Nepohodlí způsobené vibracemi. Základní principy. Frekvence. Oscilace a rozkmit

Transkript

1 Základní principy Nepohodlí je subjektivní a obtížně měřitelné. Příčin vibrací je mnoho a je obtížné je identifikovat. Nalezení příčiny vibrací usnadňuje znalost některých základních principů. Základní principy Frekvence Frekvence (měřená v Hz) určuje, jak často se událost, jako je pohyb, opakuje. Oscilace, která se opakuje třikrát za sekundu, má frekvenci 3 Hz. Oscilace a rozkmit Vibrace vznikají, když je něco uvedeno do opakujícího se oscilačního pohybu. Rozkmit je výška poloviny oscilace (Y/2). Oscilace je pociťována jako nepohodlná v rozmezí frekvence 0 až 25 Hz. Oscilace s frekvencí vyšší než 25 Hz jsou pociťovány jako hluk. Y T= čas oscilace Y = oscilace T Scania CV AB 2016, Sweden 1 (23)

2 Rezonanční frekvence Rezonanční frekvence je primárně určována hmotou a tuhostí (pružinová konstanta) systému. Každá komponenta má proto rezonanční frekvenci, která závisí na její hmotě a typu pérování. Základní principy Rezonanční frekvence s nárůstem hmotnosti klesá a se zvýšením tuhosti narůstá. Rezonanční oscilace Pokud je rušivá frekvence shodná s rezonanční frekvencí, bude se objevovat rezonanční oscilace. Rezonanční oscilace je obvykle zaznamenána s výrazným zvýšením rozkmitu. Tlumení Tlumení chrání konstrukci před neřízenou oscilací. Jedním typem tlumení je tlumení třením, což znamená, že se pohyb zpomaluje třením mezi dvěma povrchy, které se pohybují vůči sobě. Pokud dochází ke tření, přeměňuje se kinetická energie na teplo. Výkonnost tlumení třením se zvyšuje rychlými pohyby nebo větším třením. Scania CV AB 2016, Sweden 2 (23)

3 Vibrace Vibrace Rezonanční oscilace ve vozidle obvykle nastanou v rozmezí frekvence od 1 do 13 Hz. Identifikace vibrací, které způsobují nepohodlí Při identifikaci problému s vibracemi je důležité zjistit, jak je nepohodlí pociťováno a kdy k němu dochází. Odpověď na otázky při identifikaci příčin vibrací vám pomůže nalézt níže uvedená tabulka. Otázka Ano Ne Poznámky 1. Jak jsou vibrace vnímány, zrakem nebo sluchem? 2. Jsou vibrace například ve volantu, sedadle nebo jiné části vozidla? 3. Přicházejí vibrace z přední nebo zadní části? 4. Lze vibrace vnímat tak, že mají směr? 5. Jsou vibrace ovlivněny rychlostí vozidla? Pokud ano, při jaké rychlosti k vibracím dochází a kdy jsou vibrace největší? 6. Jsou vibrace ovlivněny brzděním? 7. Jsou vibrace ovlivněny točivým momentem motoru (sešlápnutím pedálu spojky, zrychlením, brzděním motorem)? 8. Jsou vibrace ovlivněny otáčkami motoru? Pokud ano, při jakých otáčkách motoru jsou vibrace největší? 9. Jsou vibrace ovlivněny výběrem rychlostního stupně? Pokud ano, při jakém rychlostním stupni jsou vibrace největší? Scania CV AB 2016, Sweden 3 (23)

4 Vibrace Otázka Ano Ne Poznámky 10. Jsou vibrace ovlivněny tím, zda je povrch vozovky rovný nebo nerovný? 11. Jsou vibrace ovlivněny čelním větrem, bočním větrem či větrem zezadu? 12. Jsou vibrace ovlivněny zvednutou vlečenou nápravou, změněnou výškou vozidla nebo přenosem zatížení? 13. Jsou vibrace ovlivněny tím, zda má vozidlo přívěs, nebo ne? 14. Jsou vibrace ovlivněny tím, jak moc je vozidlo zatíženo, nebo typem zatížení? 15. Bylo v souvislosti s výskytem vibrací změněno cokoli na vozidle nebo na jeho nástavbě? Scania CV AB 2016, Sweden 4 (23)

