Радиальное и осевое биение что это
Радиальное и осевое биение колеса
Торцевое (осевое) биение колеса возникает при вращении и выглядит как колебательное движение хампов колесного диска в плоскости, параллельной оси вращения.
Радиальное биение возникает в аналогичных условиях, но означает колебательные движения колесного диска в вертикальной плоскости.
На рисунке слева Вы можете видеть схематичное изображение обоих видов биения.
Большие значения торцевого биения часто являются результатом ударов колеса при боковом столкновении с бордюром. Иногда это можно видеть при заносе джипа на скользкой дороге. Превышающее значение радиального биения появляется в результате сильного фронтального удара по колесу, то есть при столкновении выбоиной или ямой. Но чаще всего, последствием «хорошего» удара будет наличие обоих видов биения. В ярко выраженных случаях стальной диск получает замятины на закраинах обода, сколы и заметные невооруженным глазом «восьмерки» при качении.
Что считать превышением?
В соответствии с отечественным стандартом ГОСТ Р 50511-93 биение колесного диска легкового автомобиля в области прилегания шины (хампов) должно быть не более 0.5 мм в любом виде биения. Этот стандарт распространяется также и на внедорожники.
Не пытайтесь установить величину биения стального диска визуально, поскольку в данном случае зрение не позволит точно оценить размер отклонения. В некоторых случаях, при таких небольших размерах биения как 0.3 мм у обывателя появляется убеждение в его запредельном размере. Для точного замера должен использоваться часовой или электронный индикатор, который располагается на оси симметрии колесного диска джипа.
Самые частые причины биения
Значительная часть причин биения не связана с изменением геометрии литого диска внедорожника, а относится к производственным или эксплуатационным:
Другими словами, не всегда следует обвинять себя или предыдущего владельца машины в недопустимой величине биения. Причина может быть более прозаичной и не требовать больших вложений для своего устранения.
Дисбаланс и биение колесных дисков
Способы проверки, рекомендации
1. Превышение допустимых значений дисбаланса диска
В связи с особенностями процесса литья, все легкосплавные диски обладают большим или меньшим дисбалансом. Балансировочные станки предназначены именно для выравнивания суммарного дисбаланса диска в сборе с шиной, и даже самый большой дисбаланс, после выравнивания на балансировочном станке, не оказывает на механизмы автомобиля никакого отрицательного воздействия и не снижает комфортности управления автомобилем. Поскольку дисбаланс колеса в сборе может изменяться в процессе эксплуатации (налипание грязи на внутренней полке диска, проворот шины на диске, появление грыж на шине, изменение геометрической формы диска), мы настоятельно рекомендуем проводить балансировку колёс как минимум перед каждым эксплуатационным сезоном.
Поскольку Российский стандарт (ГОСТ Р 50511-93) не оговаривает величину допускаемого дисбаланса, то на практике обычно руководствуются внутренними стандартами заводов – производителей колесных дисков. Данные предприятия являются поставщиками легкосплавных дисков на конвейеры мировых производителей автомобилей и, по нашему мнению, их внутренний стандарт может быть распространен на диски, поставляемые на российский рынок.
Во избежание спорных ситуаций, связанных с высоким (по мнению клиента) дисбалансом дисков, наша компания приняла решение довести до сведения покупателей предельные величины дисбаланса для литых дисков из легких сплавов (Таблица №1).
Рис.1 Изменение массы грузов в зависимости от их расположения на примере одного 14 дюймового диска (поочередно: набивные, самоклеящиеся и режим «один груз»)
2. Биение (радиальное и осевое)
Под биением диска подразумевается колебательное смещение посадочных полок под шину при вращении диска: параллельно радиуса колеса – радиальное, параллельно оси вращения колеса – осевое (торцевое) (Рис. 2). Колебания при вращении внешних закраин диска, монтажного ручья или лицевой поверхности диска биением не считается и не оказывает на эксплуатационные характеристики никакого влияния.
Рис. 2 Направление радиального и осевого биений относительно оси вращения диска.
Согласно пункта 2.7 Российского стандарта (ГОСТ Р 50511-93) биение обода на участках прилегающих к шине, для легковых автомобилей, не должно превышать 0.5 мм (Рис. 3)
Рис. 3 Выдержка из ГОСТ Р 50511-93.
