Балансировочный станок для шиномонтажа своими руками

Автолюбителям предлагаю свою очередную разработку станок для балансировки колес легковых автомашин.

Сделал его после того, как на станции шиномонтажа три раза мне балансировали одно и то же колесо, но на скорости 90 км/ч все равно ощущалось сильное биение с отдачей на руль.

Изготовление балансировочного станка

Выточил вал с одной установки. Затем на одном конце проточил посадочные места для подшипников, на втором — резьбу и место для конуса с упорной шайбой (см. рис.).

Чтобы уменьшить сопротивление при вращении, использовал, предварительно хорошо промыв, уже не новые подшипники. Корпус для них также выточил. Стойку смастерил из трубы d 52 мм, сбоку и сверху установил на нее индикаторы для замера биения колес. В середине прикрепил опорный столик, поддерживающий колесо при установке.

Балансировка с помощью самодельного балансировочного станка

Зафиксировав с помощью конуса и гайки колесо на станке, проверяю радиальное и горизонтальное биение колеса. Если в норме (радиальное — 1,5 г, горизонтальное — 2 г) или даже меньше, продолжаю балансировку. Снимаю все имеющиеся грузики, раскручиваю колесо. Останавливается оно самым тяжелым местом внизу, которое помечаю «плюсом» — это юг, а сверху — «минусом», т.е. север. Поворачиваю колесо на 90 град, и там, где «минус», начинаю подбирать и устанавливать по весу грузики на обод. Правильность их подбора проверяю, повернув колесо на 45 град. Если оно стоит, не поворачивается, можно считать, что балансировка проведена успешно. Проверяю еще раз и окончательно закрепляю грузики.

В заключение отмечу: не только я, но и мои друзья-соседи уже три года настраивают колеса на этом станке. Качеством балансировки довольны, поскольку проблем при езде не возникает.

Чертеж балансировочного станка

Чертеж станка
1 — нижняя стойка, 2 — опорный столик, 3 — подшипники, 4 — корпус подшипников, 5 — индикаторная стойка, 6 — индикаторы, 7 — гайка, 8 — вал, 9 — конус, 10 — диск, 11 — упорная шайба, 12 — покрышка, 13 — регулировочные болты (по высоте)

Всем, кто заинтересуется моей самоделкой, вышлю эскизы и подробное описание (за координатами автора можно обращаться в редакцию — прим. ред.).

Балансировочный станок предназначен для выявления неуравновешенности деталей во время вращения. Наибольшее распространение станки получили на шиномонтажах. Применяют их также в машиностроении для балансировки винтов, карданных валов и турбин и предотвращения биения и поломок деталей станков. Некоторые модели оборудованы механизмами для автоматической правки баланса.

Что такое балансировка

Разбалансированным считается колесо, у которого не совпадают геометрический центр и центр массы. При вращении такого диска появляются мощные центробежные силы, заставляющие вибрировать автомобиль. Кроме этого, быстрее изнашиваются детали подвески и резина.

Балансировка карданных валов и колес позволяет избежать неравномерного истирания покрышек, увеличить срок эксплуатации подшипников и подвески. Наибольший спрос на балансировку карданных валов и дисков проявляется в межсезонье, когда автолюбители переходят с зимней резины на летнюю и наоборот.

Сбалансировать колесо или карданный вал можно только на специальном оборудовании. Мало лишь грамотно собрать колесо, его нужно уравновесить. Специализированные балансировочные станки работают с дисками разных размеров и форм, обеспечивают различные режимы работы.

Устройство станка

Конструкция состоит из опор, на которые устанавливается колесо, электромотора и датчиков измерения. Во время шиномонтажа деталь вращается, датчики определяют давление или вибрацию. На основании полученных данных выявляется место неуравновешенности.

Станки различаются по конструкции опор, которые могут быть:

• мягкими: при тестировании измеряются амплитуда и частота движения опоры, спровоцированного кручением разбалансированного колеса. Под каждый вид детали существует собственный станок, поэтому результаты проверок более точны;
• жесткими: измеряется давление и фаза ротора. Один станок тестирует различные виды деталей — универсальное приспособление, дающее менее точные результаты.

Стенды для балансировки могут быть с горизонтальной или вертикальной осью вращения. Точные замеры возможны при наличии автоматизированного привода.

Датчик скорости это одно из самых важных устройств в станке. Он работает по принципу акселерометра или магнитной индукции.

Датчик измерения угла разворота — второй важный тестер в станке.

На основании показаний датчиков и количества поворотов колеса высчитывают куда и сколько массы необходимо добавить.

