Зачем нужен промежуточный вал. Промежуточный вал — что это такое
Трансмиссия — это именно то устройство, без которого равномерный разгон и поддержание скорости и необходимого крутящего момента автомобиля были бы невозможными. Кроме того, без исправно работающей коробки передач машина попросту не тронется с места, а двигатель, соединенный с ведущей осью напрямую, не «вытянет» массу механизмов и банально заглохнет. В этой статье мы рассмотрим такой неотъемлемый элемент КПП автомобиля, как ее первичный вал. Кроме того, мы оценим необходимость и роль данного элемента в конструкции коробки и выясним, почему так важно знать параметры детали при вмешательстве в механизм и его ремонте.
Что собой представляет подвесной подшипник
От состояния подвесного подшипника зависят как надежность работы карданной передачи, так и безопасность и комфорт водителя при движении. Это достигается только в том случае, если кардан вращается в единой плоскости, имеет надёжный и прочный подвес. Именно эта функция и возложена на подвесной подшипник .
Конструкция подвесного подшипника карданного вала включает в себя пару втулок различного диаметра со встроенной между ними обоймой шариков. Внутренние полости должны иметь достаточную смазку, которая обеспечивает вращение шариков без трения и продлевает срок эксплуатации подшипника. А от агрессивной внешней среды (грязи и пыли) она защищена вставкой. Корпус снабжён специальным креплением для подвеса к днищу транспортного средства.
Основные задачи, выполняемые этой деталью, являются: снижение вибрации карданного вала и его лёгкое вращение по заданной оси повороты при передаче крутящего момента. Чтобы деталь выполняла возложенные на него функции и чтобы вообще не развалился подвесной подшипник в дороге, требуется обращать внимание на явные признаки его выхода из строя.
Вибрация раздатки НИВА. Убийца раздатки. Проверить за 1 минуту промежуточный карданный вал НИВЫ
Опубликовано 29 Августа 2016
Автор: Андрей Лапочкин
Опасная причина вибрации раздаточной коробки НИВЫ. Какие причины вибрации раздаточной коробки НИВЫ. В большинстве случаев причина вибрации раздатки — это неисправные карданы (износ в шлицах) и крестовины, когда они имеют большой износ или плохо отцентрированы. Могут быть и другие причины. Например: после ремонта или замены не сделана центровка раздатки с карданами. Подушки резиновые на раздатке треснули, разбиты подшипники и т.д. Причину – вытекло масло из раздатки, не обсуждаю. Самое опасное это неисправность промежуточного карданного вала (БУБЛИКА), который стоит между раздаткой и коробкой. Из-за него может быть сильная вибрация, которая в итоге разобьет раздатку. Причём, простого ремонта может уже оказаться не достаточно, потребуется замена агрегата (раздаточной коробки) на новый. На проверку, идёт ли вибрация на раздатку от промежуточного кардана или нет, уходит всего одна минута. Как это сделать?
Показано в этом видео, смотрите сами. А ДЛЯ ЛЮДЕЙ С ОГРАНИЧЕННЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ (НЕ МОГУТ СЛЫШАТЬ), я напишу подробно: Машина ставится на ручник или упирается в бордюр (для спокойствия). Затем рычаг раздаточной коробки ставится в среднее ( нейтральное ) положение, заводиться машина и включается передача в КП, третья или четвёртая. В начале необходимо посмотреть, как ведёт себя раздатка на холостых оборотах. Затем, постепенно увеличивая обороты до 3500-4000 по тахометру, продолжать наблюдение за раздаткой. В данном видео вибрации раздатки не было на всех оборотах. Если кардан в КРИТИЧЕСКОМ состоянии, то раздатка будет подпрыгивать и дёргаться уже на небольших или средних оборотах. Если вибрация сильная, то ехать быстро на НИВЕ нельзя. Может разбить раздатку прямо на ходу. Потихоньку доезжаем до дома или гаража. Снимаем раздатку, меняем промежуточный карданный вал (БУБЛИК). И счастливые, едем за грибами или на рыбалку. Да, забыл – совсем новички могут спутать дёрганье кузова (на небольшой скорости), из-за грыжи на колесе, с вибрацией раздатки. Осмотрите шины. Это не прикол, такое бывает.
Осмотр и покупка Б.У. автомобиля НИВА 1 часть. Подробно. С чего начать выбор НИВЫ
Выбор и Покупка Б.У. автомобиля НИВА 2 ч. Двигатель. Ходовая часть. Система выхлопа НИВЫ Выбор и Покупка НИВЫ. Как не Лохануться с ГБЦ НИВА.
Сравнение ГБЦ ВАЗ Моё супер изобретение для НИВЫ. Защита от воды и ржавчины НИВЫ под капотом
Чистка ДМРВ. Как правильно снять и почистить ДМРВ. Всё подробно
Вибрация раздатки НИВА. Убийца раздатки. Проверить за 1 минуту промежуточный карданный вал НИВЫ
Подписывайтесь на мой канал
videoremont-mashin.ru
Признаки и причины неисправности подвесного подшипника
Громкий и резкий стук, издаваемый во время движения и переключения передач, периодически переходящий в вибрацию и отдающий по сиденьям
автомобиля биением – явный признак того, что подвесной подшипник промежуточного вала, заднего или переднего скоро развалится.
При этом сам звук может уменьшаться в зависимости от выбираемой водителем скорости, однако вибрация, как правило, полностью не исчезает. Это сказывается и на «притормаживании» автомобиля, и на работе трансмиссии — постепенно выводят из строя другие детали карданной передачи — от коробки до редуктора моста. Сама труба кардана испытывает дополнительную нагрузку и начинается её искривление, что приведёт к серьёзному ремонту еще до того, как окончательно развалится подвесной подшипник.
Ремонт промежуточного вала Нива ВАЗ 21213, 21214, 2131 lada 4×4
| Промежуточный вал разбираем для замены эластичной (резиновой) муфты или шарнира равных угловых скоростей. Помечаем расположение муфты относительно фланца,…
Оттянув резиновый чехол,…
Разборка и оценка состояния деталей шарнира аналогичны соответствующим операциям, описанным в главе Передний привод колёс. Собираем промежуточный вал в обратной последовательности. В перебранный или новый шарнир закладываем 20 см3 смазки ШРУС-4. Перед соединением шарнира с фланцем эластичной муфты устанавливаем малый хомут резинового защитного чехла.
Бывшую в употреблении муфту располагаем по меткам относительно фланца. Прежние балансировочные шайбы располагаем по меткам относительно муфты. При установке новой муфты может потребоваться балансировка вала в сборе. |
lada-niva.ru
От чего подвесной подшипник разваливается
Самые частые причины того, что подшипник начал разваливаться:
Последняя из приведённых причин относится к автолюбителям, которые кустарным способом пытаются устанавливать подшипники, не являющиеся подвесными, а просто подходящие по диаметру. Но к выбору подвесного подшипника нужно подходить не только с точки зрения экономии при покупке.
Как правильно выбрать подвесной подшипник
Попытки сэкономить нередко приводят
к тому, что платить придётся дважды, как деньгами, так и собственным временем и нервами. Автофорумы в Интернете пестрят сообщениями о том, как автолюбители, выбрав с виду подходящий по размеру, но «не родной» подшипник, либо реанимируя старый, продувая его воздухом, не жалея смазки, вынуждены вновь приступать к устранению проблемы не более, чем через сотню километров пробега. Прямо во время езды может лопнуть внутреннее кольцо и развалится подвесной подшипник, со страшным скрежетом раскидав вокруг шарики. Хуже, если кардан вообще заклинит, что может привести к ДТП.
То есть при выборе подшипника для замены, главное – найти качественный и подходящий по требованиям.
Для начала стоит осмотреть его визуально на предмет сколов и деформаций. Далее нужно его прокрутить прямо в руках на предмет отсутствия заеданий. Вращение должно быть лёгким. Звука перекатывания шариков не должно быть слышно, если используется хорошая смазка. Резиновая часть должна быть также без следов повреждений и достаточно эластичной. Слишком твёрдая быстро разрушится.
Проверьте старый подвесной подшипник
Примерно таким же образом производится и
осмотр старого подшипника, претендующего на замену. Еще до появления гула, скрежета и вибрации об этом может сказать его внешний вид. Обычно сразу заметна деформация подшипника и защитной вставки, а на корпусе видны следы смазки. Чтобы быть уверенным в том, что подшипник нуждается в замене, можно, вывесив задние колёса (или только одно) при включенном двигателе прислушаться на наличие шума со стороны кардана. Не исключено, что в появившейся вибрации виноват не сам подшипник, а крестовина или редуктор заднего моста.
Более точную диагностику можно пройти в специализированном автосервисе.
Конструктивные особенности
Механическая коробка передач — это, безусловно, сложное устройство, которое имеет достаточно непростой принцип работы. Тем не менее, данная статья будет сконцентрирована относительно такой составляющей современной трансмиссии, как ее первичный вал.
Это обуславливается тем, что именно эта составляющая наиболее часто подвергается замене, и знание ее размеров для своего автомобиля является залогом успешного ремонта и продления ресурса коробки передач вплоть до нескольких раз.
Итак, как же устроен первичный вал, применяемый на КПП машины, и в чем его особенности? Вспомним, о чем говорилось в первом разделе статьи.
Первичный вал — это деталь, которая предназначается для жесткого соединения части подвижного узла коробки передач с двигателем и осуществление синхронного взаимодействия с самим мотором.
Первичный обладает достаточно солидным размером и выполнен монолитно из стали высокой прочности. На одном конце имеет маховик, соединенный с двигателем, а на другом — набор шестерен, которые входят в корпус самой коробки.
Каждая шестерня наваривается на стержень вала таким образом, чтобы при нагреве и вращении с большим количеством оборотов в минуту вал не разлетелся на части, а владельцу не пришлось вкладываться в дорогостоящий ремонт.
Первичный тип напоминает цилиндр, имеющий ступенчатую форму. На каждой ступени имеется набор ребер, которые обуславливают шестеренчатый принцип работы вала. Он постоянно находится в трансмиссионной смазке, поэтому его ресурс достаточно высок, а замена требуется лишь при проведении капитального и профилактического ремонта коробки.
Как производят замену подвесного подшипника
Автомобиль устанавливается на смотровой яме или эстакаде (нужно включить первую скорость и поставить упоры под колёса для его фиксации). Если элементы крепления проржавели или прикипели, можно воспользоваться
специальными средствами и приступить после его впитывания и воздействия на болты и гайки через небольшой отрезок времени.
Перед началом работ стоит сделать метки на кардане, редукторе и коробке для последующей правильной сборки и избегания дисбаланса.
Далее снимаются болты крепления кардана к фланцу заднего моста и промежуточной опоры к поперечине рамы. Вал вынимается. Кстати, при снятии крестовины также рекомендуется сделать метки, пометив положение вилок и валов. После откручивания крепежных частей, сбивается или стягивается подвесной подшипник с посадочного места. Если подшипник давно был готов развалиться, обычно он снимается без особых усилий. Далее посадочное место очищается и устанавливается новая деталь.
Подрамник на раздатку — КПП на все модели ВАЗ! Гарантия!
Доставка-Оплата
Оплата на карту «Сбербанк». Оплатить можно при помощи сервиса «Сбербанк онлайн» или любого банкомата «Сбербанк» при наличии у вас пластиковой карты Сбербанк. Если у вас нет карты то, оплату можно произвести в любом отделении «Сбербанка России» через оператора, реквизиты на оплату пришлем на эл. почту.
Наложенный платеж (оплата при получении заказа)
Оплата заказа производиться в отделении транспортной компании при получении заказа. Необходимо знать что, за услуги наложенного платежа берется дополнительная комиссия.
Оплата на Яндекс деньги
Удобный и быстрый способ оплаты , оплата онлайн через яндекс кошелек или терминалQiwi . Оплата производится на номер Яндекс кошелька. Вам его предоставят после оформления заказа.
Доставка Транспортной компанией.
Доставка осуществляется транспортной компанией имеющей представительство в вашем городе. Деловые Линии, ПЭК, Желдорэкспедиция, КИТ, Энергия, РАТЭК, Байкал Сервис. Посылка доставляется в офис транспортной компании в Вашем городе. Точную информацию о стоимости и сроках доставки Вы можете получить у наших менеджеров
Что необходимо для отправки:
Ф.И.О.
Город и область доставки
Серия, номер и дату выдачи паспорта или водительского удостоверения.
Контактный номер телефона.
Для того чтобы отследить движение вашего заказа вам необходимо зайти на сайт транспортной компании или нажать на ссылку и в нужном поле ввести номер накладной. По прибытию груза на склад транспортной компании вашего города, вы получаете уведомление, после чего вам необходимо прибыть в офис с документом, удостоверяющим личность для получения заказа.
