Симптомы вибраций диагностики и коррекция: NVH (шум/вибрация) Chevrolet RV Cutaway G3500

Теория вибраций

За последние несколько лет конструкция и технические требования к транспортным средствам претерпели радикальные изменения.

Транспортные средства жестче и обеспечивают большую изоляцию от дорожного движения, чем раньше. Конструкции современных более жестких транспортных средств менее восприимчивы ко многим вибрациям, которые могут присутствовать в транспортных средствах более ранних конструкций, однако вибрации все еще могут быть обнаружены в более современном транспортном средстве, если между вращающимся компонентом и кузовом транспортного средства создается путь перемещения.

Сегодня во многих транспортных средствах не так много точек изоляции от дороги. Если компонент создает достаточно сильную вибрацию, он может преодолеть существующую изоляцию, и компонент необходимо отремонтировать или заменить.

Наличие/отсутствие нежелательного шума и вибрации связано с восприятием клиентом общего качества транспортного средства.

Вибрация - это повторяющееся движение объекта, назад и вперед, или вверх и вниз. Следующие компоненты вызывают большинство вибраций автомобиля

1. Вращающийся компонент
2. Импульсы горения в процессе сгорания двигателя

Вращающиеся компоненты будут вызывать вибрации при наличии чрезмерного дисбаланса или биения. Во время диагностики вибрации величина допустимого дисбаланса или биения должна считаться ДОПУСКОМ, а не СПЕЦИФИКАЦИЕЙ. Другими словами, чем меньше дисбаланс или биение, тем лучше.

Вращающиеся компоненты вызовут вибрацию, когда они не будут должным образом изолированы от пассажирского салона: Импульсы запуска двигателя могут быть обнаружены как вибрация, если крепление двигателя свернуто.

Вибрирующий компонент работает с постоянной скоростью (км/ч, миль/ч или об/мин). Измерить скорость рассматриваемой вибрации. Когда скорость/скорость определена, соотнесите вибрацию с компонентом, который работает с равной скоростью/скоростью, чтобы точно определить источник. Вибрации также имеют тенденцию передаваться через структуру тела другим компонентам. Следовательно, то, что сиденье вибрирует, не означает, что источник вибрации находится в сиденье.

Вибрации состоят из следующих трех элементов

1. Источник - причина вибрации
2. Путь передачи - путь, по которому вибрация проходит через транспортное средство
3. Ответчик - компонент, в котором ощущается вибрация

Схема №16

Войти

На предыдущем рисунке источником является несбалансированная шина. Путь передачи - это маршрут, по которому вибрации проходят через систему подвески автомобиля в рулевую колонку. Ответчиком является рулевое колесо, которое клиент сообщает как вибрирующее. Устранение любого из этих трех элементов обычно исправляет состояние. Решите, из собранной информации, какой элемент имеет наибольший смысл ремонтировать. Добавление скобы к рулевой колонке может предотвратить вибрацию рулевого колеса, но добавление скобы не является практичным решением. Самым прямым и эффективным ремонтом была бы правильная балансировка шины.

Схема №17

Войти

Вибрация также может создавать шум. В качестве примера рассмотрим автомобиль, у которого выхлопная труба заземлена на раму. Источником вибрации являются импульсы зажигания двигателя, проходящие через выхлоп. Передаточный тракт представляет собой заземленную или связанную вытяжную подвеску. Ответчик - это кадр. Панель пола вибрирует, выполняя роль большого динамика, что производит шум. Лучшим ремонтом было бы устранение пути переноса. Выравнивание выхлопной системы и исправление заземленного состояния на раме исключит путь переноса.

Базовая терминология вибраций

Ниже приведены 2 основных компонента диагностики вибрации

1. Физические свойства объектов
2. Свойства объекта проводить механическую энергию

Повторяющееся движение компонента вверх и вниз или назад и вперед вызывает большинство жалоб на вибрацию. Ниже приведены общие компоненты, которые вибрируют

1. Рулевое колесо
2. Подушка сиденья
3. Структура
4. IP

Вибродиагностика включает в себя следующее простое описание

1. Измерить повторяющееся движение и присвоить измерению значение в циклах в секунду или циклах в минуту.
2. Соотнесите частоту с частотой вращения компонента, работающего с той же скоростью.
3. Проверьте и испытайте компоненты на наличие условий, вызывающих вибрацию.

