Перейти к содержанию
Авторизация  
RomanFilatov

Результат балансировки ЗМЗ405

Рекомендуемые сообщения

На моем соболе естественным путем умер мотор ЗМЗ405 (обрыв цепи). При жизни отличался неумеренной вибрацией, поэтому было принято решение динамически отбалансировать коленвал, шкив, маховик и корзину. На скорую руку собрали макет балансировочного станка с жесткими опорами. Датчики пьезо и акселерометры от AD (для сравнения :)). Обороты балансировки от 600 до 5000. Коленвал поразил своим чудовищным исходным дисбалансом. Уже при 1500 оборотах он пытался спрыгнуть с опор :). Не ударил в грязь лицом и передний шкив - для устранения огромного дисбаланса пришлось протачивать демпфер криво к нему приваренный. Самой лучшей деталью оказался маховик, после правки всех поверхностей пришлось только чуть досверлить в тех же точках что и на заводе. Новая корзина SACHS тоже оказалась неотбалансированной. Естественно были вывешены поршня и шатуны. После сборки и запуска мотор не узнать :) Вибрации стали меньше как минимум на порядок. Мотор стал заметно тише и легче раскручивается. Заметно увеличился выбег при полном сбросе газа. В дальнейших планах - установить датчики на собранный мотор (после обкатки) и попытаться добалансировать все в сборе :)

 

youtube.com/watch?v=s-PMomlrJtA - шайба на открытом капоте :)

youtube.com/watch?v=eJrikPe3_7Q - шайба на клапанной крышке

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

:good:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Остаётся только поздравить и пожелать успехов .

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

А можно фото построенного стенда а то даже не представляю как это производится.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Коленвал поразил своим чудовищным исходным дисбалансом.

Это обычное состояние российской мототехники. Не меньше 20 раз от величины допуска.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
В дальнейших планах - установить датчики на собранный мотор (после обкатки) и попытаться добалансировать все в сборе smile.gif

А как подобраться к плоскостям коррекции?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Вибрации стали меньше как минимум на порядок. Мотор стал заметно тише и легче раскручивается. Заметно увеличился выбег при полном сбросе газа.

А это к вопросу - зачем балансировать коленвал (кардан).

Часто сталкиваюсь с распространенным мнением, что балансировать ничего не нужно - и так сойдет. И ссылки на многолетний опыт и проч....

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Хотелось бы видео балансировки увидеть :shok:

Ну про чудовищный дисбаланс........... наверно погорячились. Желательно в цифрах говорить. Кстати как правило не превышает дисбаланс заводского допуска более чем в 1,5 раза. Исключение нестандартные колен. валы. Их вроде продают под спорт, а дисбаланс у них часто хуже стандартного

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Подобраться к плоскостям коррекции можно. Планировал сверлить демпфер переднего шкива и маховик. Надеюсь что много сверлить не придется :crazy:

Дисбаланс коленвала был именно чудовищный. Более 200 гр/см если пересчитывать по снятому с противовесов металлу. Коленвал полный сток :). Я первый туда влез после завода. Мотор не стучал, коленвал не шлифовался. Дисбаланс переднего шкива около 80 гр/см из за криво приваренного демпфера. Маховик 5гр/см. Сцепление 15 гр/см.

Сначала балансировал коленвал, затем с передним шкивом, далее с маховиком и полностью с корзиной сцепления. Раскручивал до 4000 об/мин больше побоялся :)

Видео не снимал т.к. особенно нечего снимать :)

Есть более интересные картинки :) собственный резонанс опоры сразу с двух датчиков усилия (пьезо) и акселерометра. Желтый - усилие.

post-24074-1274560275_thumb.png

post-24074-1274560302_thumb.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
200 гр/см

гр*см :)

 

Раскручивал до 4000 об/мин

А зачем так много? Чувствительности датчиков не хватало?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Согласен что гр*см :)

Зачем раскручивал? Изначально планировалось сделать именно макет станка с жесткими опорами. Т.е. не только отбалансировать вал, но и проверить многие предположения и алгоритмы. Резонансная частота опор без нагрузки около 40 Гц. Под нагрузкой она снижается. Очень было интересно посмотреть на сигналы до и после мех. резонанса - для этого и раскручивал. Естественно вылезли все паразитные резонансы и прочие недоработки механики :). В основном не понравилось именно смещение резонанса в зависимости от веса детали. Коленвал в сборе с маховиком нагружает одну опору заметно сильнее. В результате получаем целый набор резонансов. Следующий макет планирую сделать с мягкими опорами и на нем уже пытаться получить более высокую чувствительность. На картинке сигнал с датчика усилия (голубой). Желтый - сигнал отсчета. Коленвал с двигателя QR20DE с внесенным дисбалансом 1 гр на расстоянии 10 мм от оси вращения. Можно оценить чувствительность:)post-24074-1274592774_thumb.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Желтый - сигнал отсчета. Коленвал с двигателя QR20DE с внесенным дисбалансом 1 гр на расстоянии 10 мм от оси вращения. Можно оценить чувствительность