Наиболее частой ошибкой клиентов, в вопросе определения биения диска, является попытка визуально оценить степень биения диска на балансировочном станке. Это неправильно. Человеческий глаз не самый точный инструмент, и визуально биение в 0.3 мм воспринимается человеком, как критическое, хотя по факту таким не является.
Для проверки биения диска используйте любой индикатор, электронный или часового типа, на штативе имеющий точность измерения не ниже 0.05 мм. Проверка проводится посередине посадочной полки под шину. Индикатор устанавливается параллельно радиусу диска при проверке радиального биения (Рис.4), и параллельно оси вращения диска при проверке осевого (торцевого) биения. (Рис.5)
Рис. 4 Правильная и не правильная установка индикатора при проверке радиального биения диска
Рис. 5 Проверка осевого (торцевого) биения диска
Биение проверяется исключительно по внутренним поверхностям обода диска.
К сожалению, наиболее частой причиной биения диска на балансировочном станке или на автомобиле является не неправильная геометрия диска, а какие-либо внешние факторы, как то наплыв краски на привалочной плоскости, налипшая грязь и т.п. Помните, что перед установкой диска на балансировочный станок и на автомобиль необходимо тщательно проверять привалочную плоскость и центральное отверстие. Так же проверяйте фланец балансировочного станка, и привалочную плоскость со ступицей на автомобиле. Любая соринка, ржавчина, кусочек липкой ленты или небольшая капля краски на этих поверхностях может привести к перекосу диска и как результат к ложному биению и изменению общей геометрии комплекта «шина, диск, ступица».
Причины вибрации колёс
Многие автолюбители не понаслышке знают о такой проблеме, как вибрация кузова и удары по рулю при движении. В 90% случаев причина кроется в неправильной балансировке колес. Чтобы автомобиль катился, а не скакал по дороге, должны соблюдаться два главных условия. Первое – ровные колеса, второе – они правильно сбалансированы и отцентрированы на ступицах.
Разновидности биения колеса автомобиля
Под биением понимают сдвиг диска колеса при передвижении. Смещение может происходить по радиусу или по оси вращения. И в том, и в другом случае водитель почувствует вибрацию кузова. При разгоне и скоростной езде «дрожание» усиливается, учащаются удары.
Рассмотрим радиальное и осевое биение детально:
Вибрация колеса при движении вызывается дисбалансом в статике или динамике. В первом варианте эффект «маятника» при повороте колеса на оси создается из-за неравномерного распределения массы. Поэтому диск крутится рывками: замедляясь и ускоряясь в точках с неуравновешенной массой.
Динамический дисбаланс можно выявить только при вращении диска автомобиля. Эффект «восьмерки» создается из-за нарушения равновесия по ширине колеса. Это приводит к горизонтальному смещению диска, образованию угла между осями инерции и вращения. Во время движения даже по ровной дороге возникают центробежные противодействующие силы, которые вызывают вибрацию автомобиля.
Популярные модели шин
Из-за чего появляется биение колеса
В большинстве случаев водитель замечает разбалансировку при езде. Чувствуется дрожание руля и удары при движении даже на ровном покрытии. При наборе скорости вибрация усиливается, автомобилем становится труднее управлять.
Динамический дисбаланс имеет конкретный период, например 1-1,5 метров. Соответственно, когда колеса на скорости, то частота ударов увеличивается и проблему легче заметить. Статический дисбаланс можно выявить при нажатии на тормоз. В этом случае нужно смотреть диск, тормозной механизм и ступичные подшипники.
Главные причины вибрации колес автомобиля:
К дополнительным факторам разбалансировки относят: разрушение ШРУС и деформацию приводных валов, износ кардана и крестовины, неисправность трансмиссии.
Проверка колеса на биение
Диагностировать дисбаланс без стенда и специальной аппаратуры сложно. Ощутимые удары можно заметить только на поздних стадиях. Поэтому рекомендуется регулярно выполнять диагностику на стенде. Проверка передних и задних колес должна происходить одновременно. При установке новых покрышек также провести диагностику.
Для проверки геометрического дисбаланса колесо вывешивают и прокручивают. Прибором измеряют уровень биения. Если значение выше 0,5 мм, то необходимо выполнить балансировку на специальном стенде.