5 Vibrace Zkušební jízda Při zkušební jízdě pořiďte fotografie vozidla a přívěsu a použijte tyto fotografie při komunikaci se společností Scania. Při zkušební jízdě mějte na paměti: Pokud je vozidlo vybaveno vzduchovým pérováním, zkontrolujte výšku vozidla a poznamenejte si hodnotu. Zkontrolujte výšku kabiny a poznamenejte si hodnotu. Zkušební jízdu proveďte za stejných podmínek, jako když podle řidiče došlo k vibracím. Zkušební jízdu vozidla proveďte spolu s řidičem, abyste pochopili, které vibrace dle řidiče způsobují nepohodlí. Při zkušební jízdě provádějte následující činnosti a odpovídejte na otázky uvedené pod hlavičkou Identifikace vibrací, které způsobují nepohodlí: Jeďte s maximálním povoleným zatížením. Při jízdě z kopce dojeďte na neutrál. Brzděte motorem. Jeďte se sešlápnutým spojkovým pedálem. Jeďte s odpojeným a zapojeným návěsem. Jeďte na dálnici nebo jiné rovné vozovce. Jeďte způsobem, který podle slov řidiče vytváří vibrace. Scania CV AB 2016, Sweden 5 (23)

6 Vibrace od vozovky Vibrace způsobené vozovkou mohou být způsobeny následujícími faktory: Stav vozovky Vadné tlumiče kabiny Nesprávně nastavená výška podvozku vozidla nebo kabiny Oslabená nástavba Silně vibrující volant (shimmy) Volant vibruje nepřetržitě při frekvenci 8 12 Hz. Vibrace mají Nevyváženost kol 1. Omyjte špinavé pneumatiky a ráfky. velký rozkmit. 2. Vyměňte nebo opravte poškozené pneumatiky a ráfky. Vibrace v systému řízení (flutter) Volant vibruje při frekvenci 7 10 Hz a má nízký rozkmit. Vibrace se objevují při jízdě na rovných vozovkách při rychlosti 10 až 100 km/h a mizí při snížené nebo zvýšené rychlosti. Klepání do volantu Dynamická nevyváženost v kolech. 3. Seřiďte nesprávný záklon rejdového čepu na všech řízených nápravách. 4. Vyvažte kola, která jsou dynamicky nevyvážená. 5. Pokud problém přetrvává, seřiďte nesprávnou geometrii řízení. Vyvažte kola, která jsou dynamicky nevyvážená. Volant sebou trhá nebo silně a nepravidelně vibruje při frekvenci Vadné tlumiče pérování Vyměňte tlumiče pérování. 8Hz. Oscilační pohyb v řízené nápravě Seřiďte nesprávnou geometrii řízení. Scania CV AB 2016, Sweden 6 (23)

7 Skákavé pohyby v podvozku Svislé pohyby kabiny při frekvenci 1 1,5 Hz. Zadní přesah rámu je příliš slabý. Zesilte přesah rámu. Podélné pohyby kabiny. Rušivá frekvence od vozovky se shoduje s rezonanční Vyměňte tlumiče pérování na přední nápravě. frekvencí v podvozku, která následně vytváří rezonanční oscilace. Scania CV AB 2016, Sweden 7 (23)

8 Vibrace od pneumatik a kol Vibrace od pneumatik a kol mohou vzniknout, pokud kola nejsou jednotná, jsou nevyvážená nebo mají odlišné vlastnosti pryže kolem běhounu. To má za následek výchylky výkonu na nápravách. Vibrací si lze nejzřetelněji všimnout při jízdě na rovných vozovkách a frekvence se s nárůstem rychlosti zvyšuje. Příklady příčin nejednotných kol: Nevystředěné kolo. Oválné kolo. Nerovnoměrné opotřebení. Scania CV AB 2016, Sweden 8 (23)

