Станки «Шенк» для балансировки карданных валов существуют в так называемом дорезонансном и зарезонансном исполнении с мощной литой станиной, а их общий вес может достигать 10 тонн. Например, на предприятии «ТатКардан» балансировка происходит на зарезонансном станке фирмы SHENCK.
Зарезонансный балансировочный станок более точен благодаря тому, что кардан крепится на сверхчувствительные спецопоры из пружинной стали, которые установлены на литую станину. Это позволяет избежать внешней вибрации, то есть тяжелая станина не дает каких-либо помех. В свою очередь вибродатчики считывают конкретную вибрацию карданного вала. Еще одно преимущество балансировки на зарезонансном станке заключается в том, что на нем эту операцию можно производить в диапазоне от 2000 до 5000 оборотов в минуту, тем самым имитируя различные режимы работы автомобиля.
Процедура балансировки выглядит примерно так. Кардан входит в резонанс с опорами станка, после чего увеличиваются обороты до момента выведения вращающейся детали в зарезонансное положение. В этот момент и происходит вычисление дисбаланса массы уравновешивания и угол крепления груза. Поэтому зарезонансная балансировка считается наиболее точной.
Предприятие «ТатКардан» применяет станок SHENCK для балансировки тяжелых, крупногабаритных роторов, карданных валов. В основном это карданы для грузовых автомобилей, тяжелой спецтехники, автобусов, трамваев и даже речного транспорта. Максимальная длина балансируемого ротора 4 метра, а масса может превышать 300 кг. Это промышленный профессиональный зарезонансный станок для динамической балансировки. Стоимость станка исчисляется миллионами рублей. К примеру, на заводе «Тирсан-Кардан» в городе Набережные Челны установлены станки SHENCK стоимостью по 250 000 евро. Кстати, «Тирсан-Кардан» является партнером компании «ТатКардан», и в Республике Татарстан только в активе этих двух предприятий имеются дорогостоящие балансировочные станки SHENCK тяжелого класса.
Помимо того, в компании «ТатКардан» имеются еще два вида балансировочного оборудования. Это дорезонансный балансировочный станок «Балкар-4500», удобный при работе с карданными валами для Mercedes-Benz Sprinter, Volkswagen Crafter, Porsche, BMW, а также иного задне- или полноприводного транспорта со средними по размеру карданными валами, в том числе малотоннажные коммерческие автомобили и джипы.
Также на «ТатКардане» имеется третий вид легкого зарезонансного стенда, на котором балансируются легкие карданные валы, а также удлиненные валы, благодаря тому, что станина стенда позволяет крепить детали длиной до 6 метров. Такой стенд отлично подходит для балансировки карданного вала на автомобиле «ГАЗель» с удлиненной колесной базой.
Опытным автомобилистам известна проблема дисбаланса вращающихся деталей ТС, нарушающих не только комфорт передвижения, но имеющих скрытые последствия: повышенный расход топлива, разрушающее воздействие на другие узлы и агрегаты. К сожалению, дисбаланс не всегда удается распознать на начальных этапах, и поскольку он нарастает постепенно, многие автомобилисты до определенного момента просто не придают ему значения. Да и заметить дисбаланс карданного вала сложнее, чем, например, дисбаланс на колесе. Поэтому, многие владельцы ТС замечают неполадку слишком поздно, когда самому карданному валу, а также состыкованным с ним агрегатам требуется дорогостоящий ремонт.
В компании «ТатКардан» встречаются и с таким проявлением потребительской безграмотности, как безразличие к процедуре балансировки: даже решившийся на данную процедуру автовладелец относится к ней чисто формально, и торопит мастера завершить работы как можно быстрее. На самом же деле, процесс балансировки достаточно трудоемкий, в связи с чем определение и устранение дисбаланса занимает определенное время. Незнакомые с этим процессом обыватели считают, что балансировка кардана не сложнее, чем балансировка колеса, но это не так. Определить резонансный участок карданного вала длиной даже 1,5 метра гораздо сложнее, чем прикрепить пару грузов с обеих сторон колесного диска. Соответственно, и стоить такая процедура не может аналогично балансировке
колес, хотя бы потому, что соответствующий стенд для шиномонтажа в среднем стоит 100 тысяч рублей, а балансировочный станок для карданных валов в среднем обходится в миллион рублей. Стенд же марки SHENCK, который используется на предприятии «ТатКардан», и вовсе стоит от 2 миллионов рублей. Соответственно, и цены на балансировку колеблются в границах от одной до пяти тысяч рублей в зависимости от размера кардана, диаметра, количества промежуточных опор и наличия остаточного дисбаланса.