ПЭК — http://pecom.ru
Деловые линии — http://www.dellin.ru
Желдорэкспедиция — http://www.jde.ru/branch
Энергия — http://nrg-tk.ru
РАТЭК — http://www.rateksib.ru
КИТ — http://tk-kit.ru/calculate
Байкал-Сервис — http://www.baikalsr.ru
Вибрация раздатки на ниве причина – Telegraph
Вибрация раздатки на ниве причинаМетодика определения причин вибрации раздаточной коробки и пола кузова в зоне передних сидений
=== Скачать файл ===
Определение причин вибрации и центрирование раздаточной коробки
Вибрация ‘раздатки’
Тематические форумы буквально ломятся от разнообразных мнений по поводу вызванных вибрацией проблем и их решений, в разной степени удачных. Чтобы понять, откуда взялась проблема и почему приобрела такую остроту, нужно обратиться к истории автомобильной марки. Проблеме вибрации особого внимания при этом не уделяли — на проселочной дороге не до вибрации — лишь бы до места доехать в дождь и грязь. К сожалению, за прошедшие годы узлы ходовой части и трансмиссии серьезной модернизации не подвергались, и проблема вибрации тихонечко дожидалась своего часа. И вот тут всплыл неожиданный и не очень приятный сюрприз — усиливающиеся вибрации автомобиля на любом режиме движения. А ведь в свое время президент Франции не гнушался принять в подарок ‘Ниву’ из рук советского руководителя По вкладу в вибрации элементы трансмиссии распределились следующим образом. На первом месте оказался задний кардан. Результат — очень сильные вибрации автомобиля, растущие по мере набора скорости. В вертикальной плоскости эту задачу должны решать карданы и промвал. Решение оказалось не удачным — карданы не только не препятствуют вибрации раздатки, но еще и сами этому способствуют. Например, при торможении двигателем хорошо ощущается движение раздатки взад-вперед — ручки так и ходят ходуном. Как ни странно, автозавод крайне консервативен в отношении трансмиссии этого автомобиля. Рассмотрим наиболее интересные решения поподробнее. В первую очередь взялись за задний кардан. Здесь конструкторская мысль пошла двумя путями. Первый — совершенствование традиционных карданов с крестовинами в сторону повышения точности их балансировки. Применение плунжерных ШРУС позволило отказаться от шлицевого соединения и заодно решить проблему его закисания на переднем кардане и связанную с этим причину вибрации. С проблемами вибрации раздатки тоже боролись. Способ довольно простой и недорогой, но на вибрации сказывается не всегда хорошо. Решения этого вида заметно дороже, но и эффект от них намного выше. Фактически, решения этого класса сводятся к тому, чтобы тем или иным образом пожестче связать КПП и РК, в идеале — превратить их в моноблок. Отдельно стоит остановиться на таком источнике вибрации, как связка ‘двигатель-РПМ’ — ведь в ‘Ниве’ эти агрегаты действительно жестко связаны между собой. Решения,позволяющие выполнить независимую от двигателя подвеску РПМ, заметно уменьшают вибрации автомобиля при разгоне и обладают рядом других положительных свойств. Имеющиеся на сегодня средства борьбы с вибрацией позволяют наилучшим образом подготовить автомобиль к конкретным условиям эксплуатации. Все лучшее для вашего автомобиля. Телефоны склада в Москве: Главная О компании Коротко о нас Оплата и доставка Гарантия Контакты. По автомобилям Нива Шевроле-Нива ВАЗ классика Honda ИЖ Ода. Агрегаты трансмиссии Узлы ходовой и подвески Блокировки Главные пары Лифт кузова Усилители руля Салон Лучшее. Дороги с покрытием Умеренное бездорожье Полное бездорожье. Устранение вибраций Повышение комфорта. Вибрации в ‘Ниве’ Ловушка для крестовины Успокаиваем раздатку Нивы Блокировки — винтовая или дисковая Редуктор Нивы — возможны варианты Полезные советы Начинающему ниваводу Вредный тюнинг ‘Нива’ зимой ‘Нива’ летом. Семейство Honda Семейство ВАЗ Семейство ИЖ Ода. Установка трансмиссионного подрамника Регулировка промвала Нива Центровка раздатки Нива Определяем модель редуктора моста и главной пары ‘Нива’. Главная О компании Коротко о нас Оплата и доставка Гарантия Контакты Задать вопрос Магазин По автомобилям Нива Шевроле-Нива ВАЗ классика Honda ИЖ Ода По видам оборудования Агрегаты трансмиссии Узлы ходовой и подвески Блокировки Главные пары Лифт кузова Усилители руля Салон Лучшее По условиям эксплуатации Дороги с покрытием Умеренное бездорожье Полное бездорожье Решаемые задачи Устранение вибраций Повышение комфорта Библиотека Карданы: Вибрации в ‘Ниве’ Ловушка для крестовины Успокаиваем раздатку Нивы Блокировки — винтовая или дисковая Редуктор Нивы — возможны варианты Полезные советы Начинающему ниваводу Вредный тюнинг ‘Нива’ зимой ‘Нива’ летом Все кроме ‘Нивы’ Семейство Honda Семейство ВАЗ Семейство ИЖ Ода Инструкции Установка трансмиссионного подрамника Регулировка промвала Нива Центровка раздатки Нива Определяем модель редуктора моста и главной пары ‘Нива’.
Вибрация и шум НИВЫ -21213, 21214 и НИВЫ ШЕВРОЛЕ – 2123.
Вибрация и шум — одна из проблем НИВЫ -21213, 21214 и НИВЫ ШЕВРОЛЕ – 2123.
Однако, причин появления этих неприятностей может быть несколько:
- неисправность ходовой системы автомобиля;
- неисправность трансмиссии,
- неисправность коробки передач
- неисправность раздаточной коробки.
Часто причиной всему — это вибрация, появляющаяся при скорости от 75 км/ч до 90км/ следствие дисбаланса карданных валов.
Как устранить вибрацию:
- снять карданный вал с автомобиля
- проверить состояние крестовин (крестовина карданного вала должна при небольшом усилии двигаться во все стороны наклона, если при наклоне в ту или иную сторону крестовина не сгибается, то её необходимо заменить).
- При замене крестовины обязательно проверяем смазывающее вещество в колпачках роликовых подшипников (рекомендуем использовать синтетическую литиевую смазку CASTROL LMX).
- Осмотреть шлицевое соединение кардана. Для проверки шлицов достаточно попытаться покрутить одновременно в разных направлениях половинки карданного вала вокруг своей оси (свободный ход в шлицах должен быть не более одного миллиметра) В случае повреждения шлицевой части или большего люфта в ней карданный вал нужно заменить.
Если при проверке карданных валов неисправностей не обнаружено, то причиной вибрации может быть неправильная установка раздаточной коробки.
Как устранить:
Для регулировки установки раздаточной коробки между карданными валами, необходимо,
- вывесить автомобиль чтобы колеса машины не касались земли (при этом должен быть обеспечен свободный доступ к креплениям раздаточной коробки)
- осмотрите крепления раздаточной коробки (на предмет трещин, сколов и повреждений, в металлической части, и во втулках)
ВАЖНО: При снятии раздаточной коробки обратите особое внимание на промежуточный вал, находящийся между РК и коробкой передач. Схема проверки крестовины промежуточного вала аналогична проверке крестовин на карданном валу.
- Когда все проверки завершены — подвесьте раздаточную коробку на крепления, не затягивая до конца гайки креплений. После этого попросите помощника разогнать висящую машину до 80км/ч и осторожно, чтобы не попасть руками во вращающиеся части трансмиссии заверните гайки крепления раздаточной коробки до конца.
Для уменьшения вибрации можно заменить карданные валы «на крестовине» карданными валами на ШРУСах. Они обычно стоят дороже крестовинных, но действительно менее подвержены возникновению вибрации.
Автомобили НИВА-2121,21213,21214 и НИВА ШЕВРОЛЕ 2123 могли комплектоваться с завода карданными валами разным производителей, При необходимости замены крестовин важно знать производителя кардана, так как крестовины имеют разные размеры и не являются взаимозаменяемым.
Карданы ЗАО «КАРДАН».
2121-2201012-02 Кардан задний (тонкое шлицевое, толстая труба, крестовина ВАЗ).
Подходит: Нива-2121,21213,21214,2131 и на НИВА ШЕВРОЛЕ 2123 (и впереди и сзади стоит такой).
2121-2203012-04 Кардан передний (толстое шлицевое, тонкая труба, крестовина ВАЗ).
Подходит: Нива-2121,21213,21214,2131
Карданы ТУРЦИЯ TIRSAN.
2121-2201012-02 Кардан задний (тонкое шлицевое, толстая труба, крестовина 27мм TRIALLI).
Подходит: Нива-2121,21213,21214,2131 и на НИВА ШЕВРОЛЕ 2123 (и впереди и сзади стоит такой).
2121-2203012-04 Кардан передний (толстое шлицевое, тонкая труба, крестовина 27мм TRIALLI).
Подходит: Нива-2121,21213,21214,2131
Карданы в Беларусии выпускает завод в г. Гродно ОАО «БЕЛКАРД».
2121-2201012-02 Кардан задний (тонкое шлицевое, толстая труба, крестовина Москвич).
Подходит: Нива-2121,21213,21214,2131 и на НИВА ШЕВРОЛЕ 2123 (и впереди и сзади стоит такой).
2121-2203012-02 Кардан передний (толстое шлицевое, толстая труба, крестовина Москвич).
Подходит: Нива-2121,21213,21214,2131
Карданные валы заводского производства отбалансированы должным образом
Остерегайтесь подделок.
Смирись — это же Нива! 4 «фирменные» неполадки в трансмиссии — журнал За рулем
Удары, вой, вибрации, течи масла… Что-то из этого можно исправить, а что-то — нет.
1. Удары при троганье с места и переключении передач
Материалы по теме
Корень проблемы. На пути крутящего момента от маховика двигателя до переднего колеса свыше 20 соединений — и не без зазоров, понятное дело. Но общее число зазоров в трансмиссии в несколько раз больше: колес-то четыре, и к каждому идет привод. Величина зазоров зависит от качества исполнения (которое часто «хромает» — вот главная беда!). Машина не тронется с места, пока все зазоры не будут выбраны — такова идеология постоянного полного привода с межосевым дифференциалом. И когда это происходит, раздается удар. Особенно он чувствуется, если после торможения двигателем начать разгоняться. Или резко бросить сцепление при троганье с места.
Материалы по теме
Почему этого нет у полноприводных иномарок?
Во-первых, соединений меньше — из-за совмещения коробки и раздатки. Во-вторых, меньше зазоры: благодаря точному изготовлению всех деталей. В-третьих, применяются высококачественные смазочные материалы.
Что делать?
- Используйте современные трансмиссионные масла с высокой вязкостью. Одно «но»: зимой потери в трансмиссии увеличатся, а значит вырастет и расход топлива.
- Обратите внимание на регулировку датчика положения педали сцепления. Большой свободный ход (около 20 мм) провоцирует сильные удары. Если его уменьшить до 2–4 мм, удары станут менее заметны.
Половину днища Нивы закрывают различные агрегаты и детали трансмиссии.
2. Вибрация раздаточной коробки
Материалы по теме
Корень проблемы. Следствие заводских просчетов: ради экономии решили применить стандартную коробку передач от Жигулей. В результате на Ниве раздатка не крепится к задней части коробки передач (как у иномарок), а подвешена на двух подушках к кузову.
Положение раздаточной коробки регулируют, подкладывая пластины под кронштейны. Помогает слабо. Ведь под нагрузкой сравнительно небольшой агрегат раскачивают сразу три вала — два карданных и промежуточный, идущий от коробки передач. Кронштейны настолько нагружены, что часто ломаются или вырывают участки пола, И, конечно, отменно передают вибрации на кузов.
Почему такой вибрации нет у иномарок?
Практически на всех полноприводных автомобилях раздаточная коробка является продолжением коробки передач. Силовой агрегат представляет собой двигатель, коробку и раздатку, собранные в единый жесткий модуль и подвешенный к раме или кузову на подушках.
Что делать?
- Добавить третью опору раздаточной коробке. Создано множество конструкций — как самодельных, так и предлагаемых тюнинговыми фирмами. Но, увы, окончательно проблема с «неправильно» висящей раздаткой уйдет только вместе с самой Нивой.
Раздаточная коробка Нивы крепится к тонкому днищу кузова двумя опорами. В движении пол вибрирует и служит по сути мембраной, издающей звук.
Пример того, как нужно объединять коробку передач и раздаточную коробку в единый жесткий узел.Пример того, как нужно объединять коробку передач и раздаточную коробку в единый жесткий узел.
3. Вибрация элементов трансмиссии
Материалы по теме
Корень проблемы. Низкое качество изготовления компонентов, и даже простого крепежа. Так что Нива вибронагружена не только из-за неудачного крепления раздаточной коробки.
Что делать?
- Проверьте подушки двигателя и опору коробки передач.
- Поиск причин вибрации стоит начать с промежуточного вала. При обнаружении износа или повреждения шарнира или резиновой муфты лучше поменять вал целиком.
- Проверьте состояние карданных валов: не разбиты ли крестовины, не заклинило ли их.
- Приводы передних колес также могут быть источником вибрации, если пыльники потеряли герметичность, внутрь шарнира попала влага и повредила рабочие поверхности.
Кстати: любители тюнинга советуют установить вместо штатного дифференциала усиленный четырехсателлитный. С ним раздатка шумит и вибрирует значительно меньше.
От раздаточной коробки к осям автомобиля тянутся карданные валы, в которых многие соединения выполнены с недостаточной точностью. А если нарушена балансировка карданного вала (что бывает при неумелом ремонте), вся машина будет вибрировать.От раздаточной коробки к осям автомобиля тянутся карданные валы, в которых многие соединения выполнены с недостаточной точностью. А если нарушена балансировка карданного вала (что бывает при неумелом ремонте), вся машина будет вибрировать.
4. Негерметичность уплотнений
Материалы по теме
Корень проблемы. Качество изготовления резиновых манжет (сальников) таково, что агрегаты Нивы часто теряют масло. Обычно подтекает раздаточная коробка, хвостовики переднего и заднего редукторов. У редукторов есть еще одно слабое место: низкое расположение сапунов зачастую приводит к попаданию влаги в полость редуктора. Тот начинает выть, а потом разваливается.
Почему на зарубежных внедорожниках течей меньше?
У большинства моделей на сапуны надеты шланги, которые выведены наверх, а сальники — более высокого качества: меньше изнашиваются, реже текут.
Что делать?
- Замена сальников помогает на время. Выход один: постоянно следить и устранять подтеки.
Сапун на редукторе Нивы расположен очень низко, из-за чего узел часто «зачерпывает» воду.
Личный опыт: что осталось от трансмиссии Нивы после поездки на Кавказ
Материалы по теме
Я использовал Ниву для поездок в отпуск из Москвы на Кавказ. Там путешествовал по дорогам, недоступным легковым машинам. За пробег менее 40 000 км:
- Выпал сапун из редуктора переднего моста и потерялся.
- После форсирования горных рек вернулся в столицу с редуктором, полным воды.
- Дважды ослабевало крепление кардана.
- Постоянно «сопливились» сальники раздаточной коробки.
- Потек сальник ведущей шестерни заднего моста.
- И, конечно, всю дорогу зубодробительно вибрировала раздаточная коробка.
Хотя во все агрегаты машины было залито качественное трансмиссионное масло.
Зато проходимость хорошая
Эта машина — для тех, кому нужны хорошие внедорожные качества за низкую (относительно) цену. Еще один плюс: простота конструкции и доступность запчастей позволяют самостоятельно устранять многие мелкие недостатки.
Так что, несмотря на заводские просчеты и устаревшую конструкцию, желающих купить Ниву хватает.
- История модернизации Нивы — тут.
- Собираясь в дорогу, проверьте, все ли вещи поместятся в багажнике и салоне автомобиля. Если есть сомнения, приезжайте к нам за автобоксом! — актуальный и широкий ассортимент, скидки при покупке, монтаж и доставка. Нет места для хранения? Возьмите автобокс в прокат!
- При необходимости защитить радиатор автомобиля от попадания камней и прочих неприятностей всегда можно изготовить защитную сетку своими руками или установить модельную защиту радиатора.
