Millainen melu on normaalia moottorin laakereissa?
Moottorin laakereiden melu on aina ollut ongelma, joka vaivaa monia insinöörejä. Kuten edellisessä artikkelissa mainittiin, moottorin laakereiden melua ei voi sanoin kuvailla, joten se aiheuttaa usein moottoriteknikoille vaikeuksia arvioinnissa.
Pitkän harjoittelun jälkeen paikan päällä yhdistettynä moottorin laakereiden hallintaan ja analysointiin saadaan kuitenkin monia hyödyllisiä arviointiperusteita paikan päällä. Esimerkiksi millainen "melu" on laakerin "normaali melu".
Onko laakereita ilman "melua"?
Ihmiset kysyvät usein, kuinka laakereiden melu saadaan poistettua. Vastaus tähän kysymykseen on, että sitä on mahdotonta poistaa kokonaan. Koska itse laakerin toiminnassa on varmasti "melua". Tietenkin tämä viittaa pääasiassa laakerin tilaan, kun se toimii normaalisti, mukaan lukien:
Onko laakereita ilman "melua"? Vierintäelementtien ja kulkuteiden törmäys kuormittamattomalla alueella 01
Laakerin vierintäelementit kulkevat laakerin kiertoradalla. Kun vierintäelementit kulkevat kuormittamattomalla vyöhykkeellä, vierintäelementit törmäävät kulkurataan säteittäisessä tai aksiaalisessa suunnassa. Tämä johtuu siitä, että itse vierintäelementti tulee ulos kuormitusalueelta ja sillä on tietty lineaarinen nopeus. Samaan aikaan vierintäelementillä on tietty keskipakovoima. Kun se pyörii akselin ympäri, se törmää ajoradan kanssa aiheuttaen melua. Erityisesti kuormittamattomalla vyöhykkeellä, kun jäännösvaraa on, tällainen törmäysmelu on erityisen ilmeinen.
Onko laakereita ilman "melua"? Törmäys vierintäelementin ja häkin 02 välillä
Häkin päätehtävä on ohjata vierintäelementin toimintaa. Myös vierintäelementin ja häkin välinen törmäys aiheuttaa melua. Tällaisia törmäyksiä ovat kehämäiset, radiaaliset ja mahdollisesti aksiaaliset törmäykset. Liiketilan näkökulmasta se sisältää törmäyksen, kun vierintäelementti työntää aktiivisesti koria kuorma-alueen sisällä; törmäys, kun häkki työntää vierintäelementtiä kuormittamattomalla alueella. Vierintäelementin ja häkin välinen törmäys säteen suunnassa keskipakovoiman vaikutuksesta. Johtuen häiriöstä, vierintäelementin ja häkin törmäyksestä aksiaaliliikkeen aikana jne. Onko laakereita ilman "melua"? Vierintäelementin sekoitusrasva 03
Kun laakeri on täytetty rasvalla, vierintäelementin toiminta sekoittaa rasvaa. Tämä sekoitus tuottaa myös vastaavaa ääntä.
Onko laakereita ilman "melua"? Vierintäelementtien liukukitka sisään ja ulos kulkuradalta 04
Vierintäelementin ja juoksuradan välillä on tietty määrä liukukitkaa, kun se tulee kuormitusalueelle. Kuormitusvyöhykkeeltä poistuttaessa voi myös esiintyä jonkin verran liukukitkaa.
Onko laakereita ilman "melua"? Muut liikkeet laakerin sisällä 05
Myös laakerin huulen ja tiivisteiden kitka voi aiheuttaa melua.
Yhteenvetona voidaan todeta, että ei ole vaikeaa havaita, että nämä normaaleissa olosuhteissa toimivat vierintälaakerit aiheuttavat väistämättä jonkin verran "melua". Siksi vastaus aloituskysymykseen on: Vierintälaakereille luontaista "normaalia melua" on mahdotonta poistaa.
Joten mikä on moottorin laakereiden normaali ääni?
Edellisestä analyysistä voimme nähdä, että nämä liiketilat synnyttävät kohinaa törmäyksestä ja kitkasta. Normaalille ja pätevälle laakerille ei ole vaikeaa havaita, että nämä äänet liittyvät läheisesti nopeuteen. Esimerkiksi kitka vierintäelementin tullessa kuormitusalueelle ja poistuessaan siitä, vierintäelementin törmäys häkkiin kuormitusvyöhykkeen sisällä ja ulkopuolella, rasvan sekoittuminen, tiivistehuulen kitka jne. muuttuvat nopeuden muutos. Kun moottori on vakionopeudella, näiden liikkeiden tulee olla vakaassa tilassa. Siksi jännittyneen laakerikohinan pitäisi tällä hetkellä olla vakaa ja tasainen ääni. Tästä voimme päätellä, että laakerin normaalimelulla tulee olla perusominaisuus, eli vakaa ja tasainen. Tässä mainittu vakaus ja tasaisuus eivät ole jatkuvaa ääntä. Koska monet liiketilat, kuten törmäykset, tapahtuvat peräkkäin, nämä äänet ovat vakaata pienisyklistä ääntä. Tietysti mukana tulee myös jatkuvia ääniä, kuten tiivisteen kitkan ääni. Varsinaisissa työolosuhteissa, kuten tiettyjen häiriöiden esiintyessä, myös melu näyttää tietyssä määrin vakaalta ja tasaiselta. Tämän tyyppinen melu ei kuitenkaan usein kuulosta taajuudella, jolla laakerilla pitäisi olla. Siksi arvioitaessa suuntiman melua paikan päällä, vakauden ja tasaisuuden lisäksi on usein tarpeen lisätä taajuus ilman poikkeavuuksia (kuuloaistumus).