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ISO 1940-2 - Auswuchtfehler (jetzt ISO 21940-14)

📌 Kanonischer Referenzartikel — vibromera.eu

Die historische Norm zur Bewertung von Auswuchtfehlern starrer Rotoren — systematische, zufallsvariable und skalare Fehlerquellen im Auswuchtprozess. Zurückgezogen und durch ISO 21940-14:2012 ersetzt. Die Auswuchtterminologie selbst ist in ISO 21940-2 (früher ISO 1925) definiert und wird unten zusammengefasst.

Vibromera-Ingenieure orientieren sich bei der Fehlersuche für Restunwucht, die nach der Korrektur mit tragbaren Geräten wie dem Balanset-1A bestehen bleibt, weiterhin an der Fehlertaxonomie der ISO 1940-2.

Schwingungssensor

Optischer Sensor (Laser-Tachometer)

Balanset-4

Magnetischer Ständer Insize-60-kgf

Reflektierendes Band

Dynamische Auswuchtmaschine "Balanset-1A" OEM

Die wichtigsten Bilanzierungsbegriffe im Überblick

Die wichtigsten Definitionen aus der ISO-Auswuchtterminologie — ISO 21940-2 (früher ISO 1925) — die Begriffe, die jeder Praktiker des Auswuchtens kennen muss

⚖️
Unwucht
Unwucht · Kernkonzept
Zustand, in dem die Hauptträgheitsachse nicht mit der Rotationsachse übereinstimmt. Quantifiziert als U = m × r (Masse × Radius, in g·mm). Die Hauptursache für 1×-Schwingungen in rotierenden Maschinen.
🔩
Starrer Rotor
Rotor · Klassifizierung
Ein Rotor, dessen Unwucht in zwei beliebigen Ebenen korrigiert werden kann und dessen Unwucht bei allen Drehzahlen bis zur maximalen Betriebsdrehzahl erhalten bleibt. Ausgewuchtet bei niedriger Drehzahl → bleibt auch bei hoher Drehzahl ausgewuchtet.
🌀
Flexibler Rotor
Rotor · Klassifizierung
Ein Rotor, der sich bei Betriebsdrehzahl elastisch verformt und dadurch seine effektive Massenverteilung ändert. Er muss bei oder nahe der Betriebsdrehzahl in mehr als zwei Ebenen ausgewuchtet werden.
📍
Statische Unwucht
Unwucht · Typ
Die Trägheitsachse verläuft parallel zur Rotationsachse, ist aber von dieser versetzt. Einzelner Schwerpunkt. An Schneidkanten erkennbar. Verursacht gleichphasige Lagerschwingungen. Korrektur in einer Ebene.
🔄
Momentenunwucht
Unwucht · Typ
Die Trägheitsachse schneidet die Rotationsachse im Schwerpunkt. Zwei gleich große, gegenüberliegende Unwuchtmassen erzeugen ein Kippmoment. Nur im rotierenden Zustand messbar. Phasenverschobene Lagerschwingung. Zwei-Ebenen-Korrektur.
💫
Dynamische Unwucht
Unwucht · Typ
Allgemeiner Fall – Trägheitsachse weder parallel noch schneidend mit der Rotationsachse. Kombination aus statischer Kraft und Drehmoment. Der häufigste Anwendungsfall in der Praxis. Erfordert eine Zwei-Ebenen-Auswuchtung.
📐
Korrekturebene
Prozess · Geometrie
Ebene senkrecht zur Rotorachse, an der Masse hinzugefügt oder entfernt wird. Muss physisch zugänglich sein. Darf nicht mit Lagerebenen (Toleranzebenen) übereinstimmen – geometrische Umrechnung erforderlich.
Restunwucht
Qualität · Toleranz
Nach dem Ausgleichsprozess verbleibt eine Unwucht. Muss ≤ U sein.per (Zulässige Restunwucht) für die angegebene G-Klasse. Gemessen in g·mm.
🎯
Auswuchtgüteklasse (G)
Qualität · Klassifizierung
Produkt aus spezifischer Unwucht und Winkelgeschwindigkeit: G = e × ω (mm/s). Definiert die maximale Schwerpunktsgeschwindigkeit. G 6.3 ist der Industriestandard. Definiert in ISO 1940-1.