Замена подрамника lada 2121 4×4 21217 (ваз нива)
Вибрация раздатки НИВА. Убийца раздатки. Проверить за 1 … * 8 окт 2014 … Какие причины вибрации раздаточной коробки НИВЫ. … Причём, простого ремонта может уже оказаться не достаточно, потребуется …Как сделать подрамник раздатки на «Ниву» своими руками * 6 апр 2014 … Все работы следует выполнять по определенной схеме (чертеж подрамника раздатки «Нива 2121» вы можете увидеть на фото ниже).Вечное строительство : Неоконченный процесс создания … * 11 ноя 2011 … Постройка этой «Нивы» началась 10 лет назад, и процесс … Трехточечная схема повышает надежность крепления раздаточной коробки к кузову и … Подрамник автор концепции машины не использует …Хит-парад. Брошенные проекты ГАЗа и УАЗа * 17 мар 2016 … Задняя подвеска уже была многорычажной и монтировалась на своем подрамнике, задние тормоза сделали дисковыми, а решения по …Выбираем подержанный Land Rover Freelander 2 * 21 май 2015 … Ушел из жизни создатель легендарной Нивы · Новости …. Второй Фрил имеет два жестких подрамника — спереди и сзади. У него простая в обслуживании и прочная, как Великая китайская стена, независимая …. Также во время замены ремня рекомендуется заменить масло в раздатке, …ИЖ 4×4 (метки: 2126, ника, nika, fabula, ода) | ВКонтакте * РК и КПП «аля Нива» на подрамнике …. решил замутить мост с нивы на зад. в плане потом туда поставить блокировку … Всем привет На полноприводную иж оду можно поставить коробку от класики а раздатку ижевскую … на 5 может кто сталкивался скиньте чертежи пожалуйста или ссылку где их найти.История полного привода на ВАЗе — Колеса.ру * 8 июн 2016 … Однако Нива, при всех её плюсах и некогда революционной … сзади и «стыковался» к раздатке через карданную передачу. … и редуктор ставилась на оригинальный подрамник, в результате …. Вероятно, подобный тюнинг при желании может заказать и «простой смертный», однако это …Секретный кроссовер УАЗ 3170: технические детали, сроки … * 8 июн 2016 … Конструкция трансмиссии УАЗа 3170 во многом определяется особенностями … Фактически, это схема Нивы, с поправкой на габариты.ВАЗ 4×4 2121 Нива 1983, Всем доброго времени суток, бензин … * 14 окт 2012 … Отзыв владельца Лада Нива 2121 83 года: , 4 вд, мкпп, бензин. … Установить подрамник для раздаточной коробки с заменой подушек …Рама (автомобиль) — Википедия * Ра́ма, разъёмно-разделительная силовая схема — разновидность несущей системы …. Отсутствие лонжеронного подрамника (полурамы) в передней части … а подобная конструкция подрамника в настоящее время распространена ….. и задний подрамники «Москвича-412», ВАЗ-2121 «Нива» и ЛуАЗ-969, …Нива-3 — с мотором поперек? — Авторевю * 30 янв 2017 … Все разработки, по двигателям для Нивы, японофранцузы с … Думаю, что потери в КПД сопоставимы со всеми раздатками и …. Как раз разработка простого и надёжного v-образного спасёт положение ….. «металлы ВЫНУЖДЕНЫ по другому нести нагрузку » — нагрузку несет КОНСТРУКЦИЯ!Тюнинг для охоты и бездорожья Нива, Шевроле Нива * Новинка! Теперь в наличии есть расширители и для Нивы 2121. 15 дек 2016 г. 18:57. График работы в … Установка подрамника раздаточной коробки …Карта сайта * ВАЗ 2131, 2130, 2129, 21217, 21214, 21215, 21216, 21217, 21213 «Нива» · ВАЗ 2121, …. Неочевидные причины возникновения вибрации · Подрамник раздатки …. Самый простой способ повышения эффективности отопителя · Замена … Чертеж приборной доски 2115 с распиновкой для Нивы и документация …Центровка Раздатки НИВЫ Без подъёмника 3 Способа … * 19 дек 2014 … Как центровать раздаточную коробку НИВЫ? Центровку раздатки можно сделать своими силами. Вибрация раздатки НИВА. Убийца …Лада Нива 2121 1983г., 1.6л., бензин, 4wd, механическая … * Отзыв владельца Лада Нива 2121 1983 года: , SUV, расход 12.5, 1.6 литра, мкпп. … В инете накопал схему и устройство, а также методы колхоза для его … РК установил на подрамник, закрепленный жестко на КПП и к кузову через …… и Джимники если есть простая НИВА???…она тоже тюнитсо НЕПЛОХО, …Интернет-магазин Электро Ставр * Розничная продажа и оптовые поставки бортовых компьютеров, автоаксессуаров Тольяттинского производства.Автомобиль охотника или что надо сделать с нивой, чтобы она … * 3 июл 2010 … Я сразу остановил свой выбор на НИВЕ, поскольку автомобиль у меня … специальный подрамник, переносящий крепление раздатки с …Москвич — Lurkmore * 1 сен 2016 … Отличается простой, как топор, конструкцией, товарный вид …. темах о Классике, Зубиле и Ниве (в последних — довольно изредка, при …Анализируем породу пикапа Volkswagen Amarok — ДРАЙВ * 10 май 2011 … Рамная конструкция с задней рессорной подвеской и жёстко подключаемой …. Когда то у меня была «Нива». … Она открыла мне глаза на простую истину: вездеход нужен тому, кто пользуется его возможностями по полной. …. Magna подготовила для Форда подрамник из углеволокна.Подрамник своими руками Ваз 21213 — YouTube * 17 июл 2015 … Более грамотный подход к изготовлению подрамника на ниву 3D.
Технические характеристики автомобилей. ВАЗ 21213, 21214 … * ВАЗ-21213. ВАЗ-21214 … Промежуточный вал (от коробки передач к раздаточной коробке) … Гидравлическая, с вакуумным усилителем, двухконтурная.Подрамник нива ваз 2121 ваз 21213 ваз 21214 коробки … * 25 сен 2014 … Убрать вибрацию нива коробка раздатки ваз 2121 http://niva21.com.ua/podramnik-niva-vaz-2121-21213-21214-korobki-razdatochnoj-raz/ …Карта сайта * Коробка передач и сцепление автомобиля Lada 4×4 21214 M — снятие и установка …. ВАЗ 2131, 2130, 2129, 21217, 21214, 21215, 21216, 21217, 21213 «Нива» · ВАЗ …. Замена вакуумного усилителя тормозов · Тормоза Шевроле-Нивы …. Чертеж приборной доски 2115 с распиновкой для Нивы и документация …Ремонт и техническое обслуживание ВАЗ 21213, 21214 (Нива) * Ремонт и техническое обслуживание ВАЗ 21213, 21214 (Нива) … с межосевым блокируемым дифференциалом и раздаточной коробкой с понижающим рядом. … В тормозной системе применены вакуумный усилитель и главный …Каталог продукции | Автопродукт * Задняя независимая подвеска — Лада: Калина, Калина 2, Гранта Быстрый просмотр ….. Усилитель кузова задний — ВАЗ 2108, 2109, 21099, 2113, 2114, 2115 Быстрый просмотр …… Усилитель раздаточной коробки Быстрый …Бестселлеры рынка: Lada 4×4 — старый мерин борозды не портит * 15 апр 2015 … Роль «Нивы» под заводским обозначением ВАЗ-2121, … Случилось это лишь в 2001 году, когда российскому рынку был представлен ВАЗ-21214. … «Нива» пока сохраняет не только ручной привод раздаточной коробки, но и ….. Да ничего не входит, разве что усилитель руля, крепление …Niva Lada 4×4. Обслуживание и Ремонт НИВЫ своими руками … * 9 май 2017 … Причина неисправности снятого стартера НИВЫ ВАЗ 21214 … Без подъёмника 3 Способа Центровки Раздаточной коробки НИВА … «Карманный» Бутылочный домкрат — Обзор. Возможности и конструкция моего …Нива Клуб — Нива «Джунгли» * Двигатель ВАЗ 21214 с объемом, увеличенным до 1,9 л (мощность 140 л.с., крутящий момент 160 Нм) … Вакуумный усилитель тормозов модели 21236 …. и коробкой передач с пристыкованной раздаткой от «Шевроле-Нива«.Нива ВАЗ 2121 устройство и ремонт * 24 мар 2016 … Устройство и эксплуатация автомобиля ВАЗ 2121, ВАЗ 21213, 21214, ее модификации, ВАЗ … Привод тормозов гидравлический с вакуумным усилителем, двухконтурный, … Коробка передач автомобиля Нива ВАЗ 2121, устройство … Снятие, установка и центрование раздаточной коробкиЛада Нива 2121 1983г., 1.6л., бензин, 4wd, механическая … * 9 янв 2011 … Отзыв владельца Лада Нива 2121 1983 года: , SUV, расход 12.5, 1.6 литра, мкпп. … В инете накопал схему и устройство, а также методы колхоза для … Перебрать переднюю и заднюю по принципу 21214М. …. РК — раздаточная коробка … Раз уж снимал раздатку — снял КПП, а заодно и сцепу.ВЕРСТКА 29.09.11- г.-нов * 12 сен 2011 … … км не требуется. Конструкция автомобиля по- ….. усилителем рулевого управления, значительно …. ференциала в раздаточной коробке. 26 — переключатель очисти- теля и … ВАЗ-21214 и 200 кг для автомоби-.Каталог запчастей на ВАЗ-2131 (2131, 2130, 2129, 21217, 21214 … * Каталог автозапчастей ВАЗ-2131. Кузов, Двигатель, Трансмиссия, Ходовая часть, Механизмы управления, Электрооборудование, Принадлежности, …Тридцать лет, которые изменили мир : «Нива» ВАЗ-2121 и ее … * Еще спустя год появились инжекторная модель ВАЗ-21214 и две «растянутые» на …. Может быть нарушена и центровка раздаточной коробки. … Кроме того, конусная конструкция этих подшипников требует точной регулировки.Трансмиссия Нива ВАЗ 21213, 21214, 2131 lada 4×4 * технические характеристики трансмиссии, коробки передач, сцепления … Межосевой дифференциал расположен в раздаточной коробке и аналогичен …Сравнение Lada 4×4 и Chevrolet Niva (Лада 4×4 и Шевроле Нива … * 2 июн 2016 … Что касается машины-прародителя, ВАЗ-2121, то в середине 1990-х она … на Chevrolet Niva считается развитием двигателя ВАЗ-21214 от Lada 4×4. … раздаточной коробки (РК), в отличие от двух опор у Lada 4×4. … иные усилитель тормозов и главный тормозной цилиндр, раздатка с …Раздаточная коробка — назначение, устройство, режимы работы * Раздаточная коробка предназначена для распределения крутящего момента … Конструкция раздаточной коробки различается в зависимости от вида …Лада Нива 2121 2013 года, 1.7 литра, Доброго всем времени … * 11 дек 2014 … Авто этот, Нива 21214М, 2013 г/в, на сегодня пробег 11 тыщ ….. давай я искать массу, облазил все под машиной, и коробку, и раздатку, …Подрамник раздатки нива — YouTube * 26 май 2016 … Подрамник раздатки нива … эта «чудо- заплатка» заканчивается, потому что на неё ещё и коробка давит. Зато подвесной подшипник на усилителе) … здравствуйте. можете скинуть чертеж подрамника на почту … Все Датчики ВАЗ Расположение. Это надо знать всем водителям ВАЗ НИВА.«Нива» будет жить — сайт За рулем www.zr.ru * 1 сен 2008 … Но «Лада 4×4», урожденная «Нива», продолжает пользоваться успехом не … Новый вакуумный усилитель дал, наконец, машине информативные тормоза. … вентиляция исключают подтекание масла из раздаточной коробки. … Обновленная машина сохранит индекс 21214 и прежние …Подрамник на раздатку Нива своими руками: чертежи и этапы … * … на «раздатке» делает машину более комфортабельной и …
Бестселлеры рынка: Lada 4×4 — старый мерин борозды не портит * 15 апр 2015 … Роль «Нивы» под заводским обозначением ВАЗ-2121, разработанной с … «Нива» пока сохраняет не только ручной привод раздаточной коробки, но и …. Поддон двигателя неплохо прикрыт подрамником и штатным … в салоне, схема складывания задних сидений (тоже спорный момент).Магазин Внедорожник * Один из самых крупных онлайн-магазинов для LADA NIVA, NIVA CHEVROLET, RENAULT DUSTER, УАЗ. Более 7000 товаров в наличии и под заказ с …Подрамник своими руками Ваз 21213 — YouTube * 17 июл 2015 … Более грамотный подход к изготовлению подрамника на ниву 3D.Автоконструктор 4×4, тюнинг-центр (Екатеринбург) | ВКонтакте * Новый Уаз Патриот и Niva Urban(2121) по снегу.кто лучше?сток!!нива …. Сколько будет стоить регулировка редуктора заднего моста на ВАЗ 2121?Рама (автомобиль) — Википедия * Ра́ма, разъёмно-разделительная силовая схема — разновидность несущей системы ….. Отсутствие лонжеронного подрамника (полурамы) в передней части … применена на «Оке» ВАЗ-1111, а подобная конструкция подрамника в ….. силовой передачи — сцепления, коробки передач, раздаточной коробки, …Вечное строительство : Неоконченный процесс создания … * 11 ноя 2011 … Тогда она называлась ВАЗ-2121 и была оснащена старым, … Трехточечная схема повышает надежность крепления раздаточной коробки к кузову и … коробки. Подрамник автор концепции машины не использует …Подрамник раздаточной коробки Нива Ваз 2121, 21214, 2131 … * 20 ноя 2016 … Подрамник раздаточной коробки Нива Ваз 2121, 21214, 2131 Установка, покупка здесь: http://niva-komfort.ru/»АвтоВАЗ» перенесет производство трехдверной Lada 4×4 * 30 ноя 2016 … При этом сборку подрамников, раздаточных коробок и передних мостов организуют в …. Прибегали уже с байкой о том, как Хонда украла чертежи? …… 6000 Стоила ВАЗ-21011, а Нива стоила вроде 9000-10000.Вы их просто готовить не умеете! (ВАЗ 2121 Нива) * Так вот, у нашего подзащитного раздатка закреплена на своеобразном подрамнике, состоящем из двух поперечных кронштейнов. … Изменена и схема крепления редуктора переднего моста, теперь он не подвешен к … Вот если бы здесь стояла пятиступенчатая коробка, то острота этого вопроса …купить Подрамник раздаточной коробки Нива ВАЗ 21213, 21214 … * На сайте магазина Лада мастер вы можете купить Подрамник раздаточной коробки Нива ВАЗ 21213, 21214, 2131.Тюнинг для охоты и бездорожья Нива, Шевроле Нива * Установка подрамника раздаточной коробки … Замена сцепления на моделях ВАЗ 2121-2131 на сцепление от Шеви Нивы …Каталог изделий тюнинга и спорта: усилитель кузова, распорка … * АР 0033 / АР08-2802020. Подрамник с рычагами — ВАЗ 21099, 2108, 2109; ВАЗ 2113, 2114, 2115 …… Усилитель раздаточной коробки Быстрый просмотр.Тюнинг ВАЗ 21214 своими руками * 22 апр 2014 … Тюнинг ВАЗ 21214: продуктивный поиск разумных компромиссов …. и уровня шума, передаваемого раздаточной коробкой на кузов, а также … агрегата от повреждений, нужно установить специальный подрамник.Lada (ВАЗ) 2121 Нива с пробегом купить в Беларуси — фото … * Автомобили Lada (ВАЗ) 2121 Нива новые и с пробегом в Беларуси. Частные … в задних приводах, цилиндры в задних барабанах (оба), новая раздатка, …Лада Нива 2121 1983г., 1.6л., бензин, 4wd, механическая … * Отзыв владельца Лада Нива 2121 1983 года: , SUV, расход 12.5, 1.6 литра, мкпп. … 1983. Отзыв автовладельца Лада 4×4 2121 Нива 1983 …. РК установил на подрамник, закрепленный жестко на КПП и к кузову через …. РК — раздаточная коробка ….. Чертежи и марка подшипников есть на нивовском форуме.VAZ-2122 Reka amphibious vehicle * В ходе испытаний второй серии опытных образцов ВАЗ-2121 «Нива» в 1974 году … Были сделаны все необходимые чертежи первой серии (Э2122), по которым и … 4-ступенчатая коробка передач и раздаточная коробка), температура очень … и закрепили его снаружи днища на специальном подрамнике.Усиленные полуоси, валы, приводы для Лада ВАЗ | Ассортимент … * Подшипник полуоси левый/КМП «ANDYCAR» 2121-2403080 для Лада …. от коробки передач на колёса, приводя в движение транспортное средство.Центровка Раздатки НИВЫ Без подъёмника 3 Способа … * 19 дек 2014 … Как центровать раздаточную коробку НИВЫ? … Раздатки НИВЫ Без подъёмника 3 Способа Центровки Раздаточной коробки НИВА.ВАЗ 4×4 2121 Нива 1983, Всем доброго времени суток, бензин … * 14 окт 2012 … Отзыв владельца Лада Нива 2121 83 года: , 4 вд, мкпп, бензин. … Установить подрамник для раздаточной коробки с заменой подушек …Карта сайта * Информация ВАЗа … 21213, 21214, 21217, 2129, 2130, 2131 · 2121 … Раздаточная коробка, ее привод и схема работы · Рулевое управление · Сцепление и его привод …. Подрамники на НИВУ · Установка сальников хвостовиков …
Источники
Как на ниве шевроле устранить вибрацию
Вибрация Шевроле Нива. В чем причины?