Как проверить колеса вне СТО? Для этого нужно испытать машину в трех режимах движения:
Последствия разбалансировки
Ездить с разбалансированными колесами – это значит подвергать себя и других участников движения опасности. При сильных ударах в руль водитель может потерять контроль над машиной, выехать на встречную полосу или не справиться со скоростью торможения. В итоге – дорожно-транспортное происшествие.
Для автомобиля самые очевидные последствия – это повышенный износ покрышек. Протекторы стираются неравномерно, что приводит к резкому снижению эксплуатационных свойств авторезины. Шины могут изнашиваться неровно на разных осях. В этом случае придется ставить полный комплект новой резины. Например, с заменой переднего колеса выполняется замена задних колес. Всё это очень накладно для водителя. Дешевле регулярно проверять балансировку в СТО.
Менее явный эффект разбалансировки – деформация рулевого управления, повреждение подвески. Здесь возможны и другие факторы. Но при сильных ударах от передних и задних колес элементы ходовой быстрее выходят из строя.
«Цена от» означает минимальную (ориентировочную) цену на товар, предоставленную дилерами GOODYEAR на территории Таможенного Союза, которые выразили желание размещать данную информацию на настоящем ресурсе. Минимальна цена может отличаться в зависимости от региона и/или дилера. Окончательная цена на товар рассчитывается на сайте соответствующего дилера и может отличаться от заявленной на данном ресурсе. Материалы, представленные на данном сайте, носят исключительно информационный характер и не являются публичной офертой в соответствии со статьей 437 ГК РФ.
*Условия каждой действующей акции уточняйте у соответствующего дилера GOODYEAR. Материалы, представленные на данном сайте, носят исключительно информационный характер и не являются публичной офертой в соответствии со статьей 437 ГК РФ
Биение и дисбаланс колеса
Друзья, всем доброго дня!
Сегодня поговорим о важных параметрах – биение и дисбаланс колеса.
Биение — это отклонение от идеальной формы окружности, и является составляющей частью дисбаланса колеса в целом.
Применительно к диску, биение должно проверяться на 4-х поверхностях (см. схему).
Простыми словами – там, где фиксируется шина на диске, там и замеряется биение.
Существует два вида контроля биения диска – осевое и радиальное.
Биение измеряется относительно отверстия колеса и привалочной плоскости ступицы колеса.
— Осевое биение показывает насколько диск может отклоняться при движении в направлении оси автомобиля. Обычно, осевое биение нарушается при боковом ударе колеса о бордюр, к примеру.
— Радиальное биение показывает максимальное отклонение от окружности при движении диска. Обычно радиальное биение становится выше заданных значений при сильном ударе, который вызывает искривление обода диска. Место удара колеса на развернутой диаграмме обычно выглядит как пик, где высота пика – это и есть величина деформации диска.
Обычно после ударов происходит общая деформация колеса, как осевая так и радиальная. Если сила удара превысила упругие свойства материала колеса, то деформация остается в виде вмятин, или колесо может иметь «восьмерку» при движении, и т.д. Поэтому упругие свойства материала колеса очень важны для снижения остаточной деформации колеса после ударов. Соответственно перед эксплуатацией колеса рекомендуется проверить биение как самого диска, так и в сборе с шиной, при шиномонтаже.
Так какие же значения должны быть на дисках, чтобы не возникало рулевого биения.
Российский Технический Регламент оговаривает максимальное значение не выше 0,5 мм, как в осевом, так и в радиальном направлениях. Стандарт подразумевает, что если показатели не будут выше 0,5 мм, то диск не должен являться причиной биения рулевого колеса. Много это или мало?
В международной практике в области производства дисков нет единых значений биения
– у каждой страны они отличаются. Например, базовые требования Японии ограничивают данный показатель как 0,20 мм. Требования американской системы сертификации указывают на 0,3 мм. Европейские требования имеют предел в 0,25 мм.
Часто, каждый автопроизводитель устанавливает свои, более жесткие, значения данного показателя для поставщиков дисков.
Например: в нашей компании приняты нормы Европейских стандартов, которые ограничивают биение (по всем четырем поверхностям) не более 0,25 мм. Да, этого сложно добиться – приходится вводить дополнительные технологические операции, но клиент должен получать технически совершенный продукт. Несколько раз мы заключали договора с Европейскими потребителями из разряда гоночных команд и выполняли заказы с верхним пределом в 0,05 мм. При скоростях более 200 км/час каждая десятая доля мм ощущается не так, как при обычном городском режиме движения. Естественно, каждый раз это эксклюзив в чистом виде.