Vollständiges Terminologieverzeichnis

Alle wesentlichen Begriffe aus der Auswuchtterminologie, ISO 21940-2 (früher ISO 1925), nach Kategorien geordnet

🔩 Kategorie 1 – Begriffe im Zusammenhang mit dem Rotor
BegriffDefinitionBedeutung
Rotor
Rotor
Ein Körper, der sich um eine definierte Achse drehen kann. Im Kontext des Auswuchtens umfasst dies alle rotierenden Bauteile: Wellen, Laufräder, Anker, Trommeln, Spindeln.Das grundlegende Ziel des Auswuchtens. Alle anderen Begriffe beschreiben Eigenschaften des Rotors oder Einwirkungen auf ihn.
Rotor
Starrer Rotor
Ein Rotor, dessen Unwucht in zwei beliebigen Ebenen korrigiert werden kann und bei dem sich die Restunwucht nach der Korrektur bei keiner Drehzahl bis zur maximalen Betriebsdrehzahl wesentlich ändert.Stellt fest, dass ISO 1940-1 Das G-Klassifizierungssystem findet Anwendung. Auswuchten bei niedriger Drehzahl auf einer Werkstattmaschine ist zulässig. Die überwiegende Mehrheit der Industrierotoren ist starr.
Rotor
Flexibler Rotor
Ein Rotor, der sich bei Betriebsdrehzahl elastisch verformt und dadurch seinen Unwuchtzustand ändert. Er muss bei oder nahe der Betriebsdrehzahl in mehr als zwei Ebenen korrigiert werden.Erfordert ISO 21940-12. Hochgeschwindigkeitsturbinen, große Generatoren, mehrstufige Verdichter. Spezielle Hochgeschwindigkeits-Auswuchtgeräte erforderlich.
Rotor
Wellenachse
Die gerade Linie, die die Mittelpunkte der Lagerzapfen verbindet. Die geometrische Drehachse.Die Referenzachse für alle Unwuchtmessungen. Der Rundlauf der Zapfen beeinträchtigt die Messgenauigkeit.
Rotor
Hauptträgheitsachse
Die Achse, um die sich der Rotor frei drehen würde, ohne Zentrifugalkraft oder -moment zu erzeugen. Sie fällt bei einem perfekt ausgewuchteten Rotor mit der Wellenachse zusammen.Die Fehlpaarung zwischen Hauptachse und Wellenachse Ist Unwucht. Jede Korrektur zielt darauf ab, diese beiden Achsen auszurichten.
Rotor
Schwerpunkt (Schwerpunkt)
Der Punkt, an dem die gesamte Rotormasse als konzentriert betrachtet werden kann. Bei einem ausgewuchteten Rotor liegt dieser Punkt exakt auf der Wellenachse.Statische Unwucht = Schwerpunktverschiebung gegenüber der Wellenachse. Spezifische Unwucht (e) = Verschiebungsstrecke.
Rotor
Servicegeschwindigkeit
Die maximale Drehzahl, bei der der Rotor in seiner vorgesehenen Anwendung arbeitet.Für die Toleranzberechnung entscheidend: Uper = (9 549 × G × M) / n. Verwenden Sie immer die Bedienungsgeschwindigkeit, nicht die Ausgleichsgeschwindigkeit.
Rotor
Kritische Geschwindigkeit
Eine Drehzahl, bei der ein Rotor-Lager-System Resonanz erfährt, was zu stark verstärkten Vibrationen führt.Bestimmt die Klassifizierung als starr/flexibel. Ein starrer Rotor arbeitet weit unterhalb der ersten kritischen Biegedrehzahl.
⚖ Kategorie 2 – Begriffe im Zusammenhang mit Unwucht
BegriffDefinitionFormel / Einheiten
Unwucht
Unwucht
Zustand, in dem die Hauptträgheitsachse nicht mit der Rotationsachse übereinstimmt. Verursacht eine Zentrifugalkraft, die proportional zur Masse, Exzentrizität und zum Quadrat der Geschwindigkeit ist.U = m × r
(g·mm oder kg·m)
Unwucht
Statische Unwucht
Die Hauptachse verläuft parallel zur Rotationsachse, ist aber verschoben. Sie entspricht einer einzelnen Masse mit einem festen Radius. Sie ist ohne Rotation messbar (Messerschneiden). Die Lagerschwingung ist phasengleich.Korrigiert in 1 Ebene
Unwucht
Momentenunwucht
Die Hauptachse schneidet die Rotationsachse im Massenschwerpunkt, ist aber geneigt. Zwei gleich große, gegenüberliegende Schwerpunkte in verschiedenen Ebenen erzeugen ein Kippmoment. Dieses ist nur während der Rotation messbar.Korrigiert in 2 Ebenen
Unwucht
Dynamische Unwucht
