Statisches Auswuchten verstehen (Ein-Ebenen-Auswuchten)

Definition: Was ist statisches Auswuchten?

Statisches Auswuchten ist die einfachste Form des Rotorauswuchtens. Es ist ein Prozess, der korrigiert für statische Unwucht, ein Zustand, bei dem der Schwerpunkt eines Rotors von seiner Rotationsachse versetzt ist, wodurch ein einzelner „schwerer Punkt“ entsteht. Diese Art des Auswuchtens kann theoretisch bei ruhendem Rotor (statisch) durchgeführt werden. Würde man einen Rotor mit rein statischer Unwucht auf eine reibungslose Oberfläche (z. B. Messerschneiden) legen, würde er sich drehen, bis der schwere Punkt aufgrund der Schwerkraft am tiefsten Punkt ankommt.

Beim statischen Auswuchten wird eine Korrektur in einem Einzelebene um diesem schweren Punkt entgegenzuwirken. Die Korrektur besteht darin, ein einzelnes Gewicht 180° gegenüber dem schweren Punkt anzubringen, um den Schwerpunkt wieder in das Rotationszentrum zu bringen.

Statische Unwucht vs. dynamische Unwucht

Statische Unwucht wird auch als „Kraftunwucht“ bezeichnet, da sie eine Zentrifugalkraft erzeugt, die radial vom Rotationszentrum nach außen wirkt. Sie erzeugt jedoch keine „Kopplung“ oder Schaukelbewegung. Dies steht im Gegensatz zu dynamische Unwucht, eine Kombination aus Kraft- und Drehmomentunwucht, die Korrekturen in mindestens zwei Ebenen erfordert, um vollständig behoben zu werden. Ein Rotor kann statisch perfekt ausgewuchtet sein, aber dennoch eine erhebliche Drehmomentunwucht aufweisen, die bei der Drehung zu starken Vibrationen führt.

Wann ist statisches Auswuchten ausreichend?

Statisches Auswuchten ist nur für eine bestimmte Rotorklasse eine geeignete und ausreichende Methode. Es wird im Allgemeinen für sehr schmale oder scheibenförmige Komponenten verwendet, bei denen die axiale Länge im Vergleich zum Durchmesser sehr klein ist. Bei diesen Rotortypen ist es unwahrscheinlich, dass eine signifikante Unwucht des Rotorpaares vorliegt.

Gängige Beispiele für Rotoren, bei denen eine statische Auswuchtung in einer Ebene oft ausreichend ist, sind:

• Schleifscheiben
• Autoräder und Reifen
• Einzelne, schmale Lüfter- bzw. Gebläseräder
• Schwungräder
• Riemenscheiben und Seilscheiben

Für Rotoren mit einer beträchtlichen Länge (z. B. einen Motoranker, eine mehrstufige Pumpe oder eine lange Welle) ist das statische Auswuchten allein nicht ausreichend. dynamisches Auswuchten ist erforderlich.

Methoden des statischen Auswuchtens

1. Messerschneiden-Auswuchten

Dies ist die klassische, nicht rotierende Methode. Der Rotor wird auf ein Paar paralleler, ebener und reibungsarmer Messerkanten gelegt. Der Rotor rollt, bis sein schwerster Punkt unten ist. Anschließend wird oben (180° gegenüber) ein temporäres Gewicht angebracht, bis der Rotor in jeder Position bleibt, ohne zu rollen. Dieses Gewicht wird dann dauerhaft angebracht.

2. Vertikale Auswuchtmaschine

Modernes statisches Auswuchten wird häufig auf einer vertikalen Auswuchtmaschine durchgeführt. Der Rotor (ähnlich einem Schwungrad oder einem Reifen) wird auf einer horizontalen Platte platziert, die von Kraftsensoren gestützt wird. Die Maschine dreht den Rotor mit niedriger Geschwindigkeit, und die Sensoren messen Richtung und Stärke der Unwuchtkraft und zeigen die erforderliche Korrektur auf einem Bildschirm an.

3. Ein-Ebenen-Feldauswuchten

Statisches Auswuchten kann auch vor Ort an einer montierten Maschine mit einem tragbaren Schwingungsanalysator durchgeführt werden. Dabei handelt es sich um eine einstufige Version der Einflusskoeffizientenmethode. Eine Schwingungsmessung wird durchgeführt, ein Probegewicht hinzugefügt, eine zweite Messung durchgeführt und das Gerät berechnet das erforderliche Korrekturgewicht und dessen Winkel.

Einschränkungen

Die Hauptbeschränkung des statischen Auswuchtens liegt darin, dass es keine Unwucht des Drehmoments erkennt oder korrigiert. Das statische Auswuchten eines Rotors mit tatsächlich dynamischer Unwucht kann die Vibrationen manchmal verstärken, da die Kraftkomponente korrigiert, die Drehmomentkomponente jedoch ignoriert oder verstärkt wird. Aus diesem Grund ist das dynamische Auswuchten in zwei Ebenen für die meisten Industriemaschinen Standard und vorgeschrieben.

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