К.А. Дуваров

Авторы

К.А. Дуваров Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ

Ключевые слова:

ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, ДИНАМИЧЕСКАЯ БАЛАНСИРОВКА, ДВУХПЛОСКОСТНАЯ БАЛАНСИРОВКА, КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ ДВИГАТЕЛЯ, МЕТОДИКА БАЛАНСИРОВКИ, КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ, ДИСБАЛАНС

Аннотация

В работе исследованы современные подходы к динамической балансировке компонентов двигателей внутреннего сгорания при капитальном ремонте. Представлена методика определения дисбаланса сборочной единицы «шкив - коленчатый вал - маховик» и технология его коррекции. Анализируется метод коэффициентов влияния, применяемый для балансировки жестких роторов в двух плоскостях. Отмечены его ограничения: при наличии шумов в вибросигнале система уравнений может быть неразрешима. Изучены методы обхода и последовательных приближений, базирующиеся на параметрах виброперемещения, виброскорости или виброускорения. Спектральный анализ используется для диагностики механизмов, однако интеграция этих методов для оценки роторов в литературе отсутствует. Цель исследования - разработка методики балансировки на примере указанной сборочной единицы.

Библиографические ссылки

Падгуркас Ю.А. Балансировка сборочной единицы "коленчатый вал - маховик - муфта сцепления" тракторного дизеля в условиях сельскохозяйственных ремонтных предприятий: специальность 05.20.03 "Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве": диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Падгуркас Юозас Альбинович; Московский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П. Горячкина. Москва, 1984. 158 c.

Padgurkas Yu. A. Balancing of the assembly unit "crankshaft - flywheel - clutch" of a tractor diesel engine in the conditions of agricultural repair enterprises: specialty 05.20.03 "Technologies and means of technical maintenance in agriculture": dissertation for the degree of candidate of technical sciences / Padgurkas Yu. A.; Moscow Order of the Red Banner of Labor Institute of Agricultural Engineers named after V.P. Goryachkin. Moscow, 1984. 158 p.

Чекушин В.Н. Перераспределение инерционных масс с целью снижения износа опорных подшипников коленчатых валов автотракторных двс: специальность 05.04.02 "Тепловые двигатели": диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Чекушин Владимир Николаевич; Владимирский государственный университет. Владимир, 2000. 124 c.

Chekushin V.N. Redistribution of inertial masses in order to reduce wear of support bearings of crankshafts of automobile and tractor internal combustion engines: specialty 05.04.02 "Heat engines": dissertation for the degree of candidate of technical sciences / Chekushin Vladimir Nikolaevich; Vladimir State University. Vladimir, 2000. 124 p.

Жуков С.В Разработка и совершенствование методов балансировки гибких роторов турбомашин: специальность 05.04.12 "Турбомашины и комбинированные турбоустановки": диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Жуков Сергей Викторович; Гоу Впо "Уральский государственный технический университет-УПИ". Екатеринбург, 2004. 165 c.

Zhukov S.V. Development and improvement of methods for balancing flexible rotors of turbomachines: specialty 05.04.12 "Turbomachines and combined turboinstallations": dissertation for the academic degree of candidate of technical sciences / Zhukov Sergey Viktorovich; State Educational Institution of Higher Professional Education "Ural State Technical University-UPI". Ekaterinburg, 2004. 165 p.

Туктарова В.В. Математическое моделирование вибрационного состояния и методы устранения повышенной вибрации валопровода, вызванные неуравновешенностью: специальность 05.13.18 "Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ": диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Туктарова Вера Валерьевна; Фгбоу Впо "Казанский национальный исследовательский технологический университет". Казань, 2015. 142 c.

Tuktarova V.V. Mathematical modeling of vibration state and methods for eliminating increased vibration of the shaft line caused by imbalance: specialty 05.13.18 "Mathematical modeling, numerical methods and software packages": dissertation for the academic degree of candidate of technical sciences / Tuktarova Vera Valerievna; Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education "Kazan National Research Technological University". Kazan, 2015. 142 p.

Сокольников В.Н. Технологическое обеспечение качества балансируемых роторов локальной комбинированной обработкой микрошариками: специальность 05.02.08 "Технология машиностроения": диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Сокольников Василий Николаевич; фгбоу во "Воронежский государственный технический университет". Воронеж, 2021. 158 c.

