In diesem Artikel wird das Auswuchten der Rotoren von Schlegelmähern und Forstmulchern in einfachen Worten erklärt. Wir werden häufig gestellte Fragen beantworten und einige nützliche Tipps geben. Beginnen wir damit, zu verstehen, was Vibrationen sind, welche Gefahren sie mit sich bringen, was Auswuchten ist, warum es notwendig ist und wie es selbständig durchgeführt werden kann.
Auswuchten von Rotoren ist der Prozess der Anpassung der Massenverteilung des Rotors, um die bei seiner Drehung auftretenden Vibrationen zu verringern oder zu beseitigen. Ordnungsgemäß durchgeführtes Auswuchten verlängert die Lebensdauer des Mechanismus, reduziert Lärm und Vibrationen und verhindert den vorzeitigen Verschleiß von Lagern und anderen Maschinenkomponenten.
Erhöhte Vibrationen werden von Mechanikern und Bedienern von Mulchern und Schlegelmähern oft unterschätzt; Vibrationen können jedoch ernsthafte negative Folgen haben:
- Erhöhter Verschleiß der Ausrüstung. Ständige Vibrationen beschleunigen den Verschleiß von mechanischen Komponenten wie Lagern, Getrieben und anderen rotierenden Teilen. Dies kann zu häufigen Reparaturen und Auswechslungen führen und die Gesamtbetriebskosten erhöhen.
- Lager und Lagersitze. Lager gehen oft kaputt und erzeugen Spiel, das die Vibrationen verstärkt. Die Lager müssen ausgetauscht werden. Eine Kleinigkeit, ein paar Stunden pro Woche. Lagersitze gehen kaputt, so dass die Löcher erneuert werden müssen. Dieser Vorgang erfordert bereits den Ausbau des Geräts, den Transport zur Werkstatt, die Demontage des Rotors, die Wiederherstellung und den anschließenden Einbau. Sie werden zustimmen, dass dies bereits unangenehm ist.
- Risse und Lecks. Am Gehäuse des Mulchers oder Schlegelmähers bilden sich Risse. Es besteht die Gefahr, dass die Geometrie gestört wird. Außerdem führen erhöhte Vibrationen zu Leckagen im Hydrauliksystem mit allen daraus resultierenden Problemen.
- Lösen von Schraubverbindungen. Schraubverbindungen lösen sich ständig, was zu Notsituationen führen kann.
- Ineffizienter Energieverbrauch. Ungewuchtete Rotoren benötigen mehr Energie für die Drehung, was zu einem höheren Kraftstoffverbrauch führt.
- Unannehmlichkeiten für den Bediener. Erhöhte Vibrationen können für den Bediener unangenehm sein, die Arbeitsbedingungen verschlechtern und die Ermüdung erhöhen. Dies kann auch das Risiko von Bedienungsfehlern erhöhen.
- Risiko von Notsituationen. Vibrationen können dazu führen, dass sich Befestigungen und Verbindungen lösen, was das Risiko von Notfällen erhöht, insbesondere bei der Arbeit mit Hochgeschwindigkeitsgeräten wie Mulchern und Mähern.
- Schwingungsübertragung auf den Traktor. Die Vibrationen des Rotors werden auf den Traktor übertragen, wo es viele Schrauben und verschiedene Verbindungen gibt. Da kann viel kaputt gehen und sich lösen.
- Ausfallzeit. Und schließlich bleiben die Geräte mitten in der Arbeit zur Reparatur stehen.
Ich kannte ein Unternehmen, dessen Mechaniker fast jeden Morgen mit dem Austausch von Lagern begannen. Sie kauften die billigsten Lager und wechselten sie fast jeden Tag, weil die teuren Lager aufgrund der extrem hohen Vibrationen in ein paar Tagen genauso zerfielen wie die billigen. Ich war schockiert über den Zustand der Geräte. Es war kein Mulcher, sondern ein Frankensteinstück, zerrissen und geschweißt, von allen Seiten mit Kanälen und Winkeln verstärkt, nur damit es nicht auseinanderfällt. Das Plastik im Traktor floss in Wellen, und der arme Fahrer vibrierte noch einige Zeit, nachdem er aus dem Traktor ausgestiegen war.
Warum also kann ein Schlegelmäher nicht ohne ein tragbares Gerät zum dynamischen Auswuchten oder eine Auswuchtmaschine ausgewuchtet werden? Das höre ich oft: "Ich werde den Rotor selbst auswuchten, so wie ich es bisher immer ohne Geräte gemacht habe, nach der alten bewährten Methode. Ich lege den Rotor auf die Messer, und wenn er mit der schweren Spitze nach unten fällt, schweiße ich ein Gewicht oben drauf, bis er sich nicht mehr dreht!"