Der allgemeine Fall: Die Hauptachse verläuft weder parallel zur Rotationsachse noch schneidet sie diese. Kombination aus statischer Unwucht und Momentenunwucht. Der häufigste Anwendungsfall in der Praxis.Korrigiert in 2 Ebenen
Unwucht
Spezifische Unwucht
Verhältnis der Unwucht zur Rotormasse. Stellt die Exzentrizität dar – die Abweichung des Massenschwerpunkts von der Wellenachse. Ermöglicht einen Qualitätsvergleich zwischen Rotoren unterschiedlicher Größe.e = U / M
(µm oder g·mm/kg)
Unwucht
Restunwucht
Die im Rotor nach dem Auswuchtvorgang verbleibende Unwucht. Darf den zulässigen Wert (Uper) für die angegebene G-Klasse.Ures ≤ Uper
Unwucht
Anfangsunwucht
Die Unwucht eines Rotors im Anlieferungszustand, vor jeglicher Auswuchtkorrektur. Gemessen beim ersten Lauf.Ausgangslage für das Ausgleichsverfahren
Unwucht
Unwuchtvektor
Die Größe und Winkelposition der Unwucht in einer gegebenen Ebene. Dargestellt als Polarvektor mit Amplitude (g·mm) und Phasenwinkel (°).U∠θ
(g·mm bei ° aus Referenz)
🔧 Kategorie 3 – Begriffe im Zusammenhang mit dem Ausgleichsprozess
BegriffDefinitionPraktische Hinweise
Verfahren
Auswuchten
Der Prozess der Überprüfung und Justierung der Massenverteilung eines Rotors, sodass die verbleibende Unwucht innerhalb einer vorgegebenen Toleranz liegt.Iterativ: messen → berechnen → korrigieren → überprüfen.
Verfahren
Korrekturebene
Eine Ebene senkrecht zur Rotorachse, in der Masse hinzugefügt oder entfernt wird. Die physisch zugängliche Stelle für die Gewichtsanbringung.Kann von den Toleranzebenen (Lagerebenen) abweichen – erfordert geometrische Umrechnung.
Verfahren
Toleranzebene
Die Ebene, in der die zulässige Unwucht festgelegt wird – typischerweise die Lagerebene. Die Unwucht wirkt sich hier direkt auf die Lagerbelastung aus.Uper ist für Toleranzebenen spezifiziert; muss in Korrekturebenen umgewandelt werden.
Verfahren
Korrekturmasse
Die physikalische Masse (das Gewicht), die dem Rotor bei einem bestimmten Radius und Winkel innerhalb der Korrekturebene hinzugefügt oder von ihm entfernt wird.Hinzugefügt: Aufstecken, Anschrauben, Schweißen, Epoxidharz. Entfernt: Bohren, Fräsen, Schleifen.
Verfahren
Probegewicht
Eine bekannte Masse wird während des Auswuchtvorgangs vorübergehend mit bekanntem Radius und Winkel am Rotor befestigt. Sie dient zur Bestimmung der Rotorreaktion (Einflusskoeffizient).Die Balanset-1A-Probegewichtsmethode: Lauf → Probe anbringen → Lauf → Software berechnet Korrektur.
Verfahren
Einflusskoeffizient
Die durch eine Unwucht an einer bestimmten Stelle verursachte Änderung der Schwingungsantwort (Amplitude und Phase) an einem Messpunkt. Charakterisiert die Empfindlichkeit des Rotorlagers.Berechnet aus Probegewichtsläufen. Für das Auswuchten in zwei Ebenen wird eine 2×2-Einflussmatrix benötigt.
Verfahren
Ein-Ebenen-Auswuchten
Verfahren zur Korrektur statischer Unwucht in einer Korrekturebene. Geeignet für kurze (scheibenförmige) Rotoren mit einem L/D-Verhältnis < 0,5.Balanset-1A F2-Modus. Ein Sensor, eine Ebene.
Verfahren
Zwei-Ebenen-Auswuchten
Verfahren zur Korrektur von statischer und Kopplungsunwucht in zwei Korrekturebenen. Erforderlich bei länglichen Rotoren oder bei signifikanter Kopplungsunwucht.Balanset-1A F3-Modus. Zwei Sensoren, zwei Ebenen.
Verfahren
Trimmwuchten
Eine abschließende Feinwuchtung an einem montierten Rotor zum Ausgleich montagebedingter Unwucht (Kupplungsrundlauf, Passungstoleranzen).Wird häufig direkt vor Ort an der installierten Maschine durchgeführt.
Verfahren
Gewichtsaufteilung
Die berechnete Korrekturmasse wird auf zwei benachbarte, zugängliche Stellen verteilt (z. B. zwei Bolzenlöcher oder Blattpositionen), wenn die genaue Winkelposition nicht zugänglich ist.Balanset-1A bietet eine automatische Gewichtsaufteilungsberechnung.
🏭 Kategorie 4 — Begriffe im Zusammenhang mit Auswuchtmaschinen
BegriffDefinitionVergleich
Maschine
Auswuchtmaschine
Ein Gerät, das die Unwucht eines Rotors (Größe und Winkelposition) misst, damit die Massenverteilung korrigiert werden kann.Stationär (werkseitig) oder tragbar (vor Ort, wie Balanset-1A).
Maschine
Weichlagermaschine
Die Aufhängung ist sehr flexibel. Der Rotor läuft oberhalb der Eigenfrequenz der Aufhängung. Gemessen wird die physikalische Auslenkung. Die Kalibrierung muss für jede Rotorgeometrie erfolgen.Heutzutage weniger verbreitet. Geringere Kosten, aber der Bediener muss jeden Rotor neu kalibrieren. Wegmessung.
Maschine
Hartlagermaschine
Die Aufhängung ist sehr steif. Der Rotor läuft unterhalb der Eigenfrequenz der Aufhängung. Sensoren messen die Zentrifugalkraft direkt. Permanent kalibriert – geeignet für eine Vielzahl von Rotoren ohne rotorspezifische Einrichtung.Dominanter Typ In der modernen Industrie. Vielseitiger, schnellere Einrichtung. Kraftmessung.
Maschine
Feldausgleicher
Tragbares Messgerät zum Auswuchten von Rotoren direkt in der Maschine (ohne Demontage). Verwendet Schwingungssensoren und einen Drehzahlmesser. Probegewichtverfahren.Balanset-1A (2-Kanal) und Balanset-4 (4-Kanal). ISO 1940 Toleranzrechner integriert.
Maschine
Dorn (Aufspanndorn)
Eine Welle oder ein Adapter, auf dem ein Rotor zum Auswuchten an einer Maschine montiert wird. Muss exakt konzentrisch sein und einen vernachlässigbaren Rundlauf aufweisen.Die Exzentrizität des Dorns ist eine Hauptursache für systematische Auswuchtfehler. Wird durch einen Indextest überprüft.
📏 Kategorie 5 – Begriffe im Zusammenhang mit Balancequalität und Messung
BegriffDefinitionFormel / Standard
Qualität
Auswuchtgüteklasse (G)
Eine Klassifizierung, die die maximal zulässige Geschwindigkeit des Rotorschwerpunkts festlegt. G = eper × ω. Die Noten bilden eine logarithmische Skala mit dem Faktor 2,5.G 0,4 … G 4000
Definiert in ISO 1940-1
Qualität
Zulässige Restunwucht (Uper)
Die maximal zulässige Restunwucht für die angegebene G-Klasse, Rotormasse und Betriebsdrehzahl. Das Akzeptanzkriterium.Uper = (9549 × G × M) / n
Qualität
Wuchttoleranz
Der Bereich, in dem die Restunwucht liegen muss, um die vorgegebene Qualitätsanforderung zu erfüllen. Gleich Uper.Nach Zuteilung pro Ebene spezifiziert
Qualität
Unwuchtreduktionsverhältnis (URR)
Verhältnis der anfänglichen Unwucht zur Restunwucht nach einem Korrekturzyklus. Gibt die Effizienz der Auswuchtmaschine bzw. des Auswuchtverfahrens an.URR = Uanfänglich / URest
Typisch: 5–50×
Messung
Phasenwinkel
Die Winkelposition des Unwuchtvektors relativ zu einer Referenzmarke am Rotor (gemessen mit einem Drehzahlmesser). Zusammen mit der Amplitude definiert sie den vollständigen Unwuchtvektor.° (Grad, 0–360)
Messung
Schwingungsgeschwindigkeit (Effektivwert)
Effektivwert der Schwingungsgeschwindigkeit an einem Lagergehäuse. Der Standardmessparameter für die Zustandsbewertung von Maschinen pro ISO 10816.mm/s RMS (10–1000 Hz)
Messung
Index-Test
Prüfverfahren: Den Rotor um einen definierten Winkel (z. B. 180°) relativ zu den Maschinenhalterungen drehen und erneut messen. Erkennt Dorn- und Vorrichtungsfehler.Erforderlich für die formale Verifizierung gemäß ISO 1940-1 Kap. 10
Messung
Minimal erreichbare Restunwucht (Umar)
Die niedrigste Restunwucht, die mit einer bestimmten Auswuchtmaschine für einen spezifischen Rotor erreicht werden kann. Sie wird durch die Empfindlichkeit der Maschine, den Geräuschpegel und den Zustand der Lager bestimmt.Umar muss ≤ U seinper damit die Maschine für die erforderliche G-Klasse geeignet ist.

Was ist ISO 1940-2?

Schnelle Antwort

ISO 1940-2:1997 (Mechanische Schwingungen — Anforderungen an die Auswuchtgüte starrer Rotoren — Teil 2: Auswuchtfehler) war die internationale Norm zur Identifizierung, Bewertung und Berücksichtigung der Fehler, die beim Auswuchten starrer Rotoren auftreten — von Unwucht des Dorns und der Antriebswelle bis hin zu Bauteilrundlauf und Streuung der Messtechnik. Sie wurde zurückgezogen und ersetzt durch ISO 21940-14:2012 (Mechanische Schwingungen — Rotor-Auswuchten — Teil 14: Verfahren zur Bewertung von Auswuchtfehlern), die dieselben Verfahren auf Rotoren mit flexiblem Verhalten erweitert. Hinweis: Sie wird häufig mit der Auswucht- Vokabular — das ist eine andere Norm, ISO 21940-2 (früher ISO 1925), deren Terminologie diese Seite unten zusammenfasst.

Wenn ein Ingenieur in Deutschland „dynamische Unwuchtkorrektur auf G 6.3 in zwei Ebenen“ spezifiziert, muss ein Techniker in Japan genau verstehen, was gefordert ist — derselbe Rotorzustand, dasselbe Auswuchtverfahren und dasselbe Abnahmekriterium. Die ISO-Auswuchtterminologie — ISO 21940-2 (früher ISO 1925) — macht dies möglich, indem sie ein einheitliches, international abgestimmtes Vokabular für das gesamte Fachgebiet bereitstellt.

ISO 1940-2 selbst war dagegen weder ein Wörterbuch noch eine Toleranzspezifikation — sie behandelte Auswuchtfehler. Sie klassifizierte die Fehlerquellen des Auswuchtprozesses als systematisch (Betrag und Winkel können bewertet werden — z. B. Dorn- oder Antriebswellen-Unwucht, radialer und axialer Rundlauf, Passfedern und Passfedernuten, Restmagnetismus, Wiederzusammenbau- und Messfehler), zufallsvariabel (lose Teile, eingeschlossene Flüssigkeiten, thermische Verformung, Windage) und skalar (nur der Maximalbetrag kann geschätzt werden, der Winkel ist unbestimmt — z. B. Passungsspiele und Fertigungstoleranzen), und gab Verfahren zu ihrer Bewertung und Berücksichtigung an, damit die Restunwucht tatsächlich innerhalb des zulässigen Werts U bleibtper aus ISO 1940-1 (jetzt ISO 21940-11). Ihre Nachfolgenorm ISO 21940-14 erfüllt innerhalb der ISO-21940-Reihe genau diese Rolle.

Detaillierte Begriffsanalyse

Die Unterscheidung zwischen starr und flexibel

Dies ist die mit Abstand wichtigste Klassifizierung beim Auswuchten. Die Unterscheidung bestimmt alles: welche Norm gilt, welche Ausrüstung benötigt wird, wie viele Ebenen erforderlich sind und mit welcher Geschwindigkeit das Auswuchten erfolgen muss.

Starrer Rotor (Definition nach ISO 21940-2)

Ein Rotor, dessen Unwucht in zwei beliebigen Ebenen korrigiert werden kann und bei dem sich die Restunwucht nach der Korrektur bei keiner Drehzahl bis zur maximalen Betriebsdrehzahl wesentlich ändert. Praktische Prüfung: wenn die erste Biegung kritische Drehzahl Bei einer Drehzahl weit über der maximalen Betriebsdrehzahl (typischerweise > 1,5× oder mehr) ist der Rotor starr.

Flexibler Rotor (Definition nach ISO 21940-2)

Ein Rotor, der sich bei seiner Betriebsdrehzahl elastisch verformt und dadurch seinen Unwuchtzustand ändert. Er muss bei oder nahe der Betriebsdrehzahl in mehr als zwei Ebenen ausgewuchtet werden. Gilt für: Große Turbogeneratoren, mehrstufige Hochgeschwindigkeitskompressoren, lange Papiermaschinenwalzen bei hoher Geschwindigkeit. Abgedeckt durch ISO 21940-12.

Die überwiegende Mehrheit der industriellen Rotoren – Elektromotoren, Ventilatoren, Pumpen, Schwungräder, Wellen – sind starre Rotoren. ISO 1940-1 Das G-Klassifizierungssystem ist direkt auf starre Rotoren anwendbar.

Die drei Arten der Unwucht

Die Terminologie (ISO 21940-2) definiert drei grundlegende Typen anhand der geometrischen Beziehung zwischen der Hauptträgheitsachse und der Drehachse. Das Verständnis dieser Typen ist für die Auswahl des richtigen Auswuchtverfahrens wesentlich:

Unwuchtvektor
U = m × r (Betrag) U∠θ (Polarform)
m = Unwuchtmasse (g) | r = Abstand von der Achse (mm) | θ = Winkelposition (°)
  • Statische Unwucht erzeugt ein Kraft — beide Lager schwingen phasengleich mit der einfachen Drehzahl (1× U/min). Der Rotor ist auch ohne Rotation als unwuchtig erkennbar (die Schwerkraft macht dies an den Schneidkanten sichtbar). Eine Korrekturebene genügt. Typisch für schmale, scheibenförmige Rotoren (L/D < 0,5): schmale Riemenscheiben, Lüfterräder, dünne Schwungräder.
  • Momentenunwucht erzeugt ein Moment — die Lager schwingen bei einer Drehzahl von 1 U/min um 180° phasenverschoben. Die resultierende Kraft ist null (der Schwerpunkt liegt auf der Achse), aber zwei gleich große, entgegengesetzte Schwerpunkte an unterschiedlichen axialen Positionen erzeugen ein Kippmoment. Dieses ist nur im rotierenden Zustand messbar und erfordert zwei Korrekturebenen.
  • Dynamische Unwucht = Statische Kraft + Drehmoment kombiniert. Der allgemeine Fall für alle realen Rotoren, die nicht perfekt symmetrisch sind. Sowohl Kraft als auch Moment sind vorhanden. Die Lager schwingen mit 1×, ohne dass eine gleichphasige oder exakt 180° phasenverschobene Beziehung besteht. Erfordert eine Zwei-Ebenen-Auswuchtung.

Spezifische Unwucht und ihr Zusammenhang mit der G-Klasse

Spezifische Unwucht (e = U/M) ist die entscheidende Kennzahl für den universellen Vergleich der Auswuchtqualität. Ein 5 kg schwerer Rotor mit einer Unwucht von 50 g·mm weist eine Unwucht von e = 10 µm auf. Ein 500 kg schwerer Rotor mit einer Unwucht von 5000 g·mm hat ebenfalls eine Unwucht von e = 10 µm – identische Auswuchtqualität trotz des 100-fachen Massenunterschieds.

G-Klasse Dies wird erweitert, indem die Geschwindigkeit miteinbezogen wird: G = e × ω, was eine einzelne Zahl (mm/s) ergibt, die die Balancequalität unabhängig von Masse und Geschwindigkeit charakterisiert. Dies ist die Grundlage der ISO 1940-1 Toleranzsystem.

Korrekturebenen vs. Toleranzebenen

Die Terminologie trifft eine entscheidende Unterscheidung, die in der Praxis oft übersehen wird:

  • Toleranzebenen = die Lagerflächen, bei denen Vibrationen und dynamische Belastungen am kritischsten sind. Zulässige Unwucht Uper wird hier angegeben.
  • Korrekturebenen = physisch zugängliche Stellen, an denen Gewichte angebracht werden können (Lüfternabe, Motorendringe, Wellenschultern). Oft an anderen axialen Positionen als die Lager.

Umrechnung Uper Die Umrechnung von Toleranzebenen in Korrekturebenen erfordert Kenntnisse der Rotorgeometrie. Bei asymmetrischen oder freitragenden Rotoren kann diese Umrechnung die Toleranzen pro Ebene erheblich verändern. Balanset-1A Diese Umrechnung erfolgt automatisch, sobald die Rotorabmessungen eingegeben werden.

Arten von Auswuchtmaschinen

Die beiden grundlegenden Maschinentypen spiegeln unterschiedliche physikalische Messprinzipien wider:

  • Weichlager: Eigenfrequenz der Aufhängung deutlich unterhalb der Betriebsdrehzahl → Maschine misst Verschiebung. Erfordert Kalibrierung für jeden neuen Rotor. Historisch bedeutsam; rückläufige Verwendung.
  • Schwer lagernd: Eigenfrequenz der Aufhängung deutlich über der Betriebsdrehzahl → Maschine misst Kraft. Permanent kalibriert – geeignet für verschiedene Rotoren ohne individuelle Kalibrierung. Der gängigste moderne Rotortyp.

Feldausgleichsinstrumente wie die Balanset-1A Sie verwenden ein anderes Prinzip: Sie sind keine "Maschine" im Sinne der ISO-Norm, sondern nutzen die eigenen Lager und die Unterstützung des Rotors als Messsystem und verwenden die Probegewichtsmethode (Einflusskoeffizientenmethode), um die Korrektur zu bestimmen, ohne dass eine spezielle Auswuchtmaschine erforderlich ist.

Querverweis: Wo die einzelnen Begriffe verwendet werden

Normen, die auf die ISO-Auswuchtterminologie (ISO 21940-2) verweisen

ISO 1940-1 / ISO 21940-11: Verwendet alle Toleranz- und Qualitätsbezeichnungen – G-Klasse, Uper, Unwuchttoleranz, Restunwucht. Der Hauptnutzer dieses Vokabulars.

ISO 14694: Verwendet Rotorbegriffe (starr), Unwuchtbegriffe und erweitert diese um lüfterspezifische BV-Anwendungskategorien, Auswuchtgüten und Tabellen mit Schwingungsgrenzwerten.

ISO 10816 / ISO 20816: Verwendet Messbegriffe – Schwingungsgeschwindigkeit, Effektivwert, Messpunkte am Lagergehäuse.

ISO 21940-12: Erweitert die Definition flexibler Rotoren um Verfahren mit mehreren Geschwindigkeiten und Ebenen.

API 610 / API 617: Die Erdölnormen beziehen sich auf die ISO 1940 G-Klassen und die Unwuchtterminologie für Pumpen- und Kompressorspezifikationen.

ISO 1940-2 → ISO 21940-14: Übergang

ISO 21940-14:2012 hat ISO 1940-2:1997 formell aufgehoben und ersetzt; sie stellt eine technische Überarbeitung dar — die wesentliche Änderung ist die Ausweitung des Geltungsbereichs auf Rotoren mit flexiblem Verhalten. Die Auswuchtterminologie verlief einen separaten Entwicklungsweg: ISO 1925 wurde zu ISO 21940-2 überarbeitet. Die Nummerierung ISO 21940 spiegelt die Einbindung in die umfassende ISO-21940-Reihe wider, die alle Aspekte des Rotor-Auswuchtens abdeckt. Die alten Bezeichnungen sind in der Fachliteratur weiterhin weit verbreitet.


Offizieller Standard: ISO 21940-14:2012 (ersetzt ISO 1940-2) im ISO Store →

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Häufig gestellte Fragen – ISO 1940-2

Auswuchtfehler, der Übergang zu ISO 21940 und die Auswuchtterminologie

Was ist ISO 1940-2?
ISO 1940-2:1997 (Mechanical vibration — Balance quality requirements of rigid rotors — Part 2: Balance errors) war die Norm, die beschrieb, wie Fehler im Rotor-Auswuchtprozess zu identifizieren, zu bewerten und zu berücksichtigen sind. Sie wurde zurückgezogen und durch ISO 21940-14:2012 (Procedures for assessing balance errors) ersetzt. Sie wird häufig mit der Auswuchtterminologie verwechselt — das ist eine andere Norm, ISO 21940-2 (früher ISO 1925), die diese Seite ebenfalls zusammenfasst.
Worin besteht der Unterschied zwischen statischer und dynamischer Unwucht?
Statisch: Trägheitsachse parallel, aber verschoben — einzelner schwerer Punkt — ohne Rotation erkennbar — Ein-Ebenen-Korrektur — phasengleiche Lagerschwingung. Dynamisch: Allgemeiner Fall (statische und Momentenunwucht kombiniert) – Trägheitsachse schief – Zwei-Ebenen-Korrektur erforderlich – Lager schwingen weder phasengleich noch in 180°-Richtung. Die meisten realen Rotoren weisen eine dynamische Unwucht auf.
Worin besteht der Unterschied zwischen einem starren und einem flexiblen Rotor?
Starr: Ausbalanciert bei niedriger Geschwindigkeit → bleibt bei allen Geschwindigkeiten bis zur maximalen Betriebsgeschwindigkeit ausbalanciert. Zwei Korrekturebenen genügen. Abgedeckt durch ISO 1940-1. Flexibel: Elastische Verformung bei Betriebsdrehzahl verändert die Massenverteilung. Auswuchten bei/nahe der Betriebsdrehzahl in mehr als zwei Ebenen erforderlich. Dies ist in ISO 21940-12 geregelt. Die meisten Industrierotoren sind starr.
Was ist Restunwucht?
Die geringe Menge von Unwucht Rest nach dem Ausgleich. Muss ≤ U sein.per (zulässig) für die angegebenen G-Klasse. Uper = (9 549 × G × M) / n. Die Balanset-1A Vergleicht den gemessenen Restwert automatisch mit diesem Grenzwert.
Worin besteht der Unterschied zwischen Korrekturebene und Toleranzebene?
Toleranzebene = Lagerebene, wo Uper ist spezifiziert und die Lasten sind kritisch. Korrekturebene Die Gewichte befinden sich dort, wo sie tatsächlich angebracht sind (möglicherweise weit entfernt von den Lagern). Toleranzen müssen geometrisch zwischen diesen Punkten umgerechnet werden. Fehler an dieser Stelle führen dazu, dass Rotoren zwar die Korrekturebenen bestehen, aber an den Lagern versagen.
Auswuchtmaschine mit weichen Lagern vs. mit harten Lagern?
Weichlager: flexible Aufhängung, arbeitet oberhalb der Eigenfrequenz, misst die Auslenkung. Muss für jeden Rotor neu kalibriert werden. Schwer lagernd: Steife Aufhängung, läuft unterhalb der Eigenfrequenz, misst die Kraft. Permanent kalibriert – Standard in der modernen Industrie. Feldwuchtgeräte (Balanset-1A) verwenden ein anderes Verfahren: Probegewichtung an den Maschinenlagern.
Was ist eine spezifische Unwucht (Exzentrizität)?
e = U / M (Unwucht geteilt durch Masse). Einheiten: µm oder g·mm/kg. Stellt die tatsächliche Auslenkung des Massenschwerpunkts von der Rotationsachse dar. Ermöglicht den Vergleich verschiedener Rotorgrößen. Die G-Klasse ist e × ω – spezifische Unwucht × Winkelgeschwindigkeit (mm/s).

Die Sprache sprechen – mit den richtigen Werkzeugen

Vibromera-Auswuchtgeräte implementieren die ISO-Terminologie direkt: G-Klassenauswahl, Unwuchtvektoren, Korrekturebenen, Vergleich von Rest- und zulässigen Werten – alles in einem tragbaren Gerät.

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