Sokolnikov V.N. Technological quality assurance of balanced rotors by local combined processing with microballs: specialty 05.02.08 "Mechanical engineering technology": dissertation for the academic degree of candidate of technical sciences / Sokolnikov Vasily Nikolaevich; Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Voronezh State Technical University". Voronezh, 2021. 158 p.

Полушкин О.О. Теория и методы системного подхода к балансировке ротационных агрегатов машин: специальность 05.02.02 "Машиноведение, системы приводов и детали машин": диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Полушкин Олег Олегович; Фгбоу Во "Донской государственный технический университет". Ростов на Дону, 2021. 341 c.

Polushkin O.O. Theory and methods of a systems approach to balancing rotary machine units: specialty 05.02.02 "Mechanical science, drive systems and machine parts": dissertation for the academic degree of Doctor of Technical Sciences / Polushkin Oleg Olegovich; Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Don State Technical University". Rostov on Don, 2021. 341 p.

Власкин В.В. Особенности балансировки роторов турбокомпрессоров автотракторных двигателей при ремонте //ИВД. 2018. № 4 (51);URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti_balansirovki_rotorov_turbokompressorov_avtotraktornyh_dvigateley_pri_remonte(дата_обращения:11.03.2025).

Vlaskin V.V. Features of balancing rotors of turbochargers of automotive and tractor engines during repair //IVD. 2018. № 4 (51);URL: https://cyberleninka.ru/article/n/balansirovki_rotorov_turbokompressorov_avtotraktornyh_dvigateley_pri_remonte(date_of_access:11.03.2025).

Сидоров И.Н., Туктарова В.В. Численный теоретико экспериментальный метод определения дисбалансов при балансировке валопроводов в собственных подшипниках // Вестник Казанского технологического университета. - 2015. № 5. С. 164-169;URL: https://cyberleninka.ru/article/n/chislennyy_teoretiko_eksperimentalnyy_metod_opredeleniya_disbalansov_pri_balansirovke_valoprovodov_v_sobstvennyh_podshipnikah(дата_обращения:28.02.2025).

Sidorov I.N., Tuktarova V.V. Numerical theoretical and experimental method for determining imbalances during shaft line balancing in their own bearings // Bulletin of the Kazan Technological University. 2015. № 5. Р. 164-169;URL: https://cyberleninka.ru/article/n/chislennyy_teoretiko_eksperimentalnyy_metod_opredeleniya_disbalansov_pri_balansirovke_valoprovodov_v_sobstvennyh_podshipnikah(date_of_access:02/28/2025).

Оганес Г.А., Давид М.О. Моделирование цифровых фильтров нижних частот // Наука, техника и образование. 2019. № 4 (57);URL: https://cyberleninka.ru/article/n/modelirovanie_tsifrovyh_filtrov_nizhnih_chastot(дата_обращения:05.03.2025).

Oganes G.A., David М.О. Modeling of digital low_pass filters // Science, technology and education. 2019. № 4 (57);URL: https://cyberleninka.ru/article/n/modelirovanie_tsifrovyh_filtrov_nizhnih_chastot(date_of_access:05.03.2025).

Тихонов В.Т. Настройка и контроль за работой балансировочных машин // Известия_ТПУ. 1959. Т. 108. С. 295-300;URL: https://cyberleninka.ru/article/n/nastroyka_i_kontrol_z_rabotoy_balansirovochnyh_mashin(дата_обращения:01.03.2025).

Tikhonov V.T. Setting up and monitoring the operation of balancing machines // Izvestiya_TPU. 1959. Т. 108. Р. 295-300;URL: https://cyberleninka.ru/article/n/nastroyk_i_kontrol_za_rabotoy_balansirovochnyh_mashin(дата_обращения:01.03.2025).balansirovochnyh_mashin(date_accessed:01.03.2025).

Этапы развития и пути становления методов контроля вибрации оборудования в мировой практике / Б.Г. Харрасов, А.Р. Валеев, Р.А. Хурамшина, В.В. Соколова // История и педагогика естествознания. 2022. № 2-3. С. 49-52;URL: https://cyberleninka.ru/article/n/etapy_razvitiya_i_puti_stanovleniya_metodov_kontrolya_vibratsii_oborudovaniya_v_mirovoy_praktike(дата_обращения:11.03.2025).