Ja, diese Methode funktioniert gut mit statische Unwucht. Eine statische Unwucht des Rotors tritt auf, ohne dass er sich dreht, wenn der Rotor unter der Einwirkung der Schwerkraft eine schwere Spitze nach unten dreht. Diese Art von Unwucht kann mit der traditionellen Methode beseitigt werden, bei der der Rotor auf horizontale Führungen gestellt und mit Masse beschwert wird, bis er sich nicht mehr dreht. Diese Methode eignet sich für schmale Rotoren, deren Durchmesser deutlich größer ist als ihre Länge, z. B. für Bremsscheiben, einzelne Riemenscheiben und Schleifscheiben.
Wenn es jedoch um das Auswuchten langer Rotoren geht, wie z. B. Schlegelmäherwellen oder Mulchgeräte, ist diese Methode unwirksam. Stellen Sie sich vor, der schwere Punkt befindet sich oben auf der einen Seite des Rotors und unten auf der anderen Seite. In einer statischen Position gleichen sich die Schwerkräfte aus, und der Rotor bleibt unbeweglich. Sobald sich der Rotor jedoch zu drehen beginnt, wirkt die Zentrifugalkraft auf diese Punkte, zieht sie in unterschiedliche Richtungen und verursacht Vibrationen. Diese Art der Unwucht, die nur während der Rotation auftritt, wird als **dynamische Unwucht** bezeichnet und kann nicht durch statische Auswuchtmethoden korrigiert werden.
Zur Beseitigung der dynamischen Unwucht sind tragbare Geräte zum dynamischen Auswuchten oder Auswuchtmaschinen erforderlich, die eine genaue Identifizierung des Unwuchtortes und die Installation von Ausgleichsgewichten an beiden Enden des Rotors zu dessen Neutralisierung ermöglichen.
Daher ist der Einsatz von Spezialausrüstungen für das dynamische Auswuchten eine notwendige Voraussetzung für die Beseitigung von Vibrationen bei langen Rotoren.
Dynamischer Ausgleichsprozess unter Verwendung des Balanset-1A Gerät
- Die Schwingungssensoren werden an den Enden des Rotors so nahe wie möglich an den Lagereinheiten angebracht. Die Ausrichtung der Sensoren sollte senkrecht zur Drehachse des Rotors sein.
- Ein reflektierender Marker wird auf den Rotor oder die Riemenscheibe geklebt.
- Der Tachometer wird auf einem Magnetständer platziert und so ausgerichtet, dass sein Laserstrahl auf die reflektierende Markierung trifft.
- Die Sensoren sind mit dem Balanset-1A Gerät, das wiederum mit einem Laptop verbunden ist.
- Ein spezielles Auswuchtprogramm wird gestartet.
- Im Programm wird die Option zum Auswuchten in zwei Ebenen gewählt.
- Das Kalibrierungsgewicht wird gewogen und die Informationen über das Gewicht und den Installationsradius werden in das Programm eingegeben.
- Der Rotor wird gestartet, und die anfängliche Schwingungsstärke wird gemessen.
- Das Kalibriergewicht wird in der ersten Ebene (die der Seite der ersten Sensorinstallation entspricht) auf den Rotor gelegt.
- Der Rotor wird neu gestartet, um die Schwingungen zu messen. Es ist wichtig, dass die Schwingungs- oder Phasenänderungen mindestens 20% betragen.
- Das Kalibriergewicht wird auf die zweite Ebene des Rotors gebracht (die der Seite der zweiten Sensorinstallation entspricht) und eine dritte Schwingungsmessung wird während der Rotation durchgeführt.
- Das Programm errechnet, welches Gewicht und in welchem Winkel Ausgleichsgewichte in beiden Ebenen installiert werden müssen. Der Winkel wird in Drehrichtung des Rotors von der Position des Ausgleichsgewichts aus gezählt.
- Das Kalibrierungsgewicht wird entfernt.
- Die Ausgleichsgewichte werden gewogen.
- Ausgleichsgewichte werden an den berechneten Stellen angeschweißt.
- Der Rotor wird gestartet, um die Auswuchtergebnisse zu überprüfen. Wenn das Programm anzeigt, dass eine zusätzliche Korrektur erforderlich ist, werden gegebenenfalls zusätzliche Gewichte hinzugefügt und die Auswuchtung wird erneut überprüft.