Автор: Макеев Василий
Чтение статьи займёт: 1 минуту
Несмотря на то, что Шнива стала поистине «народной любимицей», она не лишена своих недостатков, искоренить которые практически невозможно. Многие автолюбители прекрасно осведомлены о них и всячески пытаются с ними бороться. Данная статья посвящена такому недостатку как вибрация Шевроле Нива, которая возникает на определенной скорости или при определенных оборотах двигателя. Если не устранить причину, то вибрация, помимо дискомфорта, негативно скажется на подшипниках раздаточной коробки или даже мостов.
Почему возникает вибрация Нива Шевроле?Для начала необходимо убедиться, что вибрация автомобиля возникает в узлах трансмиссии, а не на креплении силового агрегата. Для этого устанавливаются рычаги КПП и раздаточной коробки в положение нейтрали, а обороты двигателя доводятся до тех, при которых была вибрация обнаружена. Если вибрация снова возникает, то причина кроется в опорах двигателя или коробки.
Резинометаллические изделия со временем расслаиваются и теряют свои упругие свойства. Если же вибрация пропала, то под подозрением промежуточный вал и карданные валы.
Состояние промежуточного вала оценивается при включенной прямой передаче (IV скорость). Дрожь, передающаяся на кузов автомобиля, исходит от шарниров, эластичной муфты или фланцев. Для проверки биения карданов необходимо разогнаться до исследуемой скорости, а еще лучше – до скорости чуть выше той, при которой обнаруживалась вибрация Шевроле Нива. Затем рычаги КПП и раздатки переводятся в «нейтраль», и автомобиль пускается «накатом». Работают только карданные валы. Проблема не устранилась – однозначно валы разбалансированы.
Последняя причина дрожи автомобиля во время движения может заключаться в нарушенной центровке раздаточной коробки. Особенно это бывает после ремонта трансмиссии. Сразу следует проверить состояние опор крепления двигателя и КПП. При изношенных подушках центрировать раздатку бессмысленно.
Способы устранения неисправностейНекоторые манипуляции можно выполнить самостоятельно, без услуг подчас дорогостоящего автосервиса.
Однако качество запчастей на отечественные автомобили оставляет желать лучшего, поэтому, скажем, купив кардан шевроле нива, никто не получает стопроцентной гарантии решения проблемы.
Но многие предпочитают идти на риск, приобретая новые детали.
За подушками двигателя и коробки необходимо периодически следить. Если автомобиль эксплуатируется в жестких условиях, то на эти узлы существенно возрастают нагрузки. Кардан шевроле нива подлежит балансировке, но только при определенном допуске биения. Некоторые водители отдают кардан на восстановление, другие же предпочитают покупать новый.
Определенную долю вибрации удается убрать, если заменить карданы с крестовинами на карданы со ШРУСами.
При этом придется вносить небольшие изменения, так как фланцы хвостовиков не идентичны. Наконец, центрирование раздатки можно выполнить самостоятельно, если ослабить ее крепление и, перемещая по плоскости, добиваются такого ее положения, чтобы зазор между фланцами был минимальным. Здесь имеются в виду фланцы ведущего вала раздатки и промежуточного вала.
Стоит ли бороться с вибрацией?Определенная категория автолюбителей отмечает, что нет смысла бороться с вибрацией, так как она является «визитной карточкой» любой Нивы. Это мнение ошибочно. В большинстве случаев дисбаланс карданов наступает по причине их механических повреждений. Что ни говори, а Нива действительно эксплуатируется в условиях бездорожья, где нетрудно получить деформацию кардана. Достаточно десятых долей миллиметра осевого смещения, чтобы образовалась вибрация.
Устранение вибрации от дороги на датчике нагрузки
Переполнение стека- Около
- Товары
- Для команд
- Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
- Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
- Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
- Талант Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя
«Убийца желе» или как устранить вибрацию
Прежде всего хочу сказать, что я не изобретатель этой идеи. Я просто хочу поделиться с вами своим дизайном. Надеюсь, кому-нибудь будет полезно!
Многим из тех, кто занимается съемкой видео с воздуха, известен эффект «желе», возникающий из-за вибраций, что значительно ухудшает качество видео. Иногда от него не так просто избавиться. Предлагаю решить эту проблему, сделав демпфирующую платформу из стального троса.Мы разместим на нем не только GoPro, но и все FPV-оборудование (как известно, сильные вибрации «вредны» и для видеопередатчика).
Такая конструкция вполне подходит для любого коптера и не привязана к какой-либо конкретной раме. У меня есть рама MF450 Locust с пластиковыми дужками (клоны DJI) и центральными пластинами из стекловолокна. Руки не обладают достаточной жесткостью, поэтому они обязательно вызовут сильную вибрацию. Это будет отличным испытанием для нашей платформы против желе! И результаты отличные! Абсолютно никакого желе!
В видео ниже есть пошаговое руководство:
Также вы можете выполнить следующие действия:
Нам понадобится: стальной трос диаметром ~ 1мм (велосипедный КПП)
Г-образный алюминиевый профиль 10х10мм
Кусок вспененного листа ПВХ толщиной 2мм
Вырезать две квадратные части из ПВХ
Сделайте паз посередине обоих квадратов
Приклейте один конец проволоки с помощью CA
.Приклейте сверху остальной квадрат, совместите с нижним квадратом и плотно прижмите
Повторите процесс с другим концом провода.Вы должны закончить с этим (вид сверху):
Сделайте 4 таких изолятора канатной проволоки. Затем просверлите монтажные отверстия и покрасьте, если хотите.
Вырежьте алюминиевый профиль, просверлите отверстия и установите его на раму
Установить демпферы из троса (более подробный вид смотрите на видео выше)
Установите оборудование и готово!
Коптер готов к полету
И, наконец, видео полета:
Спасибо! Надеюсь, эта статья будет полезной!
.Как устранить вибрацию на узких поворотах?
Вопрос: По мере того, как длинный шпиндель, который я поворачивал, становился уже, он начинал вибрировать хлесткими движениями. Как убрать вибрацию?
— Роджер Гастингс, Эскондидо, Калифорния
Если части вашего шпинделя все еще грубые, Роджер, сначала поверните весь шпиндель до цилиндра. Это обеспечивает центрирование и балансировку заготовки на токарном станке.Уменьшите скорость поворота и держите инструменты острыми, чтобы заглушить стук.
Если вы обнаружите, что шпиндель все еще раскачивается, подумайте об использовании одного или нескольких имеющихся в продаже люнетов для шпинделя для дополнительной поддержки на более узких участках шпинделя. Для недорогого решения сделайте свой простой люнет, как показано на рисунке выше .
Начните с выкладывания формы на фанере, центрируя остальное отверстие на патроне токарного станка. Отметьте позиции четырех винтов так, чтобы X, проведенный между ними, пересекался в центральной точке.Затем распилите раму по форме и закрутите винты. Прикрутите небольшой канцелярский зажим к нижней левой части основания. Затем прикрепите деревянный брусок с помощью болта и барашковой гайки, чтобы прижать остальную часть к направляющим станины токарного станка.
Привяжите прочную веревку к нижнему левому винту. Затем со шпинделем, зажатым в токарном станке и отцентрированным в остальной части, оберните струну вокруг винтов в такой последовательности, чтобы захватить шпиндель: вверху справа, внизу слева, внизу справа, вверху слева и внизу справа.Наконец, закрепите конец веревки в зажиме для бумаг, чтобы он крепко держался. Сделайте столько стабилизаторов струны, сколько вам нужно, чтобы поддерживать узкие части шпинделя.
.Rod Hatfield Chevrolet в Лексингтоне, Кентукки, KY
Род Хэтфилд Chevrolet в Лексингтоне | Луисвилл и Николасвилл, штат Кентукки Chevrolet Источник автомобиля Род Хэтфилд Chevrolet в Лексингтоне, штат Кентукки, ваш главный дилер, также обслуживающий клиентов из Луисвилля. Зайдите на тест-драйв сегодня!
Как я могу поехать Род Хэтфилд Шевроле?
ИНФОРМАЦИЯ О МЕСТЕ
- Адрес: 232 New Circle Road, Lexington, KY 40505
- Телефон: +1859-274-4289
- Номер улицы: 232
- Маршрут: New Circle Road
- Почтовый индекс: 40505
- Местоположение: Лексингтон
- Штат: Кентукки (KY)
- Страна: США
- Сайт: Родхатфилдчевы.com
Где Рода Хэтфилда Chevrolet в Лексингтоне на карте?
ОТЗЫВЫ КЛИЕНТОВ (38)Обзоры
РЕЙТИНГ: Это место имеет 38 отзывов клиентов.
Вы можете оставить отзыв без регистрации.
Учебное пособие по физике: Продольная звуковая волна
В первой части Урока 1 упоминалось, что звук — это механическая волна, создаваемая вибрирующим объектом. Колебания объекта приводят в движение частицы окружающей среды, которые переносят энергию через среду. Для звуковой волны, распространяющейся в воздухе, колебания частиц лучше всего описываются как продольные . Продольные волны — это волны, в которых движение отдельных частиц среды происходит в направлении, параллельном направлению переноса энергии.Продольная волна может быть создана в обтяжке, если обтяжку растянуть в горизонтальном направлении, а первые витки обтяжки будут вибрировать горизонтально. В таком случае каждая отдельная катушка среды приводится в колебательное движение в направлениях, параллельных направлению передачи энергии.
Звуковые волны в воздухе (и любой текучей среде) — это продольные волны, потому что частицы среды, через которую распространяется звук, колеблются параллельно направлению движения звуковой волны.Вибрирующая струна может создавать продольные волны, как показано на анимации ниже. Когда вибрирующая струна движется в направлении вперед на , она начинает давить на окружающие молекулы воздуха, перемещая их вправо к ближайшему соседу. Это заставляет молекулы воздуха справа от струны сжиматься в небольшую область пространства. Когда вибрирующая струна движется в обратном направлении (влево), она понижает давление воздуха непосредственно вправо, заставляя молекулы воздуха двигаться назад влево.Более низкое давление справа от струны заставляет молекулы воздуха в этой области непосредственно справа от струны расширяться в большую область пространства. Возвратно-поступательная вибрация струны заставляет отдельные молекулы воздуха (или слой молекул воздуха) в области непосредственно справа от струны непрерывно колебаться вперед и назад по горизонтали. Молекулы движутся вправо, когда струна движется вправо, а затем влево, когда струна движется влево. Эти возвратно-поступательные колебания передаются соседним соседям посредством межчастичного взаимодействия.Другие окружающие частицы начинают двигаться вправо и влево, посылая таким образом волну вправо. Поскольку молекулы воздуха (частицы среды) движутся в направлении, параллельном направлению движения волны, звуковая волна называется продольной волной. Результатом таких продольных колебаний является создание сжатий и разрежений в воздухе.
Независимо от источника звуковой волны — вибрирующей струны или вибрирующих зубцов камертона — звуковые волны, распространяющиеся в воздухе, являются продольными волнами.И существенная характеристика продольной волны, которая отличает ее от других типов волн, состоит в том, что частицы среды движутся в направлении, параллельном направлению переноса энергии.
Мы хотели бы предложить … Зачем просто читать об этом и когда можно с этим взаимодействовать? Взаимодействие — это именно то, что вы делаете, когда используете одну из интерактивных функций The Physics Classroom. Мы хотели бы предложить вам совместить чтение этой страницы с использованием нашего Симулятора простой волны.Вы можете найти его в разделе Physics Interactives на нашем сайте. Симулятор Simple Wave Simulator предоставляет учащемуся среду для изучения различий между продольными и поперечными волнами, взаимосвязи длины волны, частоты и периода, звуковых волн как волн давления и многого другого.
Частота Вибрация — обзор
9.4 Взаимосвязь между частотами FSDT и CPT
Ниже показано точное соотношение между собственными частотами колебаний FSDT и CPT для класса пластин, а именно многоугольных пластин со всеми прямыми краями и простой опорой.
С учетом ур. (9.7a), (9.7b), (9.7c) и выражения для поперечной силы, приведенные в уравнениях. (9.4a) и (9.4b), уравнение. (9.4c) CPT можно записать как
9,10∇4wC − ρhDωC2wC = 0
Уравнение (9.10) пластины CPT может быть разложено на множители, чтобы получить
9,11 (∇2 + λC) (∇2 − λC) wC = 0
, где
9.12λC2 = ρhDωC2
Для многоугольной пластины с простой опорой прогиб w C и момент Маркуса Φ C = ( M xx + M yy ) / (1 + v ) = D ∇ 2 w C равны нулю на прямых краях границы, т.е.е.
9,13wC = 0 и 2wC = 0
Как было указано Конвеем (1960) и позже доказано Пнуели (1975), частотные решения четвертого дифференциального уравнения (9.10) и граничное условие, приведенное в уравнении. (9.13) совпадают с уравнениями, полученными путем простого решения следующего дифференциального уравнения второго порядка:
9,14 (∇2 + λC) wC = 0
и граничного условия w C = 0.