9 Odraz pneumatiky Odraz pneumatiky se objevuje na rovných i nerovných vozovkách. Určitá míra odrazu pneumatiky je normální. Odraz pneumatiky se objevuje u pneumatik zadní nápravy. Příčinou odrazu pneumatiky je to, že se část tlumení nárazů provádí pomocí pneumatiky místo systému pérování. Protože pneumatiky nemají dostatečné tlumení, začnou pneumatiky a podvozek oscilovat s vlastním kmitočtem. U vozidel se vzduchovým pérováním může dojít k odrazu pneumatiky v případě, když jede vozidlo bez zatížení nebo s malým zatížením. U vozidel s odpružením listovými pery může dojít k odrazu pneumatiky bez ohledu na to, jak je vozidlo zatíženo, riziko je ale největší, když vozidlo není zatíženo. Určitá míra odrazu pneumatiky je normální u nezatížených stavebních vozidel a u tahačů pro těžkou dopravu s konfigurací kol 6x4 vybavených odpružením listovými pery Když je vozidlo odpruženo na hnacích zadních nápravách, kabina se pohybuje podélně. Vibrace se vyskytují při frekvenci 2 5 Hz. Tuhý systém pérování v kombinaci s příliš malým tlumením v pneumatikách vede k tomu, že se vozidlo na pneumatikách odráží. Upravte nahuštění pneumatik a zkontrolujte, zda se změnila frekvence pohybů. Scania CV AB 2016, Sweden 9 (23)

10 Preventivní opatření Kontrola předních kol UPOZORNĚNÍ Nepodpírejte nápravu stojany. Použijte podpěry pouze jako bezpečnostní opatření pod přední nápravou. 1. Zvedněte přední nápravu pomocí zvedáku. 2. Umístěte podpěry pod přední nápravu. 3. Odstraňte všechny kameny uvízlé v pneumatikách. 4. Roztočte kolo při rychlosti 40 km/h nebo vyšší. Zkontrolujte u pneumatiky radiální házivost, ovalitu nebo vibrace. 5. Zkontrolujte radiální házivost u pneumatiky a ráfku. Poznamenejte si pozici největší radiální házivosti na straně pneumatiky a na straně ráfku. 6. Za účelem snížení příliš velké radiální házivosti lze pneumatikou ve vztahu k ráfku otáčet. Pozice největší radiální házivosti pneumatiky a ráfku by měla být 180 od sebe. Poznámka: Nikdy nejezděte s koly, které způsobují vibrace. Scania CV AB 2016, Sweden 10 (23)

11 Kontrola pneumatik na hnacích nápravách UPOZORNĚNÍ Nepodpírejte příčku závěsu podpěrami pro nápravu. Podpěry pro nápravu by měly být pod příčkou závěsu použity pouze jako bezpečnostní opatření. 1. Zvedněte kola na hnacích nápravách pomocí zvedáku umístěného ve středu nápravy. 2. Umístěte podpěry pro nápravu pod příčku závěsu. 3. Omyjte pneumatiky a ráfky. Odstraňte všechny kameny uvízlé v pneumatikách. 4. Vyměňte nebo opravte poškozené pneumatiky a ráfky. 5. Roztočte kola při rychlosti 40 km/h nebo vyšší. Zkontrolujte, která kola způsobují vibrace. Zkontrolujte radiální házivost u pneumatiky a ráfku. Radiální??házivost nesmí přesáhnout 1,5 mm. 6. Demontujte kola a roztočte poloosu. Zkontrolujte, zda vibruje. Zkontrolujte radiální házivost nebo ovalitu. 7. Za účelem snížení příliš velké radiální házivosti lze pneumatikou ve vztahu k ráfku otáčet. Pozice největší radiální házivosti pneumatiky a ráfku by měla být 180 od sebe. Další informace o kontrole pneumatik získáte v autorizovaném servisu Scania. Poznámka: Nikdy nejezděte s koly, které způsobují vibrace. Montáž kol Namontujte kolo, naolejujte matice a utáhněte je křížem s utahovacím momentem 600 Nm. Scania CV AB 2016, Sweden 11 (23)

12 Pneumatiky s hlubokým vzorkem Zkontrolujte, zda je použit správný typ pneumatiky. Pneumatiky s hrubým vzorkem mohou být zdrojem vibrací. Scania CV AB 2016, Sweden 12 (23)