Да, порою непросто технологически добиться малых значений по биению, т.к. нужно учесть очень много факторов: от жесткости диска до его массы. Очень часто даже форма вентильного отверстия оказывает существенное значение на биение и соответственно дисбаланс.
С дисками разобрались, далее несколько слов о шинах.
Часто, после езды по снегу на нерасчищенных дорогах, мы замечаем, что при разгоне на скорости 50-70 км/час у нас появляется биение на рулевом колесе. В чем причина?
Причина простая – снег в колесе нарушил балансировку колеса в сборе, т.е. в системе диск-шина произошли изменения, которые приводят к большому отклонению от правильной формы окружности.
Что такое скорость 50 км/час. Для примера, если взять стандартную шину 285/55R20 для автомобиля Toyota LC200, то скорость вращения равна 5,3 оборота в секунду. Т.е. колесо в сборе за 1 секунду движения должно совершить 5,3 полных оборота. Попробуйте мысленно такое вращение представить.
Так вот, в эту вращающуюся систему и не должно попасть ничего такого, что выходило бы за рамки установленных стандартами показателей.
Известно (!), что колесо состоит из двух основных элементов – диска и шины, то при сборе самого колеса, шина также влияет на конечный показатель дисбаланса. Я думаю, что многие сталкивались со случаями, когда при забортовке шин мастер шиномонтажа «прокручивает» шину относительно диска, чтобы получить минимальные значения.
Наверняка Вы обращали внимание на цветные круглые пятна диаметром 10-15 мм на шинах. Эти пятна, нанесенные на боковую поверхность шины ближе к диску, бывают желтыми, красными, зелеными, белыми и т.д. В зависимости от цвета и производителя шин эти пятна несут разную информацию:
Желтым пятном, как правило, помечается самая легкая зона шины. При первом шиномонтаже это пятно рекомендуется совместить с ниппелем колеса – таким образом колесо в сборе будет более уравновешенным и потребует меньше компенсирующих грузиков при балансировке. Очевидно, что разница в весе разных частей шины в качественной новой покрышке минимальна (но она существует), и актуальность этой метки пропадет уже при первом экстренном торможении, так что уже при втором шиномонтаже эту метку можно не искать.
Метки любого другого цвета либо несут схожую смысловую нагрузку (например, красной меткой обычно помечена самая тяжелая часть шины, которую рекомендуется установить напротив ниппеля), либо предназначены для использования при первой установке шины на новый автомобиль в заводских условиях, поэтому практически никакой ценности ни для потребителя, ни для мастера шиномонтажа не несут.
В настоящем посте нет возможности раскрыть все особенности шинного производства, да и описывать это лучше специалистам, которые занимаются шинами. Я привел лишь минимально необходимую информацию, которая сформирует общие представления на что обращать внимание и как физически формируется система колеса.
Допуск биения
В процессе изготовления деталей вращения согласно технологическому процессу их изготовление связанно с определённым количеством операций, которые предусматривают переустановку обрабатываемого материала. В ходе смены позиций заготовки из-за погрешности закрепляющих механизмов и других факторов, возникают осевые биения обрабатываемой детали. Допуск биения наносится на чертеже в виде наклонной стрелки и цифрового значения указывающего величину отклонения.
Коленчатые валы, изготавливаемые для различных двигателей, предназначены для преобразования рабочего движения поршней во вращение главного силового элемента машины. По конструкции валы представляют собой относительно не жёсткую геометрическую форму данного типа детали, которая в свою очередь воспринимает большие переменные нагрузки, вызывающие такие виды допустимых деформаций как кручение и изгиб с последующим возвратом к исходной форме в состоянии покоя.
К наиболее важным техническим параметрам относятся параллельность осей, отклонение от круглости, допуски цилиндричности, допуск биения и многое другое.
Контроль параметров коленчатого вала достаточно, ответственный и трудоемкий процесс. Поэтому для контроля разного рода характеристик, применяют специальные приборы и стенды, а так же мерительные устройства с электронной индикацией и специальными датчиками.