Аналогично в случае FSDT, из Ур. (9.8a), (9.8b), (9.8c), (9.5a) и (9.5b), мы можем переписать уравнение. (9.5c) как
9,15∇2ΦM − κ2GhD (ΦM + ∇2wM) = — ρh412DωM2ΦM
, где Φ M — сумма моментов, определенная как
9,16ΦM = Mxx + Myy1 + v = M ∂x + ∂φyM∂y)
Подставляя уравнения (9.8d) и (9.8e) в уравнение. (9.5c) и принимая во внимание уравнение. (9.16) имеем
9,17κ2Gh (ΦM + ∇2wM) = — ρhωM2wM
. Удалив Φ M из формул. (9.15) и (9.17) получаем
9,18∇4wM + (ρhκ2Gh + ρh22D) ωM2∇2wM + ρhD (ρh412κ2GhωM2−1) ωM2wM = 0
Уравнение (9.18) можно разложить на множители и получить
9,19 (∇2 + λ1) (∇2 + λ2) wM = 0
, где
9.20aλ1 = 12 (ρhκ2Gh + ρh412D) ωM2− [12 (ρhκ2Gh + ρh412D) ωM2] 2 + ρhDωM2
9.20bλ2 = 12 (ρhκ2Gh + ρh412D) ωM2 + [12 (ρhκ2Gh + ρh412D) ωM2] 2 + ρhDωM2
В качестве альтернативы, уравнение. (9.19) можно записать в виде двух уравнений второго порядка (см. Пнуэли, 1975):
9,21 (∇2 + λi) wM = w¯ и (∇2 + λj) w¯ = 0
, где i = 1 если j = 2 и наоборот.
Рассматривая многоугольную пластину с простой опорой, граничные условия на каждой прямой кромке с опорой задаются формулой
9.22wm = 0, MnnM = 0, φSM = 0
, где n и s — нормальные и тангенциальные координаты кромки. Поскольку вдоль прямой из φsM = 0 следует, что ∂φsM / ∂s = 0, то вместе с условием MnnM = 0 можно вывести, что ∂φnm / ∂n = 0. Ввиду этого факта и уравнения. (9.17) граничные условия, приведенные в формуле. (9.22) может быть выражено как
9.23wM = 0, ΦM = 0, ∇2wM = 0, w¯ = 0
Благодаря математическому сходству между определяющими уравнениями (9.14) и (9.21) и граничными условиями ( 9.13) и (9.23) следует, что задача о вибрационной пластине FSDT аналогична задаче о пластине CPT. Таким образом, для данной многоугольной пластины с простой опорой:
9,24λj = λC
. (9.20b) и (9.12) в уравнение. (9.24) дает частотное соотношение между FSDT и CPT пластинами, т.е.
9.25ωM2 = 6κCGρh3 {[1 + 112ωCh3ρhD (1 + 2κ2 (1 − v))] — [1 + 112ωCh3ρhD (1 + 2κ2 (1 − v) )] 2-ρh33κ2GωC2}
Обратите внимание, что для значения частоты CPT, соответствующего последовательности мод, соотношение, приведенное в формуле.(9.25) дает соответствующее значение частоты FSDT. Отношения, приведенные в формуле. (9.25) был впервые получен Ирчиком (1985).
Передача ударной вибрации на бетонные и строительные листы
В данной работе предлагается альтернативная система для обнаружения вибраций, возникающих при ударах по бетонным и строительным листам. Для проведения испытаний необходимо внедрить систему измерения, отличную от той, которая предлагается в действующем стандарте UNE EN 140-7. Эта система состоит из усилителя и ударного устройства, которое также может измерять деформацию материала после удара.Эта система способна обнаруживать вариации передачи вибрации с той же частотой между различными используемыми строительными материалами после установления взаимосвязи между теоретическими предсказаниями и экспериментальными результатами. Таким образом, эту систему можно использовать как систему обнаружения вибрации и как альтернативный метод стандартизации материалов по их акустическим характеристикам.
1. Введение
В настоящее время проводится множество тестов, чтобы лучше понять важность передачи вибрации в материалах и ее применения в строительстве.Действующее законодательство на национальном уровне содержится в Техническом строительном кодексе (CTE DB-HR) [1] и в настоящей Инструкции по конструкционному бетону (EHE-08) [2], а на международном уровне — через стандарты ISO, где важность акустически характеризующие материалы по их снижению ударного шума констатируют улучшение качества и комфорта построенных помещений.
В некоторых исследованиях основное внимание уделяется вибрациям, вызываемым людьми, когда они совершают динамические воздействия на площадь пола здания [3].Эти колебания могут существенно повлиять на эксплуатационные характеристики, но редко на усталостные характеристики и безопасность конструкции. Помимо создаваемого шума, эти действия генерируют частоты, которые могут быть обнаружены и измерены с помощью необходимых приборов и различаются в зависимости от использования, в котором есть застроенная площадь, которая должна быть измерена. Еще один источник вибраций, который также становится очень важным в строительстве, — это объекты, которые генерируют раздражающие шумы и обнаруживаются путем передачи через конструкцию даже в нескольких метрах от центра излучения.Изоляция этих вибраций и изучение материалов, обеспечивающих большее акустическое поглощение, уже изучались другими исследователями, и сегодня она все еще совершенствуется.
Среди работ, которые включают использование вибрации для определения определенных физических параметров материалов, есть различные испытания, зависящие от материала и измеряемых характеристик. Некоторые авторы вызывали небольшие механические возмущения в пробирках, и полученные результаты коррелировали с помощью соответствующего программного обеспечения с другими стандартизованными методами, такими как использование ультразвука или обычных испытаний на изгиб, впоследствии выполняя анализ гармоник, полученных с помощью быстрого преобразования Фурье, для определения динамических характеристик. Модуль Юнга материала [4, 5].В других случаях работа выполняется с материалами, армированными некоторыми типами волокон или добавок, и проводятся исследования улучшения, достигаемого за счет добавления этого материала как в структурном, так и в акустическом отношении; Эти испытания обычно измеряют взаимосвязь между вязкостью при изгибе и энергией, вызванной ударами [6]. Кроме того, в случае бетона и раствора было проведено сравнение различных основных резонансных частот материалов, подвергающихся поперечной вибрации без каких-либо ограничений [7, 8].Целью этого сравнения было изучение влияния на их долговечность после прохождения нескольких циклов замораживания-оттаивания [9].
При работе со строительными конструкциями процесс меняется, так как габариты больше. Кроме того, важно различать различные существующие соединения в конструкциях, потому что жесткая заделка будет действовать как единое целое, препятствуя передаче вибрации, тогда как опора останется соединением между частями несвязанными, без жесткого соединения, ослабляя шумовое воздействие. [10].При изучении поведения ограждающих конструкций пола от ударного шума анализируются возбуждения, подобные тем, которые происходят от шагов, и для этого известная масса ритмично сбрасывается с заданной высоты. Независимо от силы удара, передаваемой на каркас пола, будет происходить деформация материала в области, занимаемой телом, смещая его из положения равновесия до тех пор, пока силы упругости каркаса пола не вернутся в исходное положение. Это порождает волну вибрации, которая распространяется с продольной скоростью, которая зависит от природы материала, из которого состоит каркас пола (плотности материала и динамического модуля упругости), где, как правило, для одинаковой плотности модуль упругости выше. чем выше скорость передачи, и эта вибрация отвечает за создание воздушного шума, который необходимо контролировать [11].Большинство испытаний, проведенных в этой области, были направлены на изучение плавающей плиты как наиболее подходящего конструктивного решения для снижения шумового воздействия, характеризующего различные материалы, которые могут использоваться в качестве разделительного листа между жесткой поверхностью и полом. -конструкция каркаса.
Другие исследования сосредоточены на разработке или улучшении устройств измерения и обнаружения вибрации. В этих случаях материалы не так важны, как чувствительность устройств и методики измерения [12].Некоторые тесты основаны на физической концепции механического резонанса и пытаются измерить резонансные частоты различных материалов. Тем не менее, другие несут ответственность за разработку датчиков, способных обнаруживать воздействие, производимое на определенную область, измеряя физический параметр, который может быть емкостью, скоростью или давлением [13–21].
Целью данной статьи является разработка альтернативной системы измерения, которая может обнаруживать вибрации, производимые на поверхности двух разных материалов (бетон и строительный раствор), анализируя различия в отклике датчиков для каждой из плит и проверяя достоверность Система реализована как альтернативный метод измерения для обнаружения вибраций в строительных конструкциях.
2. Методология
2.1. Использованные материалы
Для этого исследования были изготовлены две плитки, одна из бетона, а другая из раствора, без какого-либо каркаса для повышения ее сопротивления изгибу. Поскольку измерительное устройство отвечает за обнаружение поперечной вибрации, возникающей после удара, важно, чтобы плитка максимально напоминала модель вибрации растянутой мембраны. Следовательно, важно, чтобы производимая плитка работала в обоих основных направлениях и могла рассматриваться как пластины, а не как листы.Для этого использовалась идея о том, что толщина должна быть меньше четверти длины плитки, как того требует действующий EHE-08.
Размеры плиток составляли 50 × 50 × 4 см, а использованная дозировка по весу составляла 1: 3: 0,5 (цемент / песок / вода) в случае раствора и 1: 2: 3: 0,5 (цемент. / песок / гравий / вода) в случае бетона. Была предпринята попытка получить мягкую консистенцию, контролируя количество вводимой воды; при этом, как только начинается отверждение, он испаряется, оставляя внутри углубления, которые могут исказить результаты испытаний.Для предотвращения этого захваченного воздуха бетон и раствор удобно вибрировали, чтобы преодолеть силы сцепления материала и позволить адаптироваться к форме, равномерно распределяя смесь и избегая значительных различий в составе плитки.
2.2. Ударное устройство
Ударное устройство, указанное в стандарте UNE EN 140-7 для испытаний на ударный шум, предусматривает, что оно должно иметь пять молотов, покрытых изолирующей вибрацией ножек, расположенных друг от друга на расстоянии примерно 10 см, и каждый из них периодически ударяет. с массой металла 500 г и сферическим концом радиусом 50 мм с высоты 40 мм (рис. 1 (а)).В этой работе в качестве альтернативы использовалась деревянная рама, основания которой изолированы от вибраций с помощью подвешенного электромагнитного вибратора, покрытого стальным кожухом, содержащим обмотку возбуждения, в которой якорь движется линейно, поскольку они изменяют частоту переменного напряжения, до которого он подключен (рисунок 1 (б)).
2.3. Конструкция измерительного оборудования
Измерительное оборудование состоит из нескольких частей. Во-первых, был разработан усилитель мощности, поскольку электрический сигнал от функционального генератора не был достаточно стабильным, чтобы направлять его непосредственно на вибратор, ударяющий по пластине.Разработанная система способна усиливать сигналы с частотой ниже 15 кГц, а усилитель состоит из первого каскада, который позволяет нам добавлять к сигналу непрерывный и контролируемый потенциал. С другой стороны, общие характеристики усилителя следующие: коэффициент усиления по напряжению 10, максимальный выходной ток 1 А, максимальное выходное напряжение 30 В, защита от короткого замыкания и усиление без заметных искажений от 0 Гц. до 10 кГц. Генератор и усилитель подают сигналы очень стабильной и переменной частоты, которую можно регулировать в любое время.См. Электрическую схему усилителя на рисунке 2.
Кроме того, был разработан датчик, способный измерять поперечную деформацию, возникающую при ударе плитки по ее верхней поверхности, зная энергию удара, выбранную с помощью вибратор. Датчик состоит из конденсатора, который является частью цифрового автоколебательного контура. Выход этой схемы подключен к FM-демодулятору, настроенному на частоту, которая является базовой частотой автоколебательного контура.Схема датчика показана на рисунке 3.
Поскольку емкость конденсатора зависит только от его геометрии и диэлектрической проницаемости между пластинами, если площадь между его пластинами и диэлектриком остается постоянной, то его емкость будет изменяются только в зависимости от расстояния между пластинами. Одна из пластин преобразователя закреплена в середине материала пластины (как показано на рисунке 4), а другая — на плоской опорной поверхности, так что при ударе поперечная деформация, создаваемая вибрация изменяет емкость конденсатора, сигнал которого записывается.
Автоколебательный контур сконструирован так, что его собственная частота колебаний достаточно высока, в данном случае 3,3 МГц. С другой стороны, размер пластин всегда должен быть меньше или равен половине длины волны, чтобы чувствительность датчика соответствовала принятым мерам; поэтому, зная скорость распространения поперечной волны в среде, можно установить размеры пластин конденсатора. Для расчета скоростей распространения были использованы следующие формулы для бетона (i) и раствора (ii): где — динамический модуль упругости бетона (3,23 × 10 9 кг / м 2 ), — упругий модуль раствора (9 × 10 6 МПа), — плотность бетона (2200 кг / м 3 ), — плотность раствора (2500 кг / м 3 ), — ускорение свободного падения (9.8 м / с 2 ), — коэффициент Пуассона (0,2). С учетом того, что пластины конденсатора имеют длину 6 см, длина поперечной волны должна быть не более 12 см. Таким образом, мы получаем частоту () для бетона (i) и раствора (ii) следующим образом: Это находится в пределах диапазона нашего колебательного контура.
Наконец, изменение емкости преобразователя воспроизводит деформацию листа бетона или раствора, и это приводит к выдаче автоколебательного контура частотно-модулированного сигнала.Частотная модуляция происходит из-за поперечной вибрации, поэтому при добавлении схемы демодулятора сигнал, пропорциональный поперечной деформации раствора или бетонного листа, получается на выходе схемы в каждый момент времени. Этот сигнал был получен с помощью осциллографа (рисунок 4).
3. Результаты и обсуждение
На рисунке 5 показан сигнал возбуждения с частотой 10000 Гц. Таким образом, мы получили отклик датчика и его анализ гармонических чисел для бетонной (Рисунок 6) и плитки из раствора (Рисунок 7).Как можно видеть, реакция датчика и гармонический анализ для заданной частоты работы показывают различия между плитками из бетона и раствора. Данные, которые использовались для анализа гармоник, обрабатывались с использованием программного обеспечения, способного вычислять дискретное преобразование Фурье, получая таким образом представление в частотной области, причем исходная функция была функцией во временной области.
Как видно из графиков, чувствительность датчика позволяет различать способы передачи удара между различными материалами, причем в случае бетона она выше, чем в случае раствора, что соответствует с предыдущими теоретическими расчетами.
4. Выводы
На основании полученных данных можно констатировать, что мы разработали, с одной стороны, систему, которая способна производить измеряемые и контролируемые вибрации, а с другой стороны, преобразователь, способный распознавать колебания частоты, вызванные ударным устройством, дающие в ответ сигнал, который легко анализировать.
При изучении гармонического состава чувствительности датчика в случае бетона и раствора были получены четко дифференцированные результаты.Частота отклика была выше в случае бетона. Это согласуется с теоретическими результатами, полученными в (2), и, следовательно, подтверждает пригодность оборудования. Разработанную систему можно усовершенствовать для достижения более высокой чувствительности и более резких откликов. Таким образом, благодаря более тщательному процессу, система может использоваться в качестве стандартного метода для изучения вибраций и акустической изоляции от ударного шума.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.