Двухопорный кардан (т.е. цельный) требует меньших временных затрат, так как требует балансировки лишь в двух плоскостях. Сложнее привести к 0 дисбаланс на 3-опорном кардане (т. е. с подвесным подшипником), и тем более эта процедура удлиняется и усложняется на кардане, состоящем из трех частей. В общем, в зависимости от всех перечисленных факторов процедура балансировки может занимать несколько часов.
Продолжая аналогию с шиномонтажом, и сравнивая ценообразование в двух этих похожих на первый взгляд сферах, необходимо отметить и значительно отличающуюся квалификацию и объем знаний, которыми должен обладать оператор балансировочного станка карданных валов. Это настоящий технический специалист, который должен разбираться в нескольких технических науках и регулярно обновлять свои знания. Например, в компании «ТатКардан» персонал проходит обязательные курсы повышения квалификации на кафедре автомобилестроения и сервиса Казанского авиационного института (КАИ) у доцента Егорова С. В. Кроме того, с самого начала деятельности предприятия «ТатКардан», его курирует известный в Республике Татарстан профессор Ярулин М. Г., имеющий научную степень доктора технических наук и являющийся заведующим кафедры «Детали машин» (КАИ).
Кстати, работа с научными институтами ведется не только по направлению подбора и подготовки квалифицированных кадров, но и по техническим направлениям. Так, «ТатКардан» активно сотрудничает с научными сотрудниками и доцентами КГЭИ, чья команда недавно закончила работу над стендом для ДВС по заказу Камского автозавода, а сейчас ведет работу с Министерством обороны РФ. А один из доцентов КГЭИ, подготовивший научную работу по теме вибродиагностика, черпал практические знания в том числе и на предприятии «ТатКардан» и сегодня не прекращает сотрудничество с описываемым предприятием.
В своей работе ученый раскрыл тему негативных последствий дисбаланса. В частности, он показал, что дисбаланс дает не только неприятные ощущения с точки зрения комфорта, но и ведет к повышенным энергозатратам. Исправный двигатель внутреннего сгорания должен выдавать определенную мощность или энергию, затрачивая при этом известное количество топлива. За счет этого перевозчик может точно рассчитывать свои расходы и выгоды при использовании ТС. Но когда в трансмиссии автомобиля появляется дисбаланс, то часть мощности и энергии, выделяемой двигателем, растрачивается при передаче ее на колеса через неисправный узел или агрегат. Продолжение эксплуатации такого ТС с неисправным узлом приведет к ухудшению эффективности его работы, увеличению расхода топлива, потере КПД двигателя, а в итоге – к дорогостоящему ремонту. И это не пустые рассуждения, а научно доказанный и просчитанный факт, для получения которого специалисты КГЭИ проводили многочисленные практические эксперименты и зафиксировали все в соответствующих научных работах. В частности, в упомянутом выше труде доцента Аскарова Р. Р. приводится подробный расчет того, как те самые деньги за балансировку карданного вала, вложенные однажды, окупятся за счет энергосбережения и не растрачиваемого на компенсацию дисбаланса расхода топлива. Прибавьте к этому потенциально сэкономленные средства на предупреждении серьезных поломок, которые мог бы повлечь за собой разбалансированный кардан. Не мало важна тут и составляющая комфорта водителя, особенно, если речь идет о постоянном передвижении на автомобиле.
Еще раз перечисляя все слагающие, такие как стоимость оборудования, работ по балансировке, затрат на обучение персонала, консультации докторов наук и доцентов, заработные платы и прочее, получается, что требуемые компанией «ТатКардан» деньги за свои услуги кажутся уже не такими существенными, тем более, что в итоге эта работа окупится за счет безупречной работы ТС.
В заключение необходимо отметить, что сегодня автомобилистам трудно разобраться в практической пользе и эффективности тех или иных услуг, предлагаемых или навязываемых в сфере сервисного обслуживания автомобилей. И в этой ситуации очень радует, что такая важная услуга, как балансировка карданного вала, оказывается компанией «ТатКардан» на столь высоком уровне и имеет под собой научно обоснованную базу