13 Vibrace z hnacího ústrojí Pokud je nástavba sestavena nesprávně, mohou se přirozené vibrace z hnacího ústrojí přenášet do jiných částí vozidla. Vibrace z hnacího ústrojí jsou přenášeny do jiných částí vozidla. Části hnacího ústrojí se dotýkají nástavby nebo podvozku. Odpružení hnacího ústrojí není dostatečně tlumeno. Zkontrolujte, zda byly namontovány správné silentbloky. V případě potřeby je vyměňte. Vyměňte všechny poškozené silentbloky. Kabina se dotýká nástavby nebo podvozku. Odpružení kabiny nebo systém sklápění kabiny je namontován nesprávně. Kabina vibruje do stran při frekvenci 7 7,5 Hz. Vibrace se vyskytují při rychlosti 80 až 95 km/h na rovných vozovkách. Frekvence vibrací se mění s rychlostí. Statická nevyváženost Nejednotná kola nebo odlišné vlastnosti pryže kolem běhounu. Více informací o činnostech naleznete pod hlavičkou Vibrace od pneumatik a kol. Scania CV AB 2016, Sweden 13 (23)

14 Vibrace z motoru Vibrace způsobené motorem jsou často pociťovány v celém vozidle, jak při stání, tak i při jízdě. Frekvence klikové hřídele a : Když otáčky motoru klesnou pod cca 2000 otáček za minutu, vyskytují se vibrace se stejnou frekvencí, jako je otáčení klikového hřídele. Když je plynový pedál uvolněn rychle, je rozkmit větší. Když je motor zatížen, vyskytují se vibrace při stejných otáčkách motoru bez ohledu na výběr rychlostního stupně. Při volnoběhu běží motor nepravidelně. Frekvence zapálení b : Vibrace se vyskytují v celém vozidle se stejnou frekvencí, jako je frekvence zapálení. a. Frekvence klikové hřídele = otáčky motoru/60 b. Frekvence zapálení = (otáčky motoru x n)/60, kde n = počet válců/2 Chcete-li rozsáhlou kontrolu vibrací motoru, obraťte na autorizovaný servis Scania. Mechanická nevyváženost v motoru Nesprávné nebo poškozené odpružení motoru Vibrace související se spalováním. Nesprávně seřízený vstřikovací systém. Otevírací tlak vstřikovače je příliš nízký. Zkontrolujte, zda mají přední silentbloky správné barevné kódování. V případě potřeby je vyměňte. Vyměňte všechny poškozené silentbloky. Pro další činnosti se obraťte na autorizovaný servis Scania. Pro další činnosti se obraťte na autorizovaný servis Scania. Pro další činnosti se obraťte na autorizovaný servis Scania. Scania CV AB 2016, Sweden 14 (23)

15 Vibrace z rozvodů K vibracím z rozvodů dochází v důsledku odchylek točivého momentu a výkonu, které se vyskytují v rozvodech. Vibrace ze spojovacího hřídele Ze spojovacího hřídele často do vozidla působí reakční síly. Velké úhly kardanového kloubu poskytují větší reakční síly. α α Vibrace se vyskytují v celém vozidle s vysokou frekvencí, která se mění v závislosti na rychlosti. Vibrace se vyskytují při rychlosti 70 až 90 km/h a k jejich změně dochází se zvednutím nebo snížením výšky vozidla a pokud je vlečená náprava zvednuta nebo ne. Vibrace se vyskytují při nízké rychlosti a vysokém zatížení motoru, například při rozjíždění do kopce, nebo jízdě do prudkého kopce. Vibrace se vyskytují při vysoké rychlosti a nejsou ovlivněny tím, zda je vlečená náprava zvednuta nebo ne, ani tím, zda se změnila výška vozidla. Chcete-li rozsáhlou kontrolu vibrací rozvodů, obraťte se na autorizovaný servis Scania. Nevhodné úhly kardanového kloubu (α). Nevhodné úhly kardanového kloubu se vyskytují, když je změněna geometrie spojovacího hřídele, což může například nastat, pokud je přesunuta podpůrná nosná deska nebo je namontována dělená hřídel pomocného náhonu (split shaft PTO). Nevyváženost spojovacího hřídele. Nastavte správnou výšku vozidla, pokud je nesprávná. Pokud se vibrace vyskytnou při nízké rychlosti, aktivujte při jízdě rychlé ovládání ELC. Pokud je spojovací hřídel poškozen, vyměňte ho. Pokud odpadlo některé z vyrovnávacích závaží, namontujte ho. Vyměňte jakýkoli kříž kardanu, který má vůli. Scania CV AB 2016, Sweden 15 (23)