Например, выполнение следующих шагов поможет продемонстрировать теорию вибрации

1. Прижмите мерку к краю стола, оставив около 50 см (20 дюймов) висеть над краем стола.
2. Потяните вниз на край палочки и отпустите, наблюдая за движением палочки.

Движение палочки происходит в повторяющихся циклах. Цикл начинается в средней точке, продолжается через самую нижнюю крайнюю точку хода, затем обратно за среднюю точку, через верхнюю крайнюю точку хода и обратно к средней точке, где цикл начинается снова.

Цикл происходит снова и снова с одинаковой скоростью, или частотой. В этом случае около 10 циклов за одну минуту. Если мы измерим частоту, чтобы отразить количество полных циклов, которые критерий сделал за одну минуту, измерение будет 10 циклов x 60 секунд = 600 циклов в минуту (cpm).

Мы также обнаружили определенное количество движения, или амплитуду, в общем ходе мерила от самого верха до самого низа. Повторите эксперимент следующим образом

1. Прикрепите мерную линейку к краю стола, оставив около 25 см (10 дюймов) висеть над краем стола.
2. Потяните вниз на край палочки и отпустите, наблюдая за движением палочки.

Палочка вибрирует с гораздо большей частотой: 30 циклов в секунду (1800 циклов в минуту).

Схема №18

Войти

Схема №19

Войти

Слово цикл происходит от того же корня, что и слово круг. Окружность начинается и заканчивается в одной и той же точке, как, таким образом, и цикл. Все вибрации состоят из повторяющихся циклов.

Схема №20

Войти

Частота определяется как скорость, с которой происходит событие в течение заданного периода времени. При вибрации событие представляет собой цикл, а промежуток времени составляет 1 секунду. Таким образом, частота выражается в циклах в секунду.

Правильный член для циклов в секунду - Герц (Гц). Это наиболее распространенный способ измерения частоты. Умножьте Герц на 60 для получения циклов или оборотов в минуту (обороты в минуту).

Схема №21

Войти

Амплитуда - максимальное значение периодически изменяющейся величины. Используемый в вибродиагностике, мы отсылаем его к величине возмущения. Сильное возмущение будет иметь высокую амплитуду; незначительное возмущение будет иметь низкую амплитуду.

Амплитуда измеряется величиной фактического перемещения, или смещения. Например, рассмотрим вибрацию, вызванную несбалансированным колесом на скорости 80 км/ч (50 миль/ч) в отличие от 40 км/ч (25 миль/ч). С увеличением скорости амплитуда увеличивается.

Свободная вибрация

Свободная вибрация - это продолжающаяся вибрация при отсутствии какой-либо внешней силы. В примере с мерилом мерило продолжало вибрировать даже после освобождения конца.

Вынужденная вибрация

Вынужденная вибрация - это когда объект непрерывно вибрирует в результате внешней силы.

Схема №22

Войти

Вращающийся объект с дисбалансом генерирует центробежную силу. Выполнение следующих шагов поможет продемонстрировать центробежную силу

1. Привяжите гайку к струне.
2. Держи строку. Гайка висит вертикально под действием силы тяжести.
3. Вращайте струну. Гайка будет вращаться по кругу.

Центробежная сила пытается заставить гайку лететь наружу, вызывая тягу, которую вы чувствуете на руке. Несбалансированная шина следует тому же примеру. Гайка - это дисбаланс в шине. Струна - шина, колесо и узел подвески. При увеличении скорости автомобиля возмущающая сила неуравновешенной шины может ощущаться в рулевом колесе, сиденье и полу. Это возмущение будет повторяющимся (Гц), и амплитуда будет увеличиваться. При более высоких скоростях будет увеличиваться и частота, и амплитуда. При вращении шины дисбаланс, или центробежная сила, поочередно поднимет шину вверх и заставит шину опускаться вниз вместе со шпинделем один раз за каждый оборот шины.

Схема №23

Войти

Собственная частота - это частота, с которой объект стремится вибрировать. Колокола, гитарные струны и камертоны - все это примеры объектов, которые имеют тенденцию вибрировать на определенных частотах при возбуждении внешней силой.