Инфракрасная спектроскопия — Химия LibreTexts
Инфракрасная (ИК) спектроскопия — один из наиболее распространенных и широко используемых спектроскопических методов, используемых в основном химиками-неорганиками и химиками-органиками, благодаря ее полезности для определения структур соединений и их идентификации. Химические соединения имеют разные химические свойства из-за наличия разных функциональных групп.
Введение
Инфракрасная (ИК) спектроскопия — один из наиболее распространенных и широко используемых спектроскопических методов.Поглощающие группы в инфракрасной области поглощают в определенном диапазоне длин волн. Пики поглощения в этой области обычно более резкие по сравнению с пиками поглощения в ультрафиолетовой и видимой областях. Таким образом, ИК-спектроскопия может быть очень чувствительной к определению функциональных групп в образце, поскольку разные функциональные группы поглощают ИК-излучение с разной частотой. Кроме того, каждая молекула имеет характерный спектр, который часто называют отпечатком пальца.Молекулу можно идентифицировать, сравнивая ее пик поглощения с банком данных спектров. ИК-спектроскопия очень полезна для идентификации и анализа структуры различных веществ, включая как органические, так и неорганические соединения. Его также можно использовать как для качественного, так и для количественного анализа сложных смесей подобных соединений.
Использование инфракрасной спектроскопии началось в 1950-х годах Уилбуром Каем. Он сконструировал машину, которая проверила ближний инфракрасный спектр и представила теорию для описания результатов.Карл Норрис начал использовать ИК-спектроскопию в аналитическом мире в 1960-х годах, и в результате ИК-спектроскопия стала общепринятой техникой. В области ИК-спектроскопии было много достижений, наиболее заметным из которых было применение преобразований Фурье к этой технике, что позволило создать ИК-метод с более высоким разрешением и уменьшением шума. Год, когда этот метод получил широкое распространение, был в конце 1960-х годов. 4
Абсорбционная спектроскопия
Есть три основных процесса, с помощью которых молекула может поглощать излучение.и каждый из этих путей включает увеличение энергии, пропорциональное поглощенному свету. Первый путь возникает, когда поглощение излучения приводит к более высокому уровню вращательной энергии при вращательном переходе. Второй путь — это колебательный переход, который происходит при поглощении квантованной энергии. Это приводит к повышению уровня вибрационной энергии. Третий путь вовлекает электроны молекул, которые поднимаются до более высокой энергии электронов, что является электронным переходом. Важно указать, что энергия квантуется, и поглощение излучения заставляет молекулу перемещаться на более высокий уровень внутренней энергии.Это достигается за счет того, что переменное электрическое поле излучения взаимодействует с молекулой и вызывает изменение движения молекулы. Есть несколько возможностей для различных возможных уровней энергии для различных типов переходов.
Уровни энергии можно оценивать в следующем порядке: электронный> колебательный> вращательный. Каждый из этих переходов отличается на порядок. Вращательные переходы происходят при более низких энергиях (более длинные волны), и эта энергия недостаточна и не может вызывать колебательные и электронные переходы, но колебательные (близкие к инфракрасному) и электронные переходы (ультрафиолетовая область электромагнитного спектра) требуют более высоких энергий.
Рисунок 1: Уровни энергии для молекулы. Возможные переходы: (A): чисто вращательные переходы, (B) вращательно-колебательные переходы, (C) вращательно-колебательные-электронные переходыЭнергия инфракрасного излучения слабее, чем у видимого и ультрафиолетового излучения, и поэтому тип производимого излучения различается. Поглощение ИК-излучения типично для молекулярных частиц, которые имеют небольшую разницу энергий между вращательным и колебательным состояниями. Критерием ИК-поглощения является чистое изменение дипольного момента молекулы при ее колебании или вращении.Используя молекулу HBr в качестве примера, можно сказать, что распределение заряда между водородом и бромом неравномерно, поскольку бром более электроотрицателен, чем водород, и имеет более высокую электронную плотность. \ (HBr \), таким образом, имеет большой дипольный момент и поэтому является полярным. Дипольный момент определяется величиной разности зарядов и расстоянием между двумя центрами заряда. Когда молекула колеблется, ее дипольный момент колеблется; это вызывает поле, которое взаимодействует с электрическим полем, связанным с излучением.Если есть совпадение частоты излучения и естественной вибрации молекулы, происходит поглощение, которое изменяет амплитуду молекулярной вибрации. Это также происходит, когда вращение асимметричных молекул вокруг их центров приводит к изменению дипольного момента, что позволяет взаимодействовать с полем излучения.
Молекулы, такие как O 2 , N 2 , Br 2 , не обладают изменяющимся дипольным моментом (амплитудой или ориентацией), когда они совершают вращательные и колебательные движения, в результате они не могут поглощать ИК-излучение.
Двухатомная молекулярная вибрация
Поглощение ИК-излучения молекулой можно сравнить с двумя атомами, прикрепленными друг к другу безмассовой пружиной. Рассматривая простые двухатомные молекулы, возможно только одно колебание. С другой стороны, потенциал закона Крюка основан на идеальной пружине
.\ [\ begin {align} F & = -kx \ label {1} \\ [4pt] & = — \ dfrac {dV (x)} {dx} \ label {2} \ end {align} \]
это приводит к одномерному пространству
\ [V (r) = \ dfrac {1} {2} k (r-r_ {eq}) ^ 2 \ label {3} \]
Одна вещь, которую объединяет осциллятор Морса и гармонический осциллятор, — это небольшие смещения (\ (x = r-r_ {eq} \)) от положения равновесия.Решение уравнения Шредингера для потенциала гармонического осциллятора приводит к получению уровней энергии
\ [E_v = \ left (v + \ dfrac {1} {2} \ right) hv_e \ label {4} \]
с \ (v = 0,1,2,3, …, \, бесконечность \)
\ [v_e = \ dfrac {1} {2 \ pi} \ sqrt {\ dfrac {k} {\ mu}} \ label {5} \]
При расчете энергии двухатомной молекулы учитываются такие факторы, как ангармоничность (имеет аналогичную кривую с гармоническим осциллятором при низких потенциальных энергиях, но отклоняется при более высоких энергиях).2} — \ alpha_e \ underset {\ text {колебательная связь}} {\ left (v + \ dfrac {1} {2} \ right) J (J + 1)} \ label {6} \]
Первый и третий члены представляют гармоничность и жесткое роторное поведение двухатомной молекулы, такой как HCl. Второй член представляет собой ангармонизм, а четвертый член представляет собой центробежное растяжение. Пятый член представляет собой взаимодействие между колебанием и вращательным взаимодействием молекулы.
Многоатомная молекулярная вибрация
Связь молекулы испытывает различные типы колебаний и вращений.Это заставляет атом не быть неподвижным и непрерывно колебаться. Колебательные движения определяются режимами растяжения и изгиба. Эти движения легко определить для двухатомных или трехатомных молекул. Это не относится к большим молекулам из-за нескольких колебательных движений и взаимодействий, которые будут возникать. Когда происходит непрерывное изменение межатомного расстояния вдоль оси связи между двумя атомами, этот процесс известен как колебание растяжения. Изменение угла между двумя связями известно как изгибное колебание.Существуют четыре изгибающие колебания, а именно виляние, скручивание, раскачивание и ножницы. Группа CH 2 используется в качестве примера для иллюстрации колебаний растяжения и изгиба ниже.
Симметричное растяжение Асимметричное скручивание при растяжении
Виляние Ножницы Качание
Рисунок 3: Типы режимов колебаний. Чтобы гарантировать отсутствие движения центра масс, центральный атом (желтый шар) также будет двигаться.Рисунок из Википедии
Как указывалось ранее, колебания молекул состоят из мод растяжения и изгиба. Молекула, состоящая из (N) атомов, имеет в общей сложности 3N степеней свободы, соответствующих декартовым координатам каждого атома в молекуле. В нелинейной молекуле 3 из этих степеней свободы являются вращательными, 3 — поступательными, а оставшаяся часть — фундаментальными колебаниями. В линейной молекуле есть 3 поступательные степени свободы и 2 вращательные. Это связано с тем, что в линейной молекуле все атомы лежат на одной прямой и, следовательно, вращение вокруг оси связи невозможно.Математически нормальные режимы для линейного и нелинейного могут быть выражены как
Линейные молекулы: (3N — 5) степеней свободы
Нелинейные молекулы: (3N — 6) степеней свободы
Пример 1: Колебания воды
Диаграмма режимов растяжения и изгиба для H 2 O.
Решение
H 2 Молекула O является нелинейной молекулой из-за неравномерного распределения электронной плотности. O 2 более электроотрицателен, чем H 2 , и несет отрицательный заряд, в то время как H имеет частичный положительный заряд.Суммарные степени свободы для H 2 O будут 3 (3) -6 = 9-6 = 3 степенями свободы, которые соответствуют следующим колебаниям растяжения и изгиба. Колебательные моды проиллюстрированы ниже:
Рисунок 4 Колебательные моды H 2 OПример вибрации \ (CO_2 \)
Диаграмма режимов растяжения и изгиба для CO 2 .
Решение
CO 2 представляет собой линейную молекулу и, следовательно, имеет формулу (3N-5).Имеет 4 режима вибрации (3 (3) -5). CO 2 имеет 2 режима растяжения, симметричный и асимметричный. Симметричное растяжение CO 2 не является ИК-активным, потому что нет изменения дипольного момента, потому что суммарные дипольные моменты находятся в противоположных направлениях и в результате они компенсируют друг друга. При асимметричном растяжении атом O удаляется от атома C и вызывает чистое изменение дипольных моментов и, следовательно, поглощает ИК-излучение на 2350 см -1 . Другое ИК-поглощение происходит при 666 см -1 .CO 2 симметрия с \ (D _ {\ infty h} \) CO 2 имеет в общей сложности четыре режима растяжения и изгиба, но видны только два. Две из его полос вырождены, а одна из мод колебаний симметрична, следовательно, она не вызывает изменения дипольного момента, поскольку полярные направления компенсируют друг друга. Колебательные моды проиллюстрированы ниже:
Рисунок 5 Колебательные моды CO 2Удержание частоты
Второй закон Ньютона гласит, что
\ [F = ma \ label {7} \]
где m — масса, а a — ускорение, ускорение — это дифференциальное уравнение 2-го порядка для определения расстояния по времени.{2} = k \]
сверху, получаем собственную частоту колебания.
\ [\ nu_m = \ dfrac {1} {2 \ pi} \ sqrt {\ dfrac {k} {m}} \ label {13} \]
\ (\ nu_m \), которая представляет собой собственную частоту механического осциллятора, которая зависит от силовой постоянной пружины и массы прикрепленного тела и не зависит от энергии, передаваемой системе. когда в систему вовлечены две массы, тогда масса, использованная в приведенном выше уравнении, становится
\ [\ mu = \ dfrac {m_1 m_2} {m_1 + m_2} \ label {14} \]
Частоту колебаний можно переписать как
\ [\ nu_m = \ dfrac {1} {2 \ pi} \ sqrt {\ dfrac {k} {\ mu}} \ label {15} \]
Выведение волнового числа
Используя гармонический осциллятор и волновые уравнения квантовой механики, можно записать энергию как
\ [E = \ left (v + \ dfrac {1} {2} \ right) \ dfrac {h} {2 \ pi} \ sqrt {\ dfrac {k} {\ mu}} \ label {16} \]
, где h — постоянная Планка, а v — колебательное квантовое число и находится в диапазоне 0,1,2,3…. бесконечность.
\ [E = \ left (v + \ dfrac {1} {2} \ right) hv_m \ label {17} \]
где \ (\ nu_m \) — частота колебаний. Переходы на колебательных уровнях энергии могут быть вызваны поглощением излучения при условии, что энергия излучения точно соответствует разнице уровней энергии между колебательными квантовыми состояниями и при условии, что колебания вызывают изменение дипольного момента. Это можно выразить как
.\ [{\ треугольник E} = hv_m = \ dfrac {h} {2 \ pi} \ sqrt {\ dfrac {k} {\ mu}} \ label {18} \]
При комнатной температуре большинство молекул находятся в основном состоянии v = 0, из уравнения выше
\ [E_o = \ dfrac {1} {2} hv_m \ label {19} \]
в соответствии с правилом выбора, когда молекула поглощает энергию, происходит переход в первое возбужденное состояние
\ [E_1 = \ dfrac {3} {2} hv_m \ label {20} \]
\ [\ left (\ dfrac {3} {2} hv_m — \ dfrac {1} {2} hv_m \ right) = hv_m \ label {21} \]
Частота излучения v, которое вызовет это изменение, идентична классической частоте колебаний связи v m и может быть выражена как
\ [E_ {радиация} = hv = {\ треугольник E} = hv_m = \ dfrac {h} {2 \ pi} \ sqrt {\ dfrac {k} {\ mu}} \ label {22} \]
Приведенное выше уравнение можно изменить так, чтобы излучение можно было выразить в волновых числах
\ [\ widetilde {\ nu} = \ dfrac {h} {2 \ pi c} \ sqrt {\ dfrac {k} {\ mu}} \ label {23} \]
где
- \ (c \) — скорость света (см · с -1 ) и
- \ (\ widetilde {\ nu} \) — волновое число максимума поглощения (см -1 )
Теория IR
Частоты молекулярных колебаний лежат в ИК-области электромагнитного спектра, и их можно измерить с помощью ИК-метода.В ИК-диапазоне полихроматический свет (свет с разными частотами) проходит через образец, и интенсивность прошедшего света измеряется на каждой частоте. Когда молекулы поглощают ИК-излучение, происходят переходы из основного колебательного состояния в возбужденное колебательное состояние (рис. 1).
Для того чтобы молекула была ИК-активной, дипольный момент должен измениться в результате вибрации, возникающей при поглощении ИК-излучения. Дипольный момент является векторной величиной и зависит от ориентации молекулы и электрического вектора фотона.Дипольный момент изменяется по мере расширения и сжатия связи. Когда все молекулы выровнены, как в кристалле, а вектор фотона направлен вдоль оси молекулы, такой как z. Поглощение происходит для колебаний, смещающих диполь по оси z. Полностью поляризованные по оси x или y вибрации отсутствовали бы. Дипольный момент в гетероядерной двухатомной молекуле можно описать как неравномерное распределение электронной плотности между атомами. Один атом более электроотрицателен, чем другой, и имеет чистый отрицательный заряд.2 \ label {25} \)
, связывая это с интенсивностью ИК-излучения, мы имеем следующее уравнение.
где \ (\ mu \) — дипольный момент, а \ (Q \) — колебательная координата. Интеграл момента перехода , , который дает информацию о вероятности возникновения перехода, для IR также может быть записан как
\ (\ langle \ psi_ | \ hat {M} | \ psi_f \ rangle \ label {26} \)
\ (i \) и \ (f \) представляют собой начальное и конечное состояния. \ (\ psi_i \) — волновая функция.Связав это с интенсивностью ИК-излучения, мы имеем
\ (I_ {IR} \ propto \ langle \ psi_ | \ hat {M} | \ psi_f \ rangle \ label {27} \)
, где \ (\ hat {M} \) — дипольный момент и имеет декартовы координаты, \ (\ hat {M_x} \), \ (\ hat {M_y} \), \ (\ hat {M_z} \) . Чтобы переход произошел по правилам выбора диполя, по крайней мере один из интегралов должен быть ненулевым.