Согласно принципу ввода данных балансировочные станки бывают:

Во втором случае мастер измеряет колесо вручную с помощью линейки и вводит данные вручную. Автоматическим станкам для работы требуются данные о диаметре, расстоянии до диска и иногда ширине. Такое оборудование быстрее выполняет балансировку карданных валов и дисков. Информация выводится на светодиодный или ЖК-монитор, в зависимости от модели, она может отображаться в графическом или цифровом виде.

Способы балансировки

Есть три способа балансировки колес и других вращающихся деталей:

• винты регулировки — в детали высверливаются отверстия, куда закручиваются при надобности винты. Их можно множество раз менять, переставлять, что очень удобно;
• высверливание — в необходимых местах проделываются пазы и отверстия, уменьшающие массу — это самый простой и распространенный на шиномонтажах метод;
• балансировочные кольца — применяют только в металлообработке для ремонта фрезерных станков.

Ремонт балансировочных станков

При интенсивном использовании обнаруживаются неисправности механической или электронной части:

• наиболее частые механические поломки провоцируются падениями или ударами: выход из строя карданных валов, подшипников, других деталей;
• электронные поломки связаны с выходом из строя плат питания, управления или датчиков.

Признаки того, что станок нуждается в ремонте:

• балансировка происходит не с первого раза;
• некорректно определяется вес диска;
• некорректно определяется форма диска.

Иногда проблемы решаются калибровкой станка. Тестирование работы производится с помощью эталонного колеса. Станок для балансировки ремонтируется на шиномонтаже или с вывозом в мастерскую.

Самодельный станок для балансировки

1. Вытачиваем вал, с одного конца подготавливаем места для посадки подшипников, с другого нарезаем резьбу под конус с шайбой упора.
2. Лучше использовать подшипники, бывшие в употреблении и хорошенько промытые. Они обеспечивают минимальное сопротивление.
3. Стойка для станка своими руками сваривается из металлической трубы 52 мм. Индикаторы биения закрепляются сверху и сбоку.
4. Чтобы колесо было удобнее устанавливать, монтируется опорная площадка.

1. Диск фиксируем в станке своими руками, используя гайку и конус;
2. Раскручиваем и сверяем показания с нормами (горизонтальное должно быть не более 2 г, радиальное не более 1,5 г);
3. Снимаем все грузики и еще раз проверяем колесо, оно останавливается самой тяжелой точкой книзу, ее нужно отметить;
4. Отмеченную точку поворачиваем на 90 градусов и на противоположный край навешиваем грузик;
5. Если при повороте на 45 градусов колесо стоит и не вращается, балансировка своими руками выполнена верно.

Интересные сведения о балансировке колес и ремонте балансировочного станка в видеороликах:

Балансировка относится к обязательным видам техобслуживания автомобиля, ведь от исправности колес зависит безопасность водителя и пассажиров, а также исправность элементов ходовой части. Процесс балансировки в условиях шиномонтажной станции не занимает более 20 минут, однако, в крайнем случае, ее можно осуществить и самостоятельно.

Что такое дисбаланс

Дисбаланс – это нарушение распределения массы колеса в сборе относительно его горизонтальной и вертикальной оси. Он может быть вызван износом резины или повреждением диска. Дисбаланс может быть двух видов: статический и динамический.

В первом случае вращательная ось колеса смещается относительно оси инерции, тем самым, сдвигая центр его тяжести вверх или вниз. Если поддомкратить автомобиль и прокрутить колесо, подверженное статическому дисбалансу, то прежде чем остановиться, оно обычно делает несколько движений, в одну и другую сторону, напоминая движение затухающего маятника. Во всех последующих случаях оно будет останавливаться аналогично, причем внизу всегда будет самая тяжелая часть колеса.

Статический дисбаланс не так опасен, как динамический, и, как правило, в первое время может привести только к быстрому износу шин. Но если своевременно ситуацию не исправить, он может стать причиной динамического, что намного опасней.

Дисбаланс динамического типа характеризуется пересечением оси вращения с осью инерции, что нарушает распределение массы колеса не по вертикали, а по горизонтали, заставляя диск выписывать «восьмерку».

Зачем нужна балансировка, и в чем ее суть

На колесо автомобиля во время движения действует сразу несколько сил, равномерно распределяющихся по его окружности. Даже самый незначительный изъян, связанный с их распределением, неизбежно приведет к дисбалансу колеса и возникновению вибрационных процессов в ступичном подшипнике. К примеру, при дисбалансе, составляющем 15 г, на скорости автомобиля в 100 км/час дополнительная нагрузка на ступицу колеса будет приравниваться ударам по ней трехкилограммовой кувалдой с периодичностью 13 раз за секунду.

