Dynamisches Auswuchten (Zwei-Ebenen-Auswuchten) erklärt

Definition: Was ist dynamisches Auswuchten?

Dynamisches Auswuchten ist ein Verfahren zur Korrektur der Unwucht eines Rotors durch Massenkorrekturen in einem Minimum zwei getrennte Flugzeuge entlang seiner Länge. Es ist die umfassendste Form des Auswuchtens, da es beide Arten von Unwuchten gleichzeitig behebt: statisches (oder Kraft-)Ungleichgewicht und PaarungleichgewichtEin dynamisch ausgewuchteter Rotor neigt beim Drehen weder bei einer schweren Stelle noch bei einer Schaukelbewegung zum Vibrieren oder „Wackeln“.

Statische vs. dynamische Unwucht: Der Hauptunterschied

Um das dynamische Auswuchten zu verstehen, ist es wichtig, zwischen den beiden Formen der Unwucht zu unterscheiden:

• Statische Unwucht: Hierbei handelt es sich um einen Zustand, bei dem der Schwerpunkt des Rotors von seiner Rotationsachse versetzt ist. Er wirkt wie ein einzelner schwerer Punkt. Dies kann mit einem einzelnen Gewicht in einer Ebene korrigiert und sogar bei ruhendem Rotor (statisch) erkannt werden.
• Paarungleichgewicht: Dies tritt auf, wenn ein Rotor zwei gleich schwere Stellen an gegenüberliegenden Enden hat, die um 180° versetzt sind. Dieser Zustand ist statisch ausbalanciert (im Ruhezustand rollt er nicht auf eine schwere Stelle), aber bei Rotation erzeugen die beiden schweren Stellen eine Drehkraft, die den Rotor taumeln lässt. Eine Unwucht der Drehmomente kann *nur* bei rotierendem Rotor erkannt und *nur* durch die Platzierung von Gewichten in zwei verschiedenen Ebenen korrigiert werden, um ein entgegengesetztes Drehmoment zu erzeugen.

Dynamische Unwucht, der häufigste Zustand in realen Maschinen, ist eine Kombination aus statischer und Paarunwucht. Daher sind zur Korrektur Anpassungen in mindestens zwei Ebenen erforderlich, was die Essenz des dynamischen Auswuchtens darstellt.

Wann ist ein dynamisches Auswuchten erforderlich?

Während das Auswuchten in einer Ebene (statisch) für schmale, scheibenförmige Objekte ausreicht, ist das dynamische Auswuchten für die meisten Industrierotoren unerlässlich, insbesondere wenn:

• Die Länge des Rotors ist im Vergleich zu seinem Durchmesser erheblich. Als Faustregel gilt: Wenn die Länge mehr als die Hälfte des Durchmessers beträgt, ist ein dynamisches Auswuchten erforderlich.
• Der Rotor arbeitet mit hoher Geschwindigkeit. Die Auswirkungen einer Unwucht des Drehmoments werden mit zunehmender Drehzahl deutlich gravierender.
• Die Masse ist ungleichmäßig über die Länge des Rotors verteilt. Komponenten wie mehrstufige Pumpenlaufräder oder lange Motoranker erfordern eine Zwei-Ebenen-Korrektur.
• Hohe Präzision ist gefragt. Um strenge Auswuchtgüteklassen (z. B. G2,5 oder besser) zu erfüllen, ist fast immer ein dynamisches Auswuchten erforderlich.

Beispiele für Rotoren, die immer dynamisch ausgewuchtet werden müssen, sind Motoranker, Industrielüfter, Turbinen, Kompressoren, Langwellen und Kurbelwellen.

Das Zwei-Ebenen-Auswuchtverfahren

Das dynamische Auswuchten erfolgt auf einer Auswuchtmaschine oder vor Ort mit einem tragbaren Schwingungsmessgerät. Der Prozess, der typischerweise mit der Einflusskoeffizientenmethode durchgeführt wird, umfasst:

1. Erstlauf: Messen Sie die Anfangsschwingung (Amplitude und Phase) an beiden Lagerstellen.
2. Erster Probelauf: Fügen Sie der ersten Korrekturebene (Ebene 1) ein bekanntes Testgewicht hinzu und messen Sie die neue Schwingungsreaktion an beiden Lagern.
3. Zweiter Probelauf: Entfernen Sie das erste Testgewicht und fügen Sie ein neues Testgewicht zur zweiten Korrekturebene (Ebene 2) hinzu. Messen Sie die Schwingungsreaktion an beiden Lagern erneut.
4. Berechnung: Aus diesen drei Läufen berechnet das Auswuchtgerät vier Einflusskoeffizienten. Diese Koeffizienten beschreiben, wie sich ein Gewicht in Ebene 1 auf die Schwingung beider Lager auswirkt und wie sich ein Gewicht in Ebene 2 auf die Schwingung beider Lager auswirkt. Mithilfe dieser Informationen löst das Gerät eine Reihe von Gleichungen, um die genaue Größe und Position der Korrekturgewichte zu bestimmen, die für beide Ebenen erforderlich sind, um die anfängliche Unwucht zu beseitigen.
5. Korrektur und Überprüfung: Die Testgewichte werden entfernt, die berechneten permanenten Korrekturgewichte werden in beiden Ebenen installiert und ein letzter Lauf wird durchgeführt, um zu bestätigen, dass die Vibration auf den Bereich innerhalb der angegebenen Toleranz reduziert wurde.

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