16 Rány na zadní nápravě Vibrace se vyskytují v celém vozidle při frekvenci 3,5 5,5 Hz. Vibrace se nejčastěji vyskytují, když se používá TC (ovládání trakce) v kombinaci s vysokým točivým momentem poloosy, lehkým zatížením a zadní nápravou se vzduchovým pérováním. Vysoký točivý moment poloosy se vyskytuje například při rozjíždění do kopce. Vibrace hnacího ústrojí Vibrace z čelního větru Vibrace ve vozidle může způsobit i čelní vítr a boční vítr, jako například, když začne oscilovat střešní reklama. Kola na hnacích nápravách prokluzují, v důsledku čehož mají kola tendenci se odrážet. V hnacím momentu se pak vyskytne odchylka, která je ovlivňována odrážecím pohybem a vytváří vibrace. Vibrace se vyskytují v celém vozidle při frekvenci 5 6 Hz. Vibrace se vyskytují u vozidel s lehkým zatížením při jízdě na měkkém povrchu. Kola na hnací nápravě trhavě prokluzují, což způsobuje oscilace v rozvodech. Tento typ vibrací je normální a nevyžaduje žádnou činnost. Tento typ vibrací je normální a nevyžaduje žádnou činnost. Scania CV AB 2016, Sweden 16 (23)

17 Reakční síly ve vozidle Reakční síly ve vozidle Oscilace rámu Oscilace rámu je rezonanční oscilace podvozku s nástavbou, kde rušivá frekvence přichází od kol. Oscilace rámu se stává nepohodlnou, pokud je rozkmit oscilace dostatečně velký a tlumení je nedostatečné. Rezonanční frekvence rámu je 5 7 Hz. Rezonanční oscilace v rámu se může objevit při rychlostech 60 až 85 km/h, kdy je rušivá frekvence od kol 5 7 Hz. Rezonanční oscilace v rámu se může také objevit při poloviční rušivé frekvenci, tzn. při rychlosti km/h Scania CV AB 2016, Sweden 17 (23)

18 Reakční síly ve vozidle Umístění pomocného rámu Pomocný rám se musí potáhnout vpřed a přichytit k rámu podvozku co nejblíže přední nápravy. Tím se sníží zatížení rámu podvozku a zmenší riziko vibrací rámu. Maximální povolená vzdálenost mezi středem přední nápravy a přední hranou pomocného rámu je 600 mm Umístění prvního upevnění Pro účinné působení proti vibracím rámu je nutné umístit přední bod upevnění nástavby co nejblíže přední nápravy. Maximální povolená vzdálenost mezi středem přední nápravy a předním upevňovacím šroubem v pomocném rámu je 725 mm Scania CV AB 2016, Sweden 18 (23)

19 Další informace o upevnění pomocného rámu naleznete v dokumentu Výběr pomocného rámu a upevnění. Reakční síly ve vozidle Rám vibruje svisle při frekvenci 5 7 Hz. Vibrace se objeví při Oslabený rám rychlosti km/h, na rovných i nerovných vozovkách. Vibrace Oslabený pomocný rám jsou ovlivněny změnami v podmínkách zatížení. Oslabená nástavba Upevnění pomocného rámu je příliš pružné Utáhněte všechna upevnění, která jsou uvolněna. Také zkontrolujte, zda je správná vzdálenost od středu přední nápravy k nejpřednějšímu upevnění na pomocném rámu. Nedostatečné tlumení potlačuje oscilace Zkontrolujte, zda jsou upevnění pomocného rámu správného typu, zda jsou umístěny správně a zda jsou utaženy správným točivým momentem. Statická nevyváženost Vibrace od pneumatik nebo kol Více informací o činnostech naleznete pod hlavičkou Vibrace od pneumatik a kol. Přípojné vozidlo Proveďte zkušební jízdu bez přívěsu. Pokud příznaky zmizí, proveďte diagnostiku závad a napravte chyby u přívěsu. Scania CV AB 2016, Sweden 19 (23)