Hurra, unser Schlegelmäher ist ausgewuchtet!
Aber dann wurden Sie glücklicher Besitzer eines Schlegelmäher-Auswuchtvorrichtung. Sie schlossen das Gerät an, wiederholten alles wie oben beschrieben, aber die Vibration nahm nicht nur nicht ab, sie wurde sogar noch schlimmer! Woran liegt das?
In einer idealen Welt würde alles wie oben beschrieben ablaufen. Aber unsere Welt ist leider nicht perfekt. So sehr, dass dieser Teil des Artikels wahrscheinlich der größte ist.
Betrachten wir die Hauptprobleme, die beim dynamischen Auswuchten eines Schlegelmähers auftreten.
Das Auswuchten kann aus drei Hauptgründen unmöglich sein: Fehlfunktionen des Mechanismus, falsche Auswuchtbedingungen und Fehler bei der Bedienung des Geräts.
Fehlfunktionen des Mechanismus, die das Auswuchten des Rotors behindern
- Beschädigte Lager, einschließlich Verschleiß, übermäßiges Anziehen, Spiel oder Abnutzung des Sitzbereichs.
- Biegung der Welle.
- Lockerungen an den Anbaupunkten des Schlegelmähers, gelockerte Schrauben, Lockerungen im Bereich des vorderen Behangs (Absenkung) oder im Schubrahmen beim Einsatz von Mulchgeräten.
- Der Rotor trifft auf unbewegliche Teile des Bauwerks.
- Risse im Mähergehäuse.
- Fälle, in denen Sand in die Röhre gelangt, was durch mehrmaliges Drehen des Rotors ohne Veränderung festgestellt werden kann. In diesem Fall ändern sich die Phase und das Niveau der Vibration.
Unsachgemäße Auswuchtbedingungen
- Resonanz bei der Rotationsfrequenz des Rotors und das Vorhandensein von losen Strukturelementen.
- Änderungen der Bedingungen während des Auswuchtens, z. B. Änderungen der Masse oder Steifigkeit des Mechanismus, Anbringen einer Stütze unter dem Mäher oder Änderungen der Struktur (Entfernen von Elementen, Hinzufügen von Winkeln zur Erhöhung der Steifigkeit).
- Ungleichmäßige Umdrehungen. Der Rotor muss sich bei jedem Start mit der gleichen Frequenz drehen.
Fehler bei der Bedienung des Geräts
- Falscher Einbau von Vibrationssensoren. Die Oberfläche muss eben und frei von Verunreinigungen sein, der Sensor muss fest sitzen, der Magnet muss sicher befestigt sein, und der Sensor sollte die Kanten des Mechanismus nicht berühren.
- Verschiebung des Tachometers während des Betriebs. Veränderungen der Position des Tachometers während des Auswuchtens sollten vermieden werden.
- Falsche Berechnung des Winkels für den Einbau der Gewichte. Der Winkel wird von der Position des Testgewichts in Drehrichtung des Rotors aus gemessen; ein Fehler tritt häufig auf, wenn Gradzahlen in die entgegengesetzte Richtung gezählt werden.
- Unzureichende Masse des Prüfgewichts, wenn sich die Masse des Gewichts als unzureichend erweist.
- Belichtung des empfindlichen Elements des Tachometers. Dieses Problem kann beim Auswuchten im Sonnenlicht oder bei einer hellen Lichtquelle gegenüber dem Tachometer auftreten und die Genauigkeit der Messungen beeinträchtigen.
Schlussfolgerung
Das dynamische Auswuchten der Rotoren von Schlegelmähern und Forstmulchern ist ein komplexer Vorgang, der viel Liebe zum Detail und den richtigen Einsatz von Spezialgeräten erfordert. Funktionsstörungen des Mechanismus, unsachgemäße Auswuchtbedingungen und Fehler bei der Bedienung des Geräts können den Auswuchtprozess erheblich erschweren oder sogar unmöglich machen. Mit der richtigen Herangehensweise und der Einhaltung aller erforderlichen Verfahren ist es jedoch möglich, Schwingungen wirksam zu beseitigen, die Lebensdauer der Geräte zu verlängern, den Verschleiß der Komponenten zu verringern und den Gesamtzustand der Maschine zu verbessern. Es ist wichtig, daran zu denken, dass dynamisches Auswuchten eine Investition in die langfristige Funktionsfähigkeit und Zuverlässigkeit Ihrer Maschinen ist.
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