Kostenloses Ingenieurwerkzeug — #010
Einflusskoeffizientenrechner
Auswuchten eines einflächigen Rotors mithilfe der Einflusskoeffizientenmethode. Geben Sie die Anfangsschwingung und die Daten des Probegewichts ein und erhalten Sie die exakte Korrekturmasse und den Korrekturwinkel.
Ergebnisse
Schwingungsvektoren
Schwingungen werden als komplexe Vektoren mit Amplitude und Phase dargestellt:
Einflussvektor
Die durch das Probegewicht verursachte Schwingungsänderung:
Korrekturgewicht
Das Korrekturgewicht wird durch komplexe Division berechnet:
ℹ️ Hinweis: Das negative Vorzeichen stellt sicher, dass das Korrekturgewicht der Unwucht entgegenwirkt. Das Ergebnis ist ein Vektor: Der Betrag gibt das Gewicht in Gramm an, das Argument die Winkelposition.
Praktisches Beispiel
Gegeben: V₀ = 5∠45°, Versuch = 10 g bei 0°, V₁ = 8∠120°
ΔV = V₁ − V₀ = (8∠120°) − (5∠45°) = komplexe Subtraktion
W_c = −m_t × V₀ / ΔV → Betrag und Winkel der Korrektur
⚠️ Wichtig: Entfernen Sie immer das Probegewicht, bevor Sie das Korrekturgewicht anbringen. Das Korrekturgewicht ersetzt das Probegewicht – lassen Sie nicht beide auf dem Rotor.
Ein Einflusskoeffizient ist eine komplexe Zahl, die beschreibt, wie sich eine Einheitsmasse an einem bestimmten Radius und Winkel auf die Schwingung eines