Область IR
ИК-область электромагнитного спектра находится в диапазоне длин волн от 2 до 15 мкм. Обычно ИК-область подразделяется на три области: ближняя ИК-область, средняя ИК-область и дальняя ИК-область.Большая часть используемого ИК-излучения исходит из среднего ИК-диапазона. В таблице ниже указаны области ИК-спектра
| Регион | Длина волны | Волновые числа (V), см -1 | Частоты (v), Гц |
|---|---|---|---|
| Около | 0,78 -2,5 | 12800–4000 | 3,8 x 10 14 — 1,2 x 10 14 |
| Средний | 2.5–50 | 4000–200 | 3,8 x 10 14 — 1,2 x 10 14 |
| Дальний | 50-100 | 200-10 | 3,8 x 10 14 — 1,2 x 10 14 |
| Наиболее часто используемые | 2,5 -15 | 4000-670 | 3,8 x 10 14 — 1,2 x 10 14 |
ИК занимается взаимодействием между молекулой и излучением из электромагнитной области в диапазоне (4000-40 см, -1 ).4 (\ dfrac {\ mu m} {cm}) = \ dfrac {v (Гц)} {c (см / с)} \ label {28} \]
- Спектроскопия в ближнем инфракрасном диапазоне: Полосы поглощения в ближней инфракрасной области (NIR) (750 — 2500 нм) являются слабыми, поскольку возникают из-за колебательных обертонов и комбинационных полос. Комбинированные полосы возникают при одновременном возбуждении двух молекулярных колебаний. Интенсивность полос обертона уменьшается на один порядок обертонов для каждого последующего обертона. Когда молекула возбуждена из основного колебательного состояния в более высокое колебательное состояние, а колебательное квантовое число v больше или равно 2, возникает обертонное поглощение.Первый обертон возникает от v = 0 до v = 2. Второй обертон возникает, когда v = 0 переходит в v = 3. Переходы, возникающие из-за ближнего ИК-поглощения, являются слабыми, поэтому они называются запрещенными переходами, но эти переходы актуальны. когда требуются неразрушающие измерения, например, твердый образец. Спектры ближнего ИК-диапазона, хотя и имеют низкое поглощение, они имеют высокое отношение сигнал / шум из-за источников интенсивного излучения, а ближний ИК-спектр способен проникать через неразбавленные образцы и использовать более длинные пути; он становится очень полезным для быстрого измерения более репрезентативных образцов.
- Дальняя инфракрасная спектроскопия: Дальняя ИК-область особенно полезна для неорганических исследований из-за растягивающих и изгибных колебаний связей между атомами металлов и лигандами. Частоты, на которых наблюдаются эти колебания, обычно ниже 650 см -1 . Чистое вращательное поглощение газов наблюдается в дальней ИК-области, когда присутствует постоянный дипольный момент. Примеры включают H 2 O, O 3, HCl.
ИК-анализ
Качественный анализ
ИК-спектроскопия — отличный метод для идентификации соединений, особенно для идентификации функциональных групп.Следовательно, мы можем использовать групповые частоты для структурного анализа. Групповые частоты — это колебания, связанные с определенными функциональными группами. Можно идентифицировать функциональную группу молекулы, сравнивая ее частоту колебаний в ИК-спектре с сохраненным банком данных в ИК-диапазоне.
В качестве примера мы возьмем ИК-спектр формальдегида. Формальдегид имеет функциональную группу C = O и связь C-H. Значение, полученное на следующем графике, можно сравнить со значениями в базах данных, хранящихся для формальдегида.Молекула с удлинением C = O имеет ИК-полосу, которая обычно находится около 1700 см -1 и около 1400 см -1 для изгиба CH 2 . Важно отметить, что это значение зависит от других функциональных групп, присутствующих в молекуле. Более высокое значение 1700 см -1 указывает на большое изменение дипольного момента. Молекулу легче изогнуть, чем растянуть, поэтому валентные колебания имеют более высокие частоты и требуют более высоких энергий, чем изгибные моды. Область отпечатка пальца — это область 1400-650 см -1 .У каждой молекулы есть свой характерный отпечаток, и часто бывает сложно привязать какие-либо значения к этой области.
Рисунок 6 ИК-спектр формальдегидаКоличественный анализ
Инфракрасная спектроскопия также может применяться в области количественного анализа, хотя иногда она не так точна, как другие аналитические методы, такие как газовая хроматография и жидкостная хроматография. Основная теория количественной оценки IR — это закон Бера или закон Бера-Ламберта, который записывается как
\ [A = \ log \ left (\ dfrac {I_0} {I} \ right) = \ epsilon lc \ label {29} \]
Где A — оптическая плотность образца, I — интенсивность проходящего света, I 0 — интенсивность падающего света, l — длина пути, a — молярная поглощающая способность вещества, а c — концентрация вещество.
Из закона Бера мы могли бы выяснить связь между оптической плотностью и концентрацией образца, поскольку аналиты обладают определенной молярной поглощающей способностью на определенной длине волны. Следовательно, мы могли бы использовать ИК-спектроскопию и закон Бера, чтобы найти концентрацию вещества или компонентов смеси. Так работает количественная оценка IR.
Правила отбора IR
Для возникновения колебательных переходов они обычно регулируются некоторыми правилами, называемыми правилами выбора.
- Чтобы переход произошел, должно произойти взаимодействие между осциллирующим полем электромагнитного излучения и колебательной молекулой. Математически это можно выразить как
\ (\ left (\ dfrac {d \ mu} {dr} \ right) _ {r_ {eq}} \ not = 0 \ label {30} \)
\ (\ треугольник v = +1 \) и \ (\ треугольник J = +1 \ label {31} \)
- Это справедливо для гармонического осциллятора, потому что колебательные уровни равномерно распределены, и это объясняет единственный пик, наблюдаемый в любой данной молекулярной вибрации.Для газов J изменяется на +1 для ветви R и -1 для ветви P. \ (\ треугольник J = 0 \) — запрещенный переход, и, следовательно, ветвь q для двухатомного атома не будет. Для любого ангармонического осциллятора правило выбора не соблюдается, и из этого следует, что изменение энергии становится меньше. Это приводит к более слабым переходам, называемым обертонами, тогда может возникнуть \ (\ треугольник v = +2 \) (первый обертон), а также обертон 2 и \ (\ треугольник v = +3 \). Частоты обертонов 1 st и 2 nd предоставляют информацию о потенциальной поверхности и примерно в два-три раза больше, чем основная частота.2} \ right) _ {r_ {eq}} \ label {32} \)
где k — силовая постоянная, обозначающая прочность связи.
Факторы влияния IR
- Изотопные эффекты: Было замечено, что влияние на k при замене атома изотопом незначительно, но оно оказывает влияние на \ (\ nu \) из-за изменений в новой массе. Это связано с тем, что уменьшенная масса влияет на вращательное и колебательное поведение.
- Влияние растворителя: Полярность растворителя будет влиять на ИК-спектры органических соединений из-за взаимодействий между растворителем и соединениями, которое называется эффектами растворителя.Если мы поместим соединение, которое содержит n, pi и pi * орбитали, в полярный растворитель, растворитель будет стабилизировать эти три орбитали в разной степени. Стабилизационные эффекты полярного растворителя на n-орбитали являются наибольшими, следующая по величине — пи * -орбиталь, а эффекты на пи-орбитали — наименьшие. Спектры перехода n → pi * сместятся в синюю сторону, что означает, что он будет двигаться в сторону более коротких длин волн и более высоких энергий, поскольку полярный растворитель вызывает увеличение разницы энергий между n-орбиталью и pi * -орбиталью.Спектры перехода pi → pi * сместятся в красную сторону, что означает, что он переместится в сторону более длинных волн и более низких энергий, поскольку полярный растворитель вызывает уменьшение разницы энергий между n-орбиталью и pi * -орбиталью.
Преимущества IR
- Высокая скорость сканирования : Инфракрасная спектроскопия может получить информацию для всего диапазона частот одновременно, в течение одной секунды. Таким образом, ИК можно использовать для анализа вещества, которое не очень стабильно, и завершения сканирования до того, как оно начнет разлагаться.
- Высокое разрешение : Разрешение обычного призменного спектрометра составляет всего около 3 см. -1 , но разрешение инфракрасного спектрометра намного выше. Например, разрешение решетчатого инфракрасного спектрометра может составлять 0,2 см -1 , разрешение инфракрасного спектрометра FT может составлять 0,1-0,005 см -1 .
- High Sensitivity : с преобразованием Фурье инфракрасный спектрометр не требует использования щели и монохроматора.Таким образом, зеркальность отражения будет увеличена, а потери энергии в процессе анализа уменьшатся. Следовательно, энергия, которая достигает детектора, достаточно велика, и даже очень небольшое количество аналитов может быть обнаружено. В настоящее время инфракрасная спектроскопия может обнаружить образец размером от 1 до 10 граммов.
- Широкий спектр применения : Инфракрасная спектроскопия может использоваться для анализа почти всех органических соединений и некоторых неорганических соединений. Он имеет широкий спектр применения как для качественного, так и для количественного анализа.Также образец инфракрасной спектроскопии не имеет фазовых ограничений. Это может быть газ, жидкость или твердое вещество, что значительно расширило диапазон аналитов.
- Большой объем информации : Инфракрасные спектры могут дать нам много структурной информации об аналитах, такой как тип соединения, функциональная группа соединения, стереоскопическая структура соединения, количество и положение группы заместителей и т. Д. . В зависимости от доступной информации из функциональной части и части отпечатка пальца, инфракрасная спектроскопия стала отличным методом для идентификации различных видов соединений.
- Неразрушающий : Инфракрасная спектроскопия не разрушает образец.
Недостатки ИК
- Ограничение образца: Инфракрасная спектроскопия не применима к образцу, содержащему воду, поскольку этот растворитель сильно поглощает ИК-свет.
- Осложнение спектра : ИК-спектр очень сложен, и его интерпретация зависит от большого опыта. Иногда мы не можем однозначно прояснить структуру соединения только на основе одного-единственного ИК-спектра.Другие методы спектроскопии, такие как (масс-спектрометрия) МС и (ядерный магнитный резонанс) ЯМР, все еще необходимы для дальнейшей интерпретации конкретной структуры.
- Количественная оценка : Инфракрасная спектроскопия хорошо подходит для качественного анализа большого количества образцов, но количественный анализ может быть ограничен при определенных условиях, таких как очень высокие и низкие концентрации.
Симметрия и ИК-спектроскопия
Одним из наиболее важных приложений ИК-спектроскопии является определение структуры молекулы в зависимости от соотношения между молекулой и наблюдаемыми полосами ИК-поглощения.Каждой молекуле соответствует одна конкретная точечная группа симметрии. Тогда мы можем предсказать, к какой точечной группе принадлежит молекула, если мы знаем ее полосы ИК-колебаний. И наоборот, мы также можем определить ИК-активные полосы из спектра молекулы, если мы знаем ее симметрию. Это два основных приложения теории групп. Мы возьмем следующую задачу в качестве примера, чтобы проиллюстрировать, как это работает.
Вопрос
Как можно отличить структуру молекулы комплекса переходного металла M (CO) 2 L 4 цис или транс , исследуя область растяжения СО в ИК-спектрах?
Ответ
Для цис-M (CO) 2 L 4 точечная группа симметрии этой молекулы — C 2v.
C 2v E К 2 \ ({\ sigma} \) (xz) \ ({\ sigma} \) (yz) \ ({\ gamma} \) co 2 0 2 0 \ ({\ gamma} \) co = A1 + B1
Так как A1 имеет базис по оси z, а B1 имеет базис по оси x, в спектре наблюдаются две ИК-колебательные полосы.
Для транс-M (CO) 2 L 4 точечная группа симметрии этой молекулы — D 4h.
D 4ч E К 4 К 2 С 2 ‘ C 2 « и S4 \ ({\ sigma_h} \) \ ({\ sigma_v} \) \ ({\ sigma_d} \) \ ({\ gamma} \) co 2 2 2 0 0 0 0 0 2 2 \ ({\ gamma} \) co = A 1g + A 2u
Поскольку A 2u имеет базис по оси z, в спектре наблюдается только одна ИК-колебательная полоса.
Следовательно, из того, что обсуждалось выше, мы можем различить эти две структуры по количеству ИК-полос.
Проблемы
Частота растяжения C = O выше, чем частота растяжения C = C. Интенсивность растяжения C = O выше, чем интенсивность растяжения C = C. Объясни это.
Список литературы
- Д. А. Скуг, Ф. Дж. Холлер, С. Р. Крауч. Принципы инструментального анализа с, 6 изд. Бельмонт, Калифорния.Высшее образование Томсона. 2007
- Г. Д. Кристейн. Аналитическая химия, 5-е изд. Нью-Йорк. John Wiley & Sons, INC.1994
- Р. С. Драго. Физические методы, 2-е изд. Мексика, издательство Saunders College Publishing, 1992 год
- С.М. Слепой. Введение в квантовую механику. Академическая пресса. 2004
- Д. К. Харрис, М. Д. Бертолуччи. Симметрия и спектроскопия: Введение в колебательную и электронную спектроскопию. Нью-Йорк.Dover Publications, INC
Авторы и указание авторства
- Ричард Осибанджо, Рэйчел Кертис, Цзыцзюань Лай
Признаки неисправности или выхода из строя подшипника переднего выходного вала
Подшипник переднего выходного вала — это элемент, который обычно используется в автомобилях, оборудованных раздаточными коробками, таких как полноприводные и полноприводные автомобили. Подшипник переднего выходного вала — это усиленный подшипник, установленный в раздаточной коробке автомобиля, который поддерживает и фиксирует передний выходной вал на месте.Подшипник предотвращает раскачивание вала при его вращении и, таким образом, позволяет ему вращаться плавно, что позволяет эффективно передавать мощность. Хотя большинство подшипников выходного вала обычно служат в течение всего срока службы автомобиля, иногда из-за них могут возникать проблемы, которые могут вызвать проблемы с работой автомобиля. Обычно неисправный или вышедший из строя подшипник переднего выходного вала вызывает несколько симптомов, которые могут предупредить водителя о потенциальной проблеме.
1. Шумная трансмиссия
Одним из первых симптомов неисправности переднего подшипника выходного вала автомобиля является шум трансмиссии.Если подшипник чрезмерно изношен или высыхает, трансмиссия может издавать ненормальные звуки при включении системы полного привода. Изношенный или высохший подшипник может издавать воющий или воющий шум, а в более серьезных случаях даже скрежет. Громкость или высота звука могут изменяться в зависимости от скорости автомобиля.
2. Чрезмерная вибрация трансмиссии
Другой распространенный симптом возможной проблемы с подшипником выходного вала автомобиля — чрезмерная вибрация трансмиссии.Изношенный подшипник выходного вала может вызвать неравномерное вращение выходного вала и вызвать чрезмерную вибрацию трансмиссии. Автомобиль может испытывать чрезмерную вибрацию при ускорении или движении с постоянной скоростью. Колебания также обычно сопровождаются шумом или предшествуют ему.
