиссии уменьшается, ухудшается работа сцепления.
  4. Износ крепежа коленчатого вала. Место, отведенное для коленвала, также изнашивается под нагрузками в течение определённого времени. Возникает люфт, приводящий к появлению шума при движении.

Перечисленные проблемы характерны для одномассовых и облегчённых вариантов. У двухмассовых дополнительно появляются разрушение пружин и подшипников, износ которых диагностируется на станции техобслуживании опытными механиками. Двухмассовый маховик теоретически перебрать можно, но чаще всего его меняют полностью.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Ремонт авто
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector