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拖拉机剧烈振动故障原因分析
谭兴宇
（清原县农机推广站,辽宁清原 113300）
摘 要：对造成拖拉机剧烈振动的两大原因进行了分析,并提出故障的诊断排除方法,以帮助拖拉机的驾驶员判断故障,及时维修,提高拖拉机完好率.
关键词：拖拉机；剧烈振动；故障原因；分析
驾驶过拖拉机的驾驶员都知道,振动对拖拉机来讲是正常现象,没有不振动的拖拉机.但是如果拖拉机作业时振动剧烈,使人产生麻木的感觉,或振动噪声让人无法忍受,那就不正常了,是拖拉机故障的外在表现,需要查找故障原因,及时排除故障,以免酿成大的机械事故.拖拉机的振动主要来自两方面,一是来自柴油机的振动,二是来自车轮.
1 柴油机造成的拖拉机剧烈振动
1.1 原因分析
柴油机的结构特点使振动不可避免,特别是单缸柴油机如195型、1100型柴油机,由于曲轴曲柄、连杆轴颈、连杆大头偏在曲轴旋转中心的一边,曲轴旋转时会产生离心惯性力；活塞、活塞销、连杆等在往复运动中会产生往复运动惯性力.这些惯性力使柴油机在工作时产生剧烈振动.因此,柴油机上装有双轴平衡机构,目的是将这些引起振动的力尽量予以抵消,使柴油机能平稳地工作.如果柴油机工作时产生的振动得不到平衡,将使柴油机功率下降,油耗增加,零件磨损加剧,大大缩短柴油机的使用寿命,增加维修费,影响生产.柴油机振动剧烈时,用手触摸柴油机机体等处,有麻木的感觉.这种振动波还会经离合器传送至变速箱和驱动轴,加重车体的振动.导致柴油机剧烈振动的原因有：
1）平衡轴问题来带的振动.在安装平衡轴时,要注意齿轮上的记号相应对齐,以保证正确的啮合关系.如果装错了,不仅不能平衡,甚至会造成更大的不平衡,加剧振动.另外,上、下平衡轴轴承松动,也将加剧发动机的振动.再者,大修后要检查平衡轴的静平衡要合格.
2）飞轮问题来带的振动.四冲程柴油机仅在膨胀行程对外作功,造成输出扭矩在一定程度上呈周期性变化,引起输出轴转速波动.为此在曲轴的功率输出端安装一个尺寸和重量都较大的飞轮,旋转起来惯性大,有贮放能量的作用.在柴油机作功行程时储存能量,而帮助其它三个辅助行程（排气、进气、压缩）,使曲轴保持均匀旋转.在柴油机大修后,都要对飞轮进行动平衡实验,飞轮组件的不平衡量不应大于原厂的规定.如果飞轮的不平衡量超过要求,或飞轮螺母未上紧,飞轮松动,都将造成柴油机工作中出现大的振动.
3）柴油机安装基础、底架不牢固或固定螺栓松动,工作中将引起柴油机振动.
4）柴油机的着火方式采用压燃着火,使得柴油机在燃烧时发挥的非常充分,如果供油时间过早,喷油压力太高或喷油雾化不良,结果可能就是在活塞正在上行时就着火了,气缸气体的迅速膨胀,给上行的活塞一个非常迅猛的反作用力,阻止了活塞的运动,就导致柴油机工作粗暴,振动加剧.
5）柴油机转速不稳定,有“游车”现象,会极大地影响与之配套的农机具的工作的稳定性.若柴油机转速波动的频率等于配套的农机具的固有频率,将产生共振引起拖拉机振动加剧.
1.2 诊断与排除
1）对于新柴油机,若振动很严重,可用逐步更换飞轮、曲轴或平衡轴的办法进行调整.
2）如果是柴油机修理后才出现严重振动,就必须检查上、下平衡轴齿轮记号是否对错.对于更换飞轮、曲轴或平衡轴以后的柴油机,若出现振动增大,应检查平衡轴的齿轮记号安装是否正确,飞轮螺母是否上紧,飞轮平键、平衡轴平键与键槽配合是否紧密.如果这些都正常,则说明所换零件的平衡性能欠佳,零件本身存在质量问题.
3）检查上、下平衡轴轴承是否松动,若松动应更换新轴承.
4）检查柴油机安装基础、底架是否牢固,固定螺栓是否松动,如连接松动,应设法固紧.
5）柴油机转速不稳定,有“游车”现象时,可从调速器和燃油系统两个方面查找柴油机转速不稳的原因并排除.
6）若是由于供油时间过早、喷油压力过高、喷油雾化不良等原因引起柴油机工作粗暴,振动大,可逐步检查排除.
2 车轮造成的拖拉机剧烈振动
车轮是拖拉机上高速旋转组件,由轮胎、轮毂组成的一个整体.如果它的平衡性能受到破坏,拖拉机在超过某一速度行驶时,就会产生共振,造成拖拉机在行驶中车体抖动、方向盘震动.车轮动态不平衡会使车轮摇摆,令轮胎产生波浪型磨损；静态不平衡会造成车体颠簸和跳动现象.
2.1 原因分析
车轮是高速旋转元件,若质心与旋转中心不重合,则会产生静不平衡.静不平衡时,不平衡质量会在车轮旋转时产生离心力,离心力大小与不平衡质量、不平衡点与车轮旋转中心之间的距离和车轮转速有关.由于车轮具有一定的宽度,因此当车轮质最分布相对于车轮纵向中心面不对称时,会造成车轮动不平衡.静平衡的车轮动不平衡时,虽然不平衡质量产生的离心力可以互相抵消,但力矩却不为零.
车轮动不平衡时,造成车轮的跳动和偏摆,使拖拉机的有关零件受到损坏.缩短拖拉机的使用寿命,对于高速行驶的拖拉机来说,还容易造成行驶不安全.不平衡的原因有：
1）质量分布小均匀,如轮胎产品质量欠佳,翻新胎、补胎、胎面磨损不均匀及在外胎与内胎之间垫带等.
2）轮毂与轮辋上质量不佳,如中心不准、轮胎螺栓孔分布不均、螺栓质量不佳等.
3）安装位置不正确,如内胎气门嘴位置不符合安装要求.
2.2 诊断与排除
发现拖拉机振动剧烈,如果是由车轮引起的,要查找原因排除故障,提高拖拉机行驶时的稳定性,延长轮胎使用寿命,避免在高速行驶时因轮胎摆动、跳动,失去控制而造成的交通事故.
车轮平衡性检测应该在专业的修理厂使用专业设备进行,这里不再赘述.
参考文献
[1] 万叶青,张伟欣,杨俭.拖拉机机体振动分析方法及其应用[J].拖拉机与农用运输车,2005,（6）.
[2] 邢鹏飞,张宾,付卫东.拖拉机振动对驾驶员影响的分析及改进[J].拖拉机与农用运输车,2011,（6）.
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