Stages of development and ways of establishing methods for monitoring equipment vibration in world practice / B.G. Kharrasov, A.R Valeev, R.A.Khuramshina, V.V. Sokolova // History and pedagogy of natural science. - 2022. № 2-3. Р. 49-53;URL: https://cyberleninka.ru/article/n/etapy_razvitiya_i_puti_stanovleniya_metodov_kontrolya_vibratsii_oborudovaniya_v_mirovoy_praktike(access_date:03/11/2025).

Балансировочные станки своими руками /ООО "Кинематика". Санкт-Петербург: [Б.и.], 2020. 150 с.;URL: https://oookin.ru/stankidiy.pdf(дата_обращения:06.03.2025).

Balancing machines with your own hands /OOO "Kinematika". Saint Petersburg: [s.n.]. - 2020. 150 р.;URL: https://oookin.ru/stankidiy.pdf(date_of_access:06.03.2025).

Rotary machine vibration monitoring and smart balance correction / C.H. Ou, C.H. Hsu, G.J. Fan, W.Y. Chen // Advances in Mechanical Engineering. 2020. № 12 (6). -DOI.

Serdar H., Özçelik Z. Design of Laboratory Dynamic Balancing Device and Investigation of Vibrations of Rotating Bodies // Journal of Engineering Technology and Applied Sciences. 2021. № 6 (1). Р. 9-21. -DOI.

Гвоздев А.А. Динамическая сбалансированность коленчатого вала - залог долговечной работы двигателя //ВЗ. 2015. № 3-4 (73-74). С. 43-46;URL: https://cyberleninka.ru/article/n/dinamicheskaya_sbalansirovannost_kolenchatogo_vala_zalog_dolgovechnoy_raboty_dvigatelya(дата_обращения:09.03.2025).

Gvozdev A.A. Dynamic balance of the crankshaft - the key to long_term engine operation //VZ. 2015. № 3-4 (73-74). Р. 43-46;URL:https://cyberleninka.ru/article/n/dinamicheskaya_sbalansirovannost_kolenchatogo_vala_zalog_dolgovechnoy_raboty_dvigatelya(date_of_access:09.03.2025).

Ярошевич В.К., Белоцерковский М.А., Савич Е.Л. Коленчатые валы автомобильных двигателей. Минск:БНТУ, 2003. 176 с. -.

Yaroshevich V.K., Belotserkovsky M.A., Savich E.L. Crankshafts of automobile engines. - Minsk:BNTU, 2003. 176 p. -.

Dagna, A., Delprete C., Gastaldi C. A general framework for crankshaft balancing and counterweight design // Applied Sciences. 2021. Vol. 11, № 19. -DOI.

Dagna, A., Delprete C., Gastaldi C. A general framework for crankshaft balancing and counterweight design. Applied Scien // Applied Sciences. 2021. Vol. 11, № 19. -DOI.

Мартынов А.В., Паксеваткин Е.Н. Особенности балансировки коленчатых валов V-образных двигателей // Современные наукоемкие технологии. 2018. № 9. С. 71-75.

Martynov A.V., Paksevatkin E.N. Features of Balancing Crankshafts of V-Shaped Engines // Modern Science-Intensive Technologies. - 2018. № 9. P. 71-75.

Справочик по балансировке / М.Е. Левит, Ю.А. Агафонов, Л.Д. Вайнгортин [и др.]. Москва: Машиностроение, 1992 464 c.

Balancing Handbook / M.E. Levit, Yu.A. Agafonov, L.D. Vaingortin [et al.]. Moscow: Mashinostroenie, 1992 464 p.

Балабанов В.И., Добряков Д.В. Анализ технологий восстановления коленчатых валов автотракторной техники // Агроинженерия. 2024. № 5. С. 31-38;URL: https://cyberleninka.ru/article/n/analiz_tehnologiy_vosstanovleniya_kolenchatyh_valov_avtotraktornoy_tehniki(дата_обращения:11.03.2025).

Balabanov V.I., Dobryakov D.V. Analysis of technologies for restoration of crankshafts of automotive and tractor equipment // Agroinzheneriya. 2024. № 5. Р. 31-38;URL: https://cyberleninka.ru/article/n/analiz_tehnologiy_vosstanovleniya_kolenchatyh_valov_avtotraktornoy_tehniki(date_of_access:11.03.2025).