Весы для балансировки ДВС

Весы для балансировки ДВС.

Обеспечение безвибрационной работы двигателя внутреннего сгорания – одна из непростых инженерных задач. Сложность в том, что в двигателе кроме вращательно движущихся масс - коленвал, маховик… есть еще и возвратно-поступательно движущиеся – поршни, поршневые пальцы, шатуны ….

Уравновешивание вращательных масс большой сложности не представляет, но с возвратно-поступательными намного сложнее. В некоторых конструкциях двигателей, например, четырех цилиндровых и шестицилиндровых рядных, они уравновешиваются как бы автоматически в силу симметрии механизма. В других же, например, одноцилиндровых, полностью уравновесить эти силы простыми средствами вообще невозможно, можно лишь довести их до разумного минимума.

При грамотной сборке двигателя, в частности при капитальном ремонте, его необходимо комплектовать помимо динамически сбалансированного коленчатого вала еще и одинаковыми по массе поршнями, кольцами, пальцами и шатунами. Шатуны же помимо одинаковой общей массы, должны еще иметь и одинаковую массу одноименных головок: верхней, которая крепится через палец к поршню и совершает возвратно-поступательное движение вместе с поршнем, и нижней, закрепленной на шатунной шейке коленчатого вала, совершающей вращательное движение совместно с ней. А чтобы иметь, чем определять эти массы, как раз и были построены упомянутые в заголовке весы.

Отдельно в продаже подобных устройств не встречал. Такими весами комплектуют некоторые балансировочные станки, где они предназначены для определения масс технологических грузов при балансировке несимметричных коленчатых валов. Но балансировочный станок – недешевое удовольствие, не каждому доступен. А двигатели собирают многие. Уважающие себя мастера взвешивают детали перед их установкой, некоторые вообще не взвешивают. Но вот чтоб, как положено, взвешивать оба конца шатуна…

Действующий образец таких весов показан на фото. О подробностях конструкции и возникших при их изготовлении трудностях расскажу в следующих постах.

Вот это правильный подход! Уважаю!

хе... я вот балансировкой радиального двигателя нынче озадачен... я, правда, от другого плясал - масса подвижной детали и удаление центра масс от оси вращения. суть то же. только плоскостей больше.

удаление центра масс от оси вращения.

Может, наоборот - приближения.

Может, наоборот - приближения.

удаления, в смысле, расстояния от оси главного шатуна

Виноват, не так понял. :good:

Да и сейчас не очень понимаю о чем идет речь.

Да и сейчас не очень понимаю о чем идет речь.

ну это да... бывает.

в рядных моторах и оппозитах все линейные перемещения происходят в одной плоскости, а в радиальных в нескольких, равных числу цилиндров. КШМ там тоже не похож на оный из рядного мотора, в результате чего разные поршни имеют разный ход.

ну это да... бывает.

Для чего Savelich сделал весы, это понятно. Смысл Ваших постов непонятен.

Величины возвратно-поступательно движущихся масс, например, для двигателей, предназначенных для гонок, определяют с точностью до десятой доли грамма. Для обычных «уличных» двигателей требования по точности на порядок меньше, т.е. до грамма. Поскольку балансировать гоночные моторы пока задача не стоит, оказалось возможным для начала использовать в составе устройства в качестве собственно весов простые бытовые, с точностью индикации один грамм (стоят порядка десяти долларов, против тысячи и больше для настоящих цифровых лабораторных).

Как видно на фото, оба конца взвешиваемого шатуна подвешиваются на специальных маятниковых подвесках.

Конструкция этих подвесок должна обеспечивать совпадение оси гибкого подвеса (оси цепочки) с центром масс верхней и особенно нижней головки шатуна, которая собственно и взвешивается.

Силы трения вращения шатуна на оси подвески приводят к отклонению указанной оси подвеса от центра масс, что вызывает искажение показаний. Для минимизации этих искажений пришлось ось подвески установить на подшипниках качения (показано на фото). Вторую, «нерабочую», т.е. напрямую не взвешиваемую сторону, оказалось, достаточно установить на хромированную («скользкую») ось небольшого диаметра (кусок штока от газовой пружины)

После всех этих мероприятий удалось добиться многократной повторяемости результатов взвешивания в пределах точности примененных весов. Из этого можно заключить, что данная конструкция подвески не вносит погрешностей больших, чем точность примененных весов.

А этого и требовалось достичь.

П.С. Написал запутанно, но на фото понятно.

а... в первом посте было написано - "суть то же... "

можно головки шатунов отдельно взвешивать на Весах Савельича, а можно просто взвешивать шатун и находить проекцию центра масс на продольную ось. для дальнейших рассчетов и действий достаточно.

этоя не понял, что конкретно Вы не поняли и понесло- -виноват.

Дмитрий, я такие весы, как ты показал, видел, правда тоже на фото. Первый вариант даже примерно такие и сделал, но что-то у меня с точностью не заладилось. Пришел к тому, что вывесил.

Еще бы завести эталонные шатуны для быстрой переналадки под разные типоразмеры.

Дмитрий, я такие весы, как ты показал, видел, правда тоже на фото. Первый вариант даже примерно такие и сделал, но что-то у меня с точностью не заладилось. Пришел к тому, что вывесил.

Скоро поеду в то место где такие стоят - сфотографирую подробнее. И посмотрю. Я их как-то мельком смотрел, особо не вдаваясь.

взвешивать шатун и находить проекцию центра масс на продольную ось.

Простите, а тут и я не понял...

а можно просто взвешивать шатун и находить проекцию центра масс на продольную ось.

А как Вы определите центр масс при простом взвешивании? Даже при одинаковом весе, у разных шатунов ЦМ может быть расположен по разному.

Скоро поеду в то место где такие стоят - сфотографирую подробнее

Заранее спасибо. Наверное там оськи тоже на подшипниках. Еще интересно, какая точность взвешивания?

Простите, а тут и я не понял...

ну хорошо, вы зачем взвешиваете головки шатунов отдельно? чтобы потом скорректировать массу? в итоге, вы желаете получить одинаковые массы, перемещающиеся по одинаковой траектории? так?

А как Вы определите центр масс при простом взвешивании?

это 2 последовательных процедуры

1 - взвешивание шатуна

2 - определение проекции ЦМ. На "ноже". Как качели

определение проекции ЦМ. На "ноже". Как качели

Лучше уж на 2 весов положить. И вес и ЦМ сразу определите.

Лучше уж на 2 весов положить.

да ну... это надо двое весов, строго горизонтальное расположение...отношение считать...

ну хорошо, вы зачем взвешиваете головки шатунов отдельно? чтобы потом скорректировать массу?

На заводах сортируют по группам.

А при ремонте и т.д? Надо спросить у Савелича. Корректировать/подпиливать в принципе вполне возможно.

да ну... это надо двое весов, строго горизонтальное расположение...отношение считать...

А в Вашем случае надо как-то замерять расстояние от точки соприкосновения с ножом до какой-то базы (какой?).

Точность такого замера?

какой-то базы (какой?).

до оси нижней головки. до края плюс полдиаметра. несложно, поверьте.

А в при ремонте и т.д? Надо спросить у Савелича. Корректировать/подпиливать в принципе вполне возможно.

При ремонте автомобильного двигателя стоит задача получить одинаковые массы одноименных концов шатунов. По результатам взвешивания массы корректируются, для чего на шатунах предусмотрены специальные приливы на обоих его концах, с которых и спиливается лишний металл.