Какие фильтры применялись для выделения полезного сигнала? Когда-то проводил подобные эксперименты и столкнулся с проблемой "плавания" фазы полезного сигнала, особенно при приближении к порогу чувствительности. Возникала ли у Вас подобная проблема?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для выделения полезного сигнала применялось синхронное детектирование, реализованное программно. Из фильтров только простейший ФНЧ для ограничения полосы входного сигнала. Полоса 0.1 Гц - 1 кГц. Частота дискретизации 10 кГц. Время усреднения 5 - 10 секунд. На практике легко обнаруживается и измеряется сигнал в 20 раз меньший уровня посторонних вибраций. Разность результатов последовательных запусков не превышала 5% по амплитуде и +- 3 градуса по фазе при наличии дисбаланса около 1 гр*см. На плавание фазы сильно влияет смещение оси роликов, натяжение ремня, биение шеек вала и пр. Т.е. для получения нормального результата надо очень точно выставляться и следить чтобы ничего не прыгало и не хлюпало :). Коленвал приводился во вращение двигателем постоянного тока siemens от стиральной машины через резиновый пасик. Пробовал использовать армированный ремень - намного хуже. Основной недостаток пасика - медленный разгон и торможение тяжелого вала.

Кто нибудь пробовал делать с мягкими опорами? По идее должно быть лучше.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Кто нибудь пробовал делать с мягкими опорами? По идее должно быть лучше.

А что это такое ? Мягкие опоры?

Я так понял Вы балансировали на роликах?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
установить датчики на собранный мотор (после обкатки) и попытаться добалансировать все в сборе
Обычно в сборе балансируют на станке, а затем ставят в мотор.
Для выделения полезного сигнала применялось синхронное детектирование, реализованное программно.
Интересна прграммная сторона этого дела.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

"Мягкие" и "жесткие" - имелось ввиду зарезонансный и дорезонансный режимы.

Коленвал в сборе и был отбалансирован на станке. Однако я не уверен что абсолютно идеально выравнял массы поршней и нижних головок шатунов. Проверить и подкорректировать агрегат в сборе всегда полезно :)

Программа написана на си для нашего контроллера LCM321 (ARM 72МГц LCD 320*240). Возможно когда-нибудь это все перерастет в полноценный прибор :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

А все таки можно увидеть фото станка?

Что то мне не очень верится в

Дисбаланс коленвала был именно чудовищный. Более 200 гр/см если пересчитывать по снятому с противовесов металлу. Коленвал полный сток . Я первый туда влез после завода. Мотор не стучал, коленвал не шлифовался. Дисбаланс переднего шкива около 80 гр/см из за криво приваренного демпфера. Маховик 5гр/см. Сцепление 15 гр/см.

На этих моторах ни разу не встречал такой дисбаланс на колене и демпфере ( в среднем на колене не более 300 гхмм на каждую плоскость коррекции, демпфер то же около этого). А вот на маховике и сцеплении как правило он больше получается ( маховик 300-500 гхмм и сцепление то же где то около этого). Хотя мне может всегда везло на такие цифры :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Однако я не уверен что абсолютно идеально выравнял массы поршней и нижних головок шатунов.
1г достаточно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Ну наверно все от задач зависит. Как говориться нет пределу совершенству. Ограничением является себестоимость и получаемый результат. Очень часто при таких работах люди ловят комаров, когда вокруг них бегают слоны. :). Работа двигателя зависит не только от балансировки, балансировка это один из кирпичиков хорошей работы двигателя.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Работа двигателя зависит не только от балансировки

Ага! Не так давно один клиент пытался претензии на плохую балансировку вала предъявлять - двигатель на холостых оборотах норовил с опор сорваться. Как оказалось, он при сборке согнул один клапан и соответствующий цилиндр не работал...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Программа написана на си для нашего контроллера LCM321 (ARM 72МГц LCD 320*240).
А как делаете ортогональные опорные сигналы для синхронного детектирования?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)
Кто нибудь пробовал делать с мягкими опорами? По идее должно быть лучше.

Пробовали.... Но для коленвалов, ИМХО, лучше жесткие. Могут быть большие начальные дисбалансы/сравнительно небольшая точность/простота изготовления.

Недостатки - требуют массивного, жесткого основания и с датчиками некоторые трудности.....

Если мягкий подвес, самое простое - на лентах/пружинах. Но нужны какие-то арретиры/фиксаторы до выхода на рабочие обороты. И с собств. частотами не промахнуться.... :db:

И вообще ленты - вещь капризная к отрицательным нагрузкам. Излом, перекос и проч....

Изменено пользователем Дмитрий43

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Сигналы с датчиков обрабатываются след. образом:

1. цифровая фильтрация ФНЧ 300 Гц

2. временная коррекция для компенсации неравномерности вращения

3. усреднение

4. цифровой аналог синхронного детектора

5. вычисляем амплитуду и фазу

6. пересчитываем в плоскости коррекции

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
И с собств. частотами не промахнуться.... :)

 

Мне кажется что надо сделать основной резонанс пониже, может даже 1 Гц :). Вместо лент можно применить подвес как у диамеха на подшипниках. Еще мне в диамеховских станках понравился узел крепления роликов. К сожалению мой вариант их жесткого крепления вызвал массу головной боли.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Мне кажется что надо сделать основной резонанс пониже, может даже 1 Гц smile.gif. Вместо лент можно применить подвес как у диамеха на подшипниках.

У диамеха 2-3 Гц, кажется...

Подвес хороший, что там говорить - но сложность/цена изготовления...

Впрочем, зависит от Ваших возможностей и целей. От целей, ИМХО, и надо плясать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
Авторизация  

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу


×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.