Задача балансировки заключается в том, чтобы вернуть колесу его нормальный баланс, при котором оно будет нормально вращаться. Добиваются этого посредством свинцовых грузиков, специальным образом размещаемых на колесном диске. Результатом балансировки должно стать максимально равномерное распределение массы колеса относительно его осей.

Когда нужно проводить балансировку

Колеса обязательно нужно балансировать в таких случаях:

• при смене сезонных шин, а если используется всесезонка – раз в год;
• после каждого ремонта шины или диска;
• перед поездкой на дальнее расстояние;
• при возникновении вибрационных процессов;
• при появлении неравномерного износа резины.

Обязательно нужно производить балансировку и при установке новых шин.

Что нужно для осуществления балансировки своими руками

Для того чтобы осуществить балансировку в домашних условиях потребуются:

• автомобильный домкрат;
• набор гаечных ключей;
• кусочек мела или маркер;
• комплект балансировочных грузиков;
• небольшой молоток.

Грузики можно приобрести в любом автомагазине или на авторынке. Они бывают двух видов: набиваемые и клеящиеся. Первый тип чаще всего используется для литых дисков. Набиваемые грузы имеют специальный кронштейн, при помощи которого они крепятся к краю обода путем набивания. Они прочно держатся и редко отпадают.

Клеящиеся грузы могут применяться для любых дисков. Крепятся они посредством специального клеящего слоя. Такие грузики более удобны в монтаже, однако, имеют один недостаток – при перепаде температур клеящий слой теряет свои способности, из-за чего грузы нередко отпадают.

При балансировании колеса важно не перегрузить его. Для каждого типа и размера шин предусмотрен допустимый вес, превышать который не рекомендуется.

Ниже приведена таблица с указанием типов шин, допустимых масс балансировочных грузов к ним и предельно допустимого биения (отклонения от осей).

Посадочный диаметр, в дюймах
Радиальные					Диагональные
12	13	14	15	16	13	14	15	16
Предельно допустимая масса грузов, г	50	60	70	70	70	80	100	140	120
Предельно допустимое радиальное биение, мм	1,0	1,0	1,0	1,5	1,5	2,0	2,0	2,0	2,0
Предельно допустимое боковое биение, мм	1,5	1,5	1,5	2,0	2,0	3,0	3,0	3,0	3,0

Сразу обозначим, что самостоятельная балансировка может производиться исключительно при статическом дисбалансе. Избавиться от динамического дисбаланса можно только при наличии профессионального оборудования.

Балансируем колеса самостоятельно

Автомобиль устанавливаем на ровной площадке и фиксируем его с помощью башмаков или подручных средств. С помощью домкрата приподнимаем кузов машины со стороны того колеса, которое планируем балансировать. Если это одно из ведущих колес, выключаем передачу, чтобы оно могло свободно вращаться. Если колесо вращается с усилием, нужно расшплинтовать и немного открутить ступичную гайку. После этого удаляем с диска старые грузики, если они там есть. Кроме этого, потребуется понизить давление в шине, стравив воздух, а также удалить с нее грязь и камни, застрявшие в протекторе.

Теперь можно приступать к балансировке. Для этого рукой прокручиваем колесо против часовой стрелки и ждем, когда оно остановится. После полной остановки мелом делаем вертикальную отметку на боковине шины вверху. Далее таким же образом вращаем колесо за часовой стрелкой, выжидаем, пока оно замрет, и снова отмечаем мелом верхнее положение. Теперь необходимо измерить расстояние между нашими отметинами и найти средину. Это и есть самая легкая точка колеса, которую нам и нужно будет утяжелить с помощью грузов.

При помощи молотка набиваем грузы на края обода в тех местах, которые мы отметили мелом. Для начала можно взять грузики по 10-15 г. Раскручиваем колесо, дожидаемся его остановки.

Грузы должны оказаться внизу. Если этого не произошло, значит, их вес слишком мал. Снимаем грузы и ставим на их место более тяжелые, например, по 30 г. Крутим колесо. Если грузы после его остановки окажутся внизу, их нужно будет немного раздвинуть в противоположные стороны, смещая по краю диска. Вращая диск и разводя грузы, необходимо добиться, чтобы колесо каждый раз останавливалось в разных положениях. Это будет свидетельствовать о том, что мы насколько можно равномерно распределили вес колеса относительно оси инерции, т.е. статически отбалансировали.