Einfache Auswuchtstände für Rotoren: Aufbau und Anwendung

Das Auswuchten von Rotoren ist ein wichtiger Schritt bei der Herstellung und dem Betrieb rotierender Geräte. Durch qualitativ hochwertiges Auswuchten werden Vibrationen reduziert, die Lebensdauer von Lagern und Mechanismen erhöht und die Gesamteffizienz der Geräte verbessert. In diesem Artikel werden einfache Auswuchtstände untersucht, die bei minimalen Kosten ein qualitativ hochwertiges Auswuchten verschiedener Rotortypen ermöglichen. Diese Ständer eignen sich zum Auswuchten kleiner und mittlerer Rotoren, die in verschiedenen Mechanismen verwendet werden.

Grundlage der Konstruktion solcher Ständer ist eine flache Platte oder ein Rahmen, der auf zylindrischen Druckfedern montiert ist. Die Federn werden so ausgewählt, dass die Eigenschwingungsfrequenz der Platte mit dem darauf montierten Ausgleichsmechanismus 2-3 mal niedriger ist als die Rotationsfrequenz des Rotors dieses Mechanismus beim Auswuchten.

1. Ständer zum Auswuchten von Schleifscheiben

Zweck: Auswuchten von Schleifscheiben.

Hauptkomponenten:

1. Tafel (1): Auf vier Zylinderfedern (2) montiert.
2. Elektromotor (3): Der Rotor des Motors dient gleichzeitig als Spindel, auf der eine Aufnahmedorn (4) zur Befestigung der Schleifscheibe montiert ist.
3. Impulssensor (5): Misst den Drehwinkel des Motorrotors und dient im Mess-System „Balanceset“ zur Ermittlung der Winkelposition zum Entfernen der Ausgleichsmasse von der Schleifscheibe.

Funktionsprinzip: Das Stativ ermöglicht die Feststellung und Beseitigung der Unwucht der Schleifscheibe durch Messung der Vibration und Ermittlung der Winkellage der Unwuchtstelle.

Merkmale: Das Vorhandensein eines Impulsdrehwinkelsensors zur präzisen Bestimmung des Massenkorrekturpunkts.

2. Ständer zum Auswuchten von Vakuumpumpen

Zweck: Auswuchten von Vakuumpumpen.

Hauptkomponenten:

1. Tafel (1): Auf Zylinderfedern (2) montiert.
2. Vakuumpumpe (3): Wird auf der Platte installiert und verfügt über einen eigenen Elektroantrieb mit einstellbarer Drehzahl von 0 bis 60.000 U/min.
3. Vibrationssensoren (4): Wird am Pumpengehäuse montiert und misst die Vibration in zwei unterschiedlichen Abschnitten entlang der Höhe.
4. Laser-Phasenwinkelsensor (5): Dient zur Synchronisierung der Schwingungsmessung mit dem Drehwinkel des Pumpenrotors.

Funktionsprinzip: Die Vibration der Pumpe wird durch Sensoren (4) gemessen und der Lasersensor (5) synchronisiert die Messungen mit dem Drehwinkel des Rotors. Dadurch können Ort und Ausmaß der Unwucht ermittelt werden.

Merkmale: Möglichkeit zum Auswuchten bei hohen Drehzahlen (bis 60.000 U/min) und Einsatz eines Lasersensors zur präzisen Synchronisierung.

Ergebnisse: Bei unterkritischen Drehzahlen erfüllt die Restunwucht des Pumpenrotors die Anforderungen der Wuchtgüteklasse G0,16 nach ISO 1940-1-2007 „Mechanische Schwingungen – Anforderungen an die Auswuchtgüte von Rotoren im konstanten (starren) Zustand – Teil 1: Festlegung und Überprüfung der Wuchttoleranzen“. Die Restschwingung des Pumpengehäuses bei Drehzahlen bis 8.000 U/min überschreitet 0,01 mm/s nicht.

3. Ständer für Balancing-Fans

Zweck: Lüfter ausbalancieren.

Hauptkomponenten: Das Design ähnelt dem der vorherigen Ständer und besteht aus einer Platte auf Federn, auf der ein Ventilator montiert ist.

Funktionsprinzip: Messen der Lüftervibration und Anpassen der Masse, um Unwucht zu beseitigen.

Ergebnisse: Auf dem in Abb. 3 gezeigten Prüfstand wurde ein Restschwingungspegel von 0,8 mm/s erreicht, der mehr als dreimal besser ist als der zulässige Wert für Ventilatoren der Kategorie BV5 gemäß ISO 14694-2003 „Industrieventilatoren – Spezifikationen für Wuchtqualität und Schwingungspegel“. Auf einem anderen Prüfstand, der in der Massenproduktion von Rohrventilatoren eingesetzt wird, liegt die Restschwingung konstant unter 0,1 mm/s.

Schlussfolgerung

Einfache Auswuchtständer auf Basis einer auf Federn montierten Platte sind eine effektive und kostengünstige Lösung für das hochwertige Auswuchten verschiedener Rotortypen. Sie ermöglichen das Erreichen niedriger Restvibrationspegel, die internationalen Standards entsprechen. Solche Ständer werden häufig bei der Herstellung und Reparatur von Geräten verwendet und gewährleisten deren zuverlässigen und langlebigen Betrieb.