Системы подвески, и даже двигатели внутри креплений, имеют тенденцию вибрировать на определенных частотах. Вот почему некоторые жалобы на вибрацию возникают только при определенных оборотах автомобиля или оборотах двигателя.

Жесткость и собственная частота материала имеют взаимосвязь. Как правило, чем жестче материал, тем выше собственная частота. Верно и обратное. Чем мягче материал, тем ниже собственная частота. И наоборот, чем больше масса, тем ниже собственная частота.

Схема №24

Войти

Все объекты имеют собственные частоты. Собственная частота типичной автомобильной передней подвески находится в диапазоне 10-15 Гц. Эта собственная частота является результатом конструкции подвески. Собственная частота подвески одинакова на всех скоростях автомобиля. Когда скорость шины увеличивается вместе со скоростью автомобиля, возмущение, создаваемое шиной, увеличивается по частоте. В конечном итоге частота несбалансированной шины будет пересекаться с собственной частотой подвески. Это вызывает вибрацию подвески. Точка пересечения называется резонансом.

Амплитуда вибрации будет наибольшей в точке резонанса. Хотя вибрация может ощущаться выше и ниже проблемной скорости, вибрация может ощущаться больше всего в точке резонанса.

Схема №25

Войти

Демпфирование - это способность объекта или материала рассеивать или поглощать вибрацию. Хорошим примером является автомобильный амортизатор. Функция амортизатора заключается в поглощении или демпфировании колебаний системы подвески.

Схема №26

Войти

Два отдельных возмущения, которые относительно близки друг к другу по частоте, приведут к условию, называемому биением, или фазированием. Вибрация в состоянии биения будет периодически возрастать по интенсивности или амплитуде, когда транспортное средство движется с постоянной скоростью. Эта вибрация может создавать привычный шум, слышимый в некоторых транспортных средствах.

Биение происходит, когда 2 вибрирующие силы складываются в амплитуду друг друга. Однако 2 вибрирующие силы также могут вычитаться из амплитуды друг друга. Сложение и вычитание амплитуд на аналогичных частотах называется биением. Во многих случаях устранение любого из нарушений может исправить состояние.

Датчик вибраций EVA

Датчик вибрации J 38792-A имеет шнур длиной 6,1 м (20 футов), который позволяет устанавливать датчик практически на любом компоненте транспортного средства, где ощущается проблема вибрации.

J 38792-A содержит 2 входных порта датчиков, которые могут быть активированы индивидуально для обеспечения 2 отдельных входов датчиков вибрации. См. " Специальные инструменты ". Датчики вибрации затем могут быть размещены в 2 разных местах в автомобиле, и их отдельные входы могут быть считаны без необходимости останавливать тест, перемещать датчик и возобновлять тест. Использование 2 датчиков вибрации может помочь в более быстром поиске и регистрации точной частоты вибрации, а также в более быстром проведении сравнений между 2 различными областями одного компонента или системы автомобиля во время процесса диагностики.

Размещение датчика вибраций EVA

Правильное размещение датчика вибрации J 38792-A (акселерометр) имеет решающее значение для обеспечения того, чтобы J 38792-A получал правильные показания вибрации. См. " Специальные инструменты ". Датчик вибрации должен быть размещен на конкретном компоненте автомобиля, идентифицированном как наиболее чувствительный к вибрации. Если ни один компонент не был идентифицирован, установите датчик на рулевую колонку в качестве отправной точки.

Крепление датчика вибраций EVA к компоненту

Датчик вибрации J 38792-A предназначен для обнаружения помех, которые в основном возникают в вертикальной плоскости, поскольку большинство вибраций ощущается в одном и том же направлении вверх и вниз. См. " Специальные инструменты ". Поэтому датчик вибрации J 38792-A чувствителен к направлению и должен быть прикреплен к компонентам транспортного средства таким образом, чтобы сторона датчика, помеченная как UP, всегда была обращена вертикально, а корпус датчика был как можно ближе к горизонтали. См. " Специальные инструменты ". Датчики должны быть установлены в одном и том же положении.

Датчик вибрации J 38792-A может быть прикреплен к компонентам автомобиля различными способами. См. " Специальные инструменты ". Для цветных поверхностей, таких как кожух рулевой колонки, датчик может быть прикреплен с помощью замазки или крючков и петель. Для черных поверхностей датчик может быть прикреплен с помощью магнита, поставляемого с датчиком.