3. Утечка масла из раздаточной коробки
Еще одним признаком потенциальной проблемы с подшипником переднего выходного вала является утечка масла из раздаточной коробки. Подшипник вторичного вала не только поддерживает и фиксирует передний выходной вал раздаточной коробки, но и уплотняет трансмиссионное масло внутри раздаточной коробки.Повреждение подшипника выходного вала может привести к вытеканию трансмиссионного масла из коробки передач. Утечка масла из раздаточной коробки может привести к остановке агрегата и его повреждению из-за отсутствия смазки.
Хотя обслуживание переднего подшипника вторичного вала не считается плановым обслуживанием, это очень важный компонент для правильной работы раздаточной коробки. Если он выходит из строя, это может вызвать проблемы с трансмиссией автомобиля. Если вы подозреваете, что у вашего автомобиля могут быть проблемы с подшипником передней раздаточной коробки, обратитесь к профессиональному специалисту, например, из компании YourMechanic, для осмотра автомобиля, чтобы определить, потребуется ли в автомобиле замена подшипника переднего выходного вала.
Измерение вибрации: полное руководство
СОДЕРЖАНИЕ
- Что такое вибрация?
- Откуда возникает вибрация?
- Количественное определение уровня вибрации
- Параметры вибрации: ускорение, скорость и смещение
ПОЛУЧИТЕ ПОЛНОЕ РУКОВОДСТВО
СКАЧАТЬ
ИЗМЕРЕНИЕ ВИБРАЦИИ
BRÜEL & KJRГоворят, что тело вибрирует, когда оно описывает колебательное движение относительно исходного положения.Количество раз, когда полный цикл движения происходит в течение секунды, называется частотой и измеряется в герцах (Гц).
Движение может состоять из одного компонента, происходящего с одной частотой, как с камертоном, или из нескольких компонентов, возникающих одновременно с разными частотами, например, с движением поршня двигателя внутреннего сгорания.
На практике вибрационные сигналы обычно состоят из очень многих частот, возникающих одновременно, поэтому мы не можем сразу увидеть, просто взглянув на амплитудно-временную диаграмму, сколько компонентов и на каких частотах они возникают.
Эти компоненты можно выявить, построив график зависимости амплитуды вибрации от частоты. Разбивка сигналов вибрации на отдельные частотные составляющие называется частотным анализом, метод, который можно считать краеугольным камнем диагностических измерений вибрации. График, показывающий уровень вибрации как функцию частоты, называется частотной спектрограммой.
При частотном анализе вибраций машины мы обычно находим несколько заметных периодических частотных составляющих, которые напрямую связаны с основными движениями различных частей машины.Таким образом, с помощью частотного анализа мы можем отследить источник нежелательной вибрации.
На практике избежать вибрации очень сложно. Обычно это происходит из-за динамических эффектов производственных допусков, зазоров, контакта качения и трения между деталями машины и дисбаланса сил во вращающихся и совершающих возвратно-поступательное движение элементах. Часто небольшие незначительные колебания могут возбуждать резонансные частоты некоторых других частей конструкции и усиливаться до основных источников вибрации и шума.
УЗНАТЬ БОЛЬШЕ
ИЗМЕРЕНИЕ ВИБРАЦИИОднако иногда механическая вибрация помогает. Например, мы намеренно создаем вибрацию в питателях компонентов, уплотнителях бетона, ваннах для ультразвуковой очистки, перфораторах и сваях. Машины для испытания на вибрацию широко используются для передачи контролируемого уровня энергии вибрации продуктам и узлам, где требуется изучить их физическую или функциональную реакцию и убедиться в их устойчивости к вибрации в окружающей среде.
Основным требованием во всех работах с вибрацией, будь то конструкция машин, использующих ее энергию, или создание и обслуживание бесперебойно работающих механических изделий, является способность получить точное описание вибрации путем измерения и анализа.
Амплитуда вибрации, которая является характеристикой, описывающей интенсивность вибрации, может быть определена количественно несколькими способами. На диаграмме показана взаимосвязь между размахом сигнала, максимальным уровнем, средним уровнем и среднеквадратичным уровнем синусоиды.
Значение размаха важно тем, что оно указывает на максимальный ход волны, полезную величину там, где, например, вибрационное смещение детали машины имеет решающее значение для соображений максимального напряжения или механического зазора.
Пиковое значение особенно ценно для указания уровня кратковременных шоков и т. Д. Но, как видно из рисунка, пиковые значения указывают только на то, какой максимальный уровень произошел, временная история волны не учитывается.
Выпрямленное среднее значение, с другой стороны, учитывает временную историю волны, но считается имеющим ограниченный практический интерес, поскольку не имеет прямого отношения к какой-либо полезной физической величине.
Среднеквадратичное значение является наиболее подходящей мерой амплитуды, потому что оно учитывает временную историю волны и дает значение амплитуды, которое напрямую связано с содержанием энергии и, следовательно, разрушительной способностью вибрации.
Единицы измерения
Когда мы смотрели на вибрирующий камертон, мы рассматривали амплитуду волны как физическое смещение концов вилки в обе стороны от положения покоя. Помимо смещения, мы также можем описать движение ножки вилки с точки зрения ее скорости и ускорения. Форма и период вибрации остаются неизменными независимо от того, рассматривается ли это смещение, скорость или ускорение. Основное отличие состоит в том, что между кривыми амплитуды и времени трех параметров, как показано на чертеже, существует разность фаз.
Для синусоидальных сигналов амплитуды смещения, скорости и ускорения математически связаны функцией частоты и времени, это показано графически на диаграмме. Если пренебречь фазой, как это всегда бывает при проведении измерений среднего времени, то уровень скорости может быть получен путем деления сигнала ускорения на коэффициент, пропорциональный частоте, а смещение может быть получено путем деления сигнала ускорения на коэффициент коэффициент пропорционален квадрату частоты.Это деление выполняется в цифровом виде в измерительных приборах.
Параметры вибрации почти всегда измеряются в метрических единицах в соответствии с требованиями ISO, они показаны в таблице. Тем не менее, гравитационная постоянная «g» или, может быть, более правильно «g n » по-прежнему широко используется для уровней ускорения, хотя и находится за пределами системы когерентных единиц ISO. К счастью, коэффициент почти 10 (9,80665) связывает [MOP1] две единицы, так что мысленное преобразование в пределах 2% — это просто.
Выбор параметров ускорения, скорости или смещения
Обнаруживая виброускорение, мы не привязаны только к этому параметру. Мы можем преобразовать сигнал ускорения в скорость и смещение. Большинство современных виброметров оборудованы для измерения всех трех параметров.
Если выполняется одно измерение вибрации в широком диапазоне частот, выбор параметра важен, если сигнал имеет компоненты на многих частотах. Измерение смещения придает наибольший вес низкочастотным компонентам, и, наоборот, измерения ускорения будут взвешивать уровень по отношению к высокочастотным компонентам.
Опыт показал, что общее среднеквадратичное значение скорости вибрации, измеренное в диапазоне от 10 до 1000 Гц, дает наилучшее представление о степени вибрации вращающихся машин. Вероятное объяснение состоит в том, что данный уровень скорости соответствует данному уровню энергии; вибрация на низких и высоких частотах одинаково взвешена с точки зрения энергии вибрации. На практике многие машины имеют достаточно плоский спектр скоростей.
При выполнении узкополосного частотного анализа выбор параметра будет отражаться только в том, как анализ будет наклонен на дисплее или на печати (как показано на средней диаграмме на противоположной странице).Это приводит нас к практическим соображениям, которые могут повлиять на выбор параметра. Выгодно выбирать параметр, который дает наиболее ровный частотный спектр, чтобы наилучшим образом использовать динамический диапазон (разницу между наименьшим и наибольшим значениями, которые могут быть измерены) прибора. По этой причине параметр скорости или ускорения обычно выбирается для целей частотного анализа.
Поскольку измерения ускорения взвешиваются по отношению к высокочастотным компонентам вибрации, эти параметры, как правило, используются там, где интересующий частотный диапазон охватывает высокие частоты.
Природа механических систем такова, что заметные смещения происходят только на низких частотах; поэтому измерения смещения имеют ограниченную ценность в общем исследовании механической вибрации. Там, где рассматриваются небольшие зазоры между элементами машины, важно учитывать вибрационное смещение. Смещение часто используется как индикатор дисбаланса вращающихся частей машины, потому что относительно большие смещения обычно происходят на частоте вращения вала, которая также представляет наибольший интерес для целей балансировки.
Что вызывает вибрацию оборудования?
Правильно проведенный анализ вибрации позволяет оценить состояние оборудования. Обнаруживая неотъемлемые отказы до того, как они станут катастрофическими, обслуживающий персонал может минимизировать незапланированные простои.
Проще говоря, вибрация в моторизованном оборудовании — это возвратно-поступательное движение или колебание машин и компонентов, таких как приводные двигатели, ведомые устройства (насосы, компрессоры и т. Д.), А также подшипники, валы, шестерни, ремни. и другие элементы, составляющие механические системы.
Вибрация в промышленном оборудовании может быть как признаком, так и источником неприятностей. В других случаях вибрация просто «идет по территории» как нормальная часть работы машины и не должна вызывать чрезмерного беспокойства. Эта статья посвящена тем машинам, которые рассчитаны на работу с минимальной вибрацией.
Когда вибрация — проблема
Большинство промышленных устройств спроектировано так, чтобы работать без сбоев и избегать вибрации, а не ее производства. В этих машинах вибрация может указывать на проблемы или износ оборудования.Если не устранить основные причины, нежелательная вибрация сама по себе может вызвать дополнительный ущерб.
Наиболее частые причины вибрации машины
Вибрация может быть результатом ряда условий, действующих по отдельности или в сочетании. Имейте в виду, что проблемы с вибрацией могут быть вызваны вспомогательным оборудованием, а не только основным оборудованием. Ниже приведены некоторые из основных причин вибрации.
Дисбаланс: «Сильное пятно» во вращающемся компоненте вызовет вибрацию, когда неуравновешенный груз вращается вокруг оси машины, создавая центробежную силу.Дисбаланс может быть вызван производственными дефектами (ошибки обработки, дефекты литья) или проблемами технического обслуживания (деформированные или грязные лопасти вентилятора, недостающие противовесы). По мере увеличения скорости машины влияние дисбаланса усиливается. Дисбаланс может значительно сократить срок службы подшипников, а также вызвать чрезмерную вибрацию машины.
Несоосность: При смещении валов машины может возникнуть вибрация. Угловое смещение возникает, когда, например, оси двигателя и насоса не параллельны.Когда оси параллельны, но не точно выровнены, это состояние известно как параллельное несовпадение. Несоосность может быть вызвана во время сборки или развиваться со временем из-за теплового расширения, смещения компонентов или неправильной повторной сборки после технического обслуживания. Возникающая в результате вибрация может быть радиальной или осевой (в соответствии с осью машины) или и тем, и другим.
Износ: По мере износа таких компонентов, как шариковые или роликовые подшипники, приводные ремни или шестерни, они могут вызывать вибрацию. Когда, например, на дорожке роликоподшипника появляется ямка, ролики подшипника будут вызывать вибрацию каждый раз, когда они проходят по поврежденной области.Зуб шестерни, который сильно поцарапан или изношен, или приводной ремень выходит из строя, также могут вызывать вибрацию.
Ослабление: Вибрация, которая в противном случае могла бы остаться незамеченной, может стать очевидной и разрушительной, если вибрирующий компонент имеет незакрепленные подшипники или плохо закреплен на своих креплениях. Такая слабость может быть, а может и не быть вызвана лежащей в основе вибрацией. Какой бы ни была причина, ослабление может привести к повреждению любой присутствующей вибрации, например, дальнейшему износу подшипников, износу и усталости в опорах оборудования и других компонентах.
Эффекты вибрации
Воздействие вибрации может быть очень серьезным. Неконтролируемая вибрация машины может ускорить износ (т.е. сократить срок службы подшипников) и повредить оборудование. Вибрационное оборудование может создавать шум, вызывать проблемы с безопасностью и приводить к ухудшению условий труда на предприятии. Вибрация может привести к чрезмерному потреблению энергии оборудованием и ухудшению качества продукции. В худшем случае вибрация может настолько серьезно повредить оборудование, что вывести его из строя и остановить производство.
Тем не менее, у вибрации машины есть положительный аспект. Правильно измеренная и проанализированная вибрация может использоваться в программе профилактического обслуживания в качестве индикатора состояния машины и помочь специалисту по техническому обслуживанию предприятия принять меры по исправлению положения до того, как произойдет стихийное бедствие.
Характеристики вибрации
Чтобы понять, как проявляется вибрация, рассмотрим простую вращающуюся машину, такую как электродвигатель. Двигатель и вал вращаются вокруг оси вала, который поддерживается подшипниками на каждом конце.Одним из ключевых факторов при анализе вибрации является направление силы вибрации. В нашем электродвигателе вибрация может возникать как сила, приложенная в радиальном направлении (наружу от вала) или в осевом направлении (параллельно валу). Например, дисбаланс в двигателе, скорее всего, вызовет радиальную вибрацию, поскольку «тяжелая точка» в двигателе вращается, создавая центробежную силу, которая толкает двигатель наружу, когда вал вращается на 360 градусов. Несоосность вала может вызвать вибрацию в осевом направлении (вперед и назад по оси вала) из-за несоосности в устройстве соединения вала.
Другой ключевой фактор в вибрации — это амплитуда или то, какая сила или тяжесть заключена в вибрации. Чем дальше разбалансирован наш мотор, тем больше амплитуда его вибрации. Другие факторы, такие как скорость вращения, также могут влиять на амплитуду вибрации. По мере увеличения скорости вращения сила дисбаланса значительно увеличивается. Частота относится к скорости колебаний вибрации или к тому, насколько быстро машина имеет тенденцию двигаться вперед и назад под действием условия или условий, вызывающих вибрацию.Частота обычно выражается в циклах в минуту или в герцах (CPM или Гц). Один Гц равен одному циклу в секунду или 60 циклам в минуту.
Хотя мы назвали наш примерный двигатель «простым», даже эта машина может демонстрировать сложную сигнатуру вибрации. Во время работы он может колебаться в нескольких направлениях (радиальном и осевом) с разными уровнями амплитуды и частоты. Вибрация дисбаланса, осевая вибрация, вибрация из-за износа роликовых подшипников и многое другое — все это может в совокупности создать сложный спектр вибрации.
Профилактика через понимание
Вибрация характерна практически для всех промышленных машин. Когда уровень вибрации превышает нормальный уровень, это может указывать только на нормальный износ или может сигнализировать о необходимости дальнейшей оценки основных причин или немедленных действий по техническому обслуживанию. Понимание того, почему возникает вибрация и как она проявляется, является первым ключевым шагом к предотвращению возникновения проблем в производственной среде с помощью вибрации.