20 Oscilace rámu u tahačů s návěsem Reakční síly ve vozidle Návěs vibruje při frekvenci 5 7 Hz. Vibrace se objeví při rychlosti km/h, na rovných i nerovných vozovkách. Statická nevyváženost Vibrace od pneumatik nebo kol Více informací o činnostech naleznete pod hlavičkou Vibrace od pneumatik a kol. V zatížení byly provedeny velké změny, což mění rezonanční frekvenci, a tím i rychlost, při které se vyskytují oscilace. Proveďte zkušební jízdu s tahačem a různými typy návěsů. Pokud má tahač například valníkový návěs, může být nahrazen cisternou, která je tužší. Scania CV AB 2016, Sweden 20 (23)

21 Pohyby náprav Reakční síly ve vozidle K bočnímu pohybu podvozku dochází, pokud je náprava odpružena na pneumatikách a začne oscilovat s vlastním kmitočtem. Pohyb se může vyskytnout tehdy, když jedno z kol přejede přes velkou nerovnost na vozovce Vibrační boční pohyb podvozku při frekvenci Hz. Vibrace se objevují při jízdě na rovné vozovce rychlostí km/h. Příliš nízký tlak vzduchu v pneumatikách. Vibrace od pneumatik nebo kol. Zvyšte tlak vzduchu v pneumatikách. Více informací o činnostech naleznete pod hlavičkou Vibrace od pneumatik a kol. Scania CV AB 2016, Sweden 21 (23)

22 Pohyby podvozku Reakční síly ve vozidle V systému pérování vozidla dochází k velkým pohybům ve svislém směru. Pokud je nedostatečné pérování přední nápravy, přenáší se pohyb do kabiny, což je zde vnímáno jako svislý pohyb. Pokud je nedostatečné pérování zadní nápravy, přenáší se pohyb do rámu, což je v kabině vnímáno jako podélný pohyb Kabina nebo rám vibruje při frekvenci 1 1,5 Hz. Vibrace se vyskytují, když vozidlo projíždí přes značnou nerovnost, například spoj mostu nebo železniční přejezd. Opotřebované tlumiče pérování. Velké zatížení s těžištěm daleko vzadu na vozidle, například dlouhý převis nebo jeřáb namontovaný v zadní části. Vyměňte tlumiče pérování. Scania CV AB 2016, Sweden 22 (23)

23 Vibrace při brzdění Reakční síly ve vozidle Volant vibruje při frekvenci okolo 7 Hz nebo 14 Hz. Vibrace se vyskytují při lehlém brzdění při rychlosti 40 nebo 80 km/h. Frekvence vibrací odpovídá rychlosti vozidla. Chcete-li rozsáhlou kontrolu vibrací z brzd, obraťte se na autorizovaný servis Scania. Vibrace volantu Vibrace volantu se mohou vyskytnout u všech řízených náprav. Pro další činnosti se obraťte na autorizovaný servis Scania. Oválný brzdový buben v důsledku nečistoty mezi ráfkem a brzdovým bubnem, nebo mezi brzdovým bubnem a nábojem. Oválnost brzdového bubnu může také způsobit poškozený ráfek nebo špatně nasazené kolo. Pro další činnosti se obraťte na autorizovaný servis Scania. Vibrace se vyskytují při lehkém brzdění při nízkých rychlostech. Deformovaný brzdový buben. Vyměňte brzdový buben. Volant vibruje při frekvenci Hz. Vibrace se vyskytují při intenzivním brzdění při vysokých rychlostech. Frekvence vibrací se mění podle rychlosti vozidla. Volant vibruje při frekvenci 8 14 Hz. Vibrace se vyskytují při lehlém brzdění a frekvence se mění podle rychlosti vozidla. Spálená místa v brzdovém bubnu. Zdeformovaný brzdový kotouč nebo odchylky v tloušťce brzdového kotouče. Vyměňte brzdový buben. Zkontrolujte přizpůsobení brzd. Pro další činnosti se obraťte na autorizovaný servis Scania. Vyměňte brzdový kotouč. Scania CV AB 2016, Sweden 23 (23)