Динамическая и статическая балансировка колес

Технический сервис промышленных предприятий от компании Практическая Механика — балансировка. Балансировка — это процесс компенсации неуравновешенных масс ротора.

Дисбаланс

ДисбалансПопробуем представить себе, что вся масса ротора вместе с рабочим колесом сосредоточена в одной точке — центре масс (центре тяжести), но из-за неточности изготовления и неравномерности плотности материала (особенно для чугунных отливок) эта точка смещена на некоторое расстояние от оси вращения (Рисунок №1). При работе агрегата возникают силы инерции — F, действующие на смещенный центр масс, пропорциональные массе ротора, смещению и квадрату угловой скорости. Они-то и создают переменные нагрузки на опоры R, прогиб ротора и вибрации, приводящие к преждевременному выходу агрегата из строя. Величина равная произведению расстояния от оси до центра масс на массу самого ротора — называется статическим дисбалансом и имеет размерность x см].

Зачем балансируют колеса

Довольно часто новички задают вопрос: зачем нужна балансировка, можно ли обойтись без нее? По их мнению, она делается для распределения массы колеса, относительного его центра. Однако от балансировки зависит и много других функций.

Если все сделано грамотно, вибрация колес будет минимальной, поездки станут более комфортными. При езде по бездорожью в салоне не будут ощущаться кочки и ямы. От того, насколько хорошо сбалансированы колеса, зависит внешний вид покрышки.

При отсутствии баланса возможен быстрый выход из строя подшипника ступицы. Стоимость балансировки колес несопоставима со стоимостью ремонта подвески.

Некоторые автолюбители балансируют только ведущие колеса. Они считают, что этого вполне достаточно. Такое мнение ошибочно, балансировать нужно их все.

Зачем необходима балансировка колес

Не каждый автомобилист знает и понимает, для какой цели нужно проводить балансировку. Ее осуществляют, дабы одинаково распределить всю массу сравнительно центра колеса. При грамотной балансировке, колеса авто не будут колебаться сильно, тем самым доставляя вам комфорт. В период езды по дорожному полотну вы не буде чувствовать изъянов и неровностей дороги. На состояние и внешний вид резины сильно отражается несбалансированность. Не сделав балансировку, может утратить свою работоспособность подшипник на ступице. Цена балансировки колес существенно пониже, нежели цена починки подвески. Немногие автомобилисты выполняют балансировку лишь 1 пары колес, утверждая, что в таком процесс нуждаются только ведущие. Такое мнение сосем неправильное, регулировать необходимо четыре колеса автотранспорта. Не так уж много разновидностей имеет балансировка колес, а именно:

1. Автоматическая.

2. Посредством станка

3. Финишная.

Большинство авто владельцев знают лишь несколько типов:

· статическая;

· динамическая.

Динамическая и статическая балансировка колес

Последствия отсутствия балансировки

Если отказаться от балансировки или сделать ее неправильно, возможно появление неприятных последствий.

Детали ходовой части начнут испытывать повышенную нагрузку.

Возникнет сильная колесная вибрация. В результате начнут быстро изнашиваться детали подвески:

1. Ступица,

2. Подшипники,

3. Стойки амортизатора,

4. Шаровые опоры,

5. Протектор изнашивается неравномерно,

6. Увеличивается тормозной путь.

Все это приводит к ухудшению управляемости машиной. Поломка может стать причиной крупного ДТП.

Насколько часто надо балансировать колеса

Ответ на этот вопрос зависит от несколько важных критериев:

· Если покрышки всесезонные, и они работали постоянно, балансировка должна выполняться хотя бы раз в год.

· Колеса обязательно балансируются, если резина устанавливается на диск. Повторение такой операции выполняется после 500 км пробега.

· После ремонта или замены деталей подвески, балансирование должно выполняться в обязательном порядке.

· Желательно проводить такую операцию на машинах с большим пробегом. Подвеска не новая, имеет много погрешностей и люфтов.

Правила дорожного движения не устанавливают жесткой периодичности проведения балансировки колес. Опытные водители примерно знают, когда требуется провести такую операцию. Новичкам можно посоветовать обратиться к экспертам.

Если попытаться систематизировать возможные причины, требующие проведения балансировки, получится следующий список:

· Пробег – 5- 15 тыс. километров.

· Замена покрышек.

· После ДТП.

· Сильная вибрация рулевой колонки.

· После ремонта.

Насколько важна точность балансирования колес

Прежде всего, точность влияет на управление автомобилем. Давайте вспомним, как определяется центробежная сила (ЦС):

Fc = mw2/R.

M – Неуравновешенная масса.

W – Скорость вращения колеса.

R – Радиус, определяющий отдаленность оси вращения от массы колеса.

Анализ формулы говорит о следующем: чем выше показатель скорости, тем, соответственно, больше ЦС. В результате:

· Состояние колеса зависит от покрышки.

· При увеличении скорости намного сильнее выражен отрицательный эффект.

· Внутри салона постоянно ощущается дискомфорт.

Автоматическая балансировка колеса

Такая разновидность балансировки делается исключительно на автобусах, а также на грузовом автотранспорте. К колесам еще присоединяют сторонний груз, скажем:

1. Специальные гранулы.

2. Песок.

В период оборотов колеса, под влиянием сил, вещество прислоняется к центру, вследствие чего получается автоматическая балансировка. На простых автотранспортных средствах такой способ перестали применять, ведь сложно узнать, сколько материала необходимо засыпать.

