Шкивы механических передач: установка, замена и техническое обслуживание
Узлы механических систем, передающие усилие или крутящий момент от источника энергии до исполнительных систем, содержат шкивы. Это – металлические детали, тела вращения. Масса и размеры шкивов строго определены. Совместно работают также подшипники качения (реже – скольжения), насаженные на выходной вал.
Регламентный уход включает установку шкивов или их ремонт. О том, как производить данные операции с минимальной трудоёмкостью, и рассказывается в статье.
Техническая диагностика, ремонт и замена
Неравномерность эксплуатационной нагрузки – причина наличия внутренних напряжений в материале. Они вызывают появление следующих дефектов:
- Трещин, поверхностных и внутренних;
- Уменьшение точности вращения;
- Радиальное и торцевое биение;
- Самооткручивание или самооотвинчивание;
- Повышенное трение в ременных передачах, вызывающее снижение долговечности ремней;
- Уменьшение КПД узла.
Регламентное обслуживание заключается не только в осмотре шкивов, но и в проведении технологических испытаний их пригодности к безопасной эксплуатации.
Осмотр поверхности
Ведётся в местах концентраторов напряжений – размерных перепадов, возможного контакта со смежными узлами. Для ответственных приводов потребуется применить методы неразрушающего контроля сплошности материала (пустоты, раковины). Усталостные дефекты проявляются как сетка мелких трещин глубиной до 0,4-0,5 мм, которые отслеживаются нутромерами или щупами.
Для стальных изделий такие работы выполняют чаще, чем для литых, алюминиевых или чугунных. Во время осмотра оценивают также степень износа канавок ремнями клино- или плоскоременной передачи. Если результаты неудовлетворительны, ремни заменяют.
Биение
Вызвано износом посадочных поверхностей подшипников, позиционирующих шкив на валу, и погрешностями сборки узла. При этом радиальное биение интенсивно изнашивает вал, а торцевое – снижает долговечность ременной передачи.
Диагностику биений проводят без снятия изделия с вала. В качестве измерительного инструмента используют индикатор часового типа, который закрепляется на жёсткой тумбе, не имеющей точек касания с любым из элементов узла. Оценку радиального биения ведут по наибольшим показаниям стрелки индикатора при номинальной скорости вращения вала в течение 3-5 мин.
Аналогично оценивают и торцевое биение, только стрелку индикатора подводят к боковой периферийной поверхности детали.
Для повышения точности измерений стрелку поджимают на несколько оборотов (точная величина поджатия определяется значениями допустимого биения узла).
Точность вращения
Этот параметр - мера износа посадочных мест подшипников. Методика и последовательность диагностики схожи с оценкой интенсивности биения, но в качестве базовой поверхности берут любое из выступающих посадочных мест подшипникового узла. При значительном износе диск проворачивают вручную.
Самооткручивание и самоотвинчивание
Основное крепление шкивов силовых приводов – шпоночное, а скоростных – резьбовое. Изношенность шпоночного гнезда определяют визуально: для срезной шпонки при превышении крутящего момента вал свободно вращается, а шкив – неподвижен. Проверку проводят, вращая вал вручную при выключенном приводе.
Шкивы соединяют с валами двумя способами – посадками с натягом или резьбой. Выбор прессовой посадки обуславливает момент затяжки шкива относительно диаметра вала. Почему откручивается шкив, закреплённый на резьбе? Самоотвинчивание происходит, если резьба зажимного кольца того же направления, что и вращение вала. Обычно – это грубая оплошность монтажа. Проверить, в какую сторону откручивается шкив, просто: достаточно сравнить направление вращения вала при ручном провороте: фронтальная плоскость торцевой поверхности детали должна быть неподвижной (оценивают штангенциркулем).
При несоответствии диаметра и шага резьбы самооткручивание детали – следствие недопустимого износа узла по биению. Контроль выполняется одновременно с диагностикой биения.
Как снять шкив
Технология касается демонтажа средних и крупных (по массе) деталей, а также маховиков.
Общие способы демонтажа
Необходимые инструменты:
- Съёмник шкива или шестерён;
- Домкрат (только в полевых условиях!);
- Молоток;
- Тепловой пистолет/промышленный фен или горелка;
- Болт и гайка с упорной резьбой большого диаметра (от М20 и выше).
Как открутить шкив? Проще всего применить специализированный съёмник и следовать инструкции его производителя.
Для демонтажа молотком потребуется прочный деревянный брусок. Его прижимают к тыльной части шкива и сильными ударами молотка с одновременным перемещением бруска по периферии диска срывают его с посадки до выхода из вала на расстояние примерно 30-40% от ширины посадочного места.
Явление теплового расширения металла поможет демонтировать шкив, для чего его центр равномерно нагревают. Делают это осторожно, чтобы не перегреть деталь (особенно тонкую или алюминиевую): это вызовет тепловую деформацию материала.
Для выжимания с посадочного места подходит и автомобильный домкрат. Его прочно закрепляют на ровной, независимой поверхности и, нажимая на рычаг инструмента, сдвигают демонтируемую деталь. Чтобы её не повредить, между плунжером домкрата и поверхностью детали подкладывают толстый широкий деревянный брусок.
Для съёма длинным болтом и гайкой следует:
- Провести болт через центральное отверстие;
- Навинтить гайку на конец болта;
- Постепенно затягивать гайку: она прижмётся к валу, и поможет снять шкив.
Крепёж не должен иметь поверхностных дефектов.
Демонтаж часто производят и без применения особой оснастки. Обычным постукиванием молотка по краям можно ослабить соединение детали с валом.
Демонтаж шкивов специализированных узлов
Замена шкива коленвала (так же, как и замена шкива ГРМ), выполняется по итогам технической диагностики автомобиля. Здесь необходим динамометрический ключ с набором головок. Подойдут и пневматические ударные гайковёрты, способные развивать большой крутящий момент.
Последовательность действий практически та же:
- Подготовить инструменты и обеспечить безопасность работ. Приводную систему отключают, а все связанные с ней провода и шланги – отсоединяют;
- Надеть средства защиты;
- Изучить крепление;
- Зафиксировать демонтируемую деталь. Это удобно, если на ней есть соответствующие отверстия или выступы, например, держатели или ручки. Когда таких элементов нет, блокируют двигатель;
- Ослабить крепления. Для разборки резьбового соединения подойдут гаечный ключ или отвёртка;
- Если шкив конической формы, для его снятия потребуется съёмник. Его надевают на конус, после чего молотком или гаечным ключом ослабляют контакт между поверхностями;
- При снятии шкива не исключено, что на нём имеются зажимы или другие крепления. Их осторожно удаляют, чтобы полностью освободить деталь от механизма или системы;
- Осмотр состояния изделия ведётся для выявления повреждений, износа или других дефектов.
Замена старого шкива на новый осуществляется в обратной последовательности и в соответствии с инструкциями производителя (или руководством по обслуживанию автомобиля). Новое изделие после закрепления не должно иметь люфтов и перекосов.
Советы по восстановлению механизма или функциональности системы
После завершения всех процедур необходимо обеспечить работоспособность механизма или системы. Подсоедините ранее отключённые провода, шланги и проверьте их работу. Убедитесь, что все компоненты работают правильно. Если потребуется, внесите необходимые изменения. Монтаж/демонтаж - сложный и трудоёмкий процесс.
На нашем официальном сайте ООО «КМК Гранд Плюс» вы можете подобрать шкивы под любой размер. Наш е-mail - info@grand.by, телефон - +375 (44) 552-70-70.
- Комментарии