Динамическая и статическая балансировка колес

Когда нужно делать балансировку колес

Балансировка требуется как для задней, так и для и передней оси, хотя дисбаланс сильнее выражается на передних колесах. Существуют разногласия по поводу того, как часто нужно делать балансировку колес. Чаще всего рекомендуют проводить это мероприятие не реже раза в год (лучше раз в сезон) или через каждые 10 000 км пробега. Существуют и другие признаки, требующие немедленного устранения дисбаланса:

  • монтаж новых колес;
  • сезонная (или по другим причинам) замена шин;
  • после нештатных ситуаций;
  • при биении в рулевой системе и подвеске, особенно отчетливо такое биение проявляется при езде на высокой скорости.

Разновидности дисбаланса

Большинству автолюбителей знакомы два вида дисбаланса:

1. Статический,

2. Динамический.

Оба возникают в том случае, когда инерция не совпадает с осью вращения. Исправить такую ситуацию может только балансировка.

При динамическом дисбалансе происходит смещение ЦТК прямо по оси. Причем не происходит совпадения с нею и оси инерции. Динамический дисбаланс вызывает их пересечение, перестает равномерно распределяться вес.

Для исправления динамического дисбаланса необходима установка специальных компенсирующих грузиков – справа и слева от обода. Место установки зависит от характера разбалансировки.

Возникновение статистического дисбаланса связано с другими причинами: ось вращения становится параллельной оси инерции. В результате происходит смещение ЦТК, что становится причиной неравномерного распространения массы колеса.

Когда проявляется статический дисбаланс, движение колеса напоминает движение маятника. После перемещения ЦТК до крайней нижней точки оно останавливается. Этот дефект легко устраняется качественной балансировкой.

Как определить, насколько хорошо выполнена балансировка

Для выполнения операции используются специальные грузики. Их устанавливают на обе стороны обода. Идеальна установка с обоих боков. Однако по техническим причинам сделать это удается не всегда.

Если груз сложно установить на внешнюю сторону, это можно уравновесить его правильной позицией – рядом со «спицами».

Финишная балансировка колеса

Такой вид совершают после проведения как динамической, так и статической балансировки. Исключительно специальное устройство, размещают под автотранспортом. Дабы электроника совершила вычисления, необходимо разогнать колеса автотранспорта до скорости от 80, но не более 90 км. По окончанию такого процесса электроника обозначит место, на котором следует разместить вспомогательные грузы. Когда меняют колеса, такой процесс нужен для машины.

Динамическая и статическая балансировка колес

Как проверить балансировку колёс

Проверять балансировку колёс удобно при смене сезона. Те, кто хранят сезонную резину, обычно сами её и меняют, поэтому им не составит труда проверить балансировку самостоятельно. Важно, чтобы колеса были чистыми. Для процедуры понадобится обычный мел.

  • Покрутите колесо.
  • Дождитесь полной остановки колеса и чиркните мелком в любом месте. Например, в середине шины.
  • Повторяйте первые два пункта от пяти до десяти раз.
  • Проверьте, где расположены отметки. Если они находятся близко друг к другу, то требуется балансировка.
  • В противном случае с колесом всё хорошо и можно сэкономить на процедуре.

Разновидности балансировки

По методу выполнения различают несколько видов этой операции:

1. Автоматическая,

2. Финишная,

3. Статическая,

4. Динамическая (на станке).

Как делается автоматическая балансировка

Такую операцию выполняют на грузовом транспорте, а также на автобусах. Для балансирования на каждое колесо добавляется груз. Это может быть песок или специальные гранулы.

Когда колесо начинает вращаться, центробежные силы прислоняют груз к середине. В результате происходит автоматическая балансировка. Такую систему не применяют на обыкновенных легковых автомобилях, так как невозможно определить, сколько гранул нужно засыпать.

Динамическая

Традиционная, выполняемая практически в каждой шиномонтажке процедура. В основном требуется для узких колес. Эти методом устраняют боковое биение посредством крепления компенсирующих грузиков – набивных для штамповки и самоклеющихся – для литья.

Статическая балансировка

Предполагает устранение вертикального дисбаланса. Процесс выполнения аналогичен динамической балансировке.

Финишная

Выполняется после любой балансировки или смены колес. Под автомобилем устанавливают электронное устройство. Чтобы оно начало вычисления, колесо разгоняют до скорости 80 – 90 км. После остановки электроника точно укажет место, где нужно закрепить вспомогательные грузы.

Уровни балансировки

Процедура балансировки осуществляется при помощи целого комплекса алгоритмов и методов, соответствующим следующим уровням модели OSI:

  • сетевому;
  • транспортному;
  • прикладному.

Рассмотрим эти уровни более подробно.

Балансировка на сетевом уровне

Балансировка на сетевом уровне предполагает решение следующей задачи: нужно сделать так, чтобы за один конкретный IP-адрес сервера отвечали разные физические машины. Такая балансировка может осуществляться с помощью множества разнообразных способов.

  • DNS-балансировка.
    На одно доменное имя выделяется несколько IP-адресов. Сервер, на который будет направлен клиентский запрос, обычно определяется с помощью алгоритма Round Robin (о методах и алгоритмах балансировки будет подробно рассказано ниже).
  • Построение NLB-кластера.
    При использовании этого способа серверы объединяются в кластер, состоящий из входных и вычислительных узлов. Распределение нагрузки осуществляется при помощи специального алгоритма. Используется в решениях от компании Microsoft.
  • Балансировка по IP с использованием дополнительного маршрутизатора.
  • Балансировка по территориальному признаку
    осуществляется путём размещения одинаковых сервисов с одинаковыми адресами в территориально различных регионах Интернета (так работает технология Anyсast DNS, о которой мы уже писали). Балансировка по территориальному признаку также используется во многих CDN (см. интересный пример реализации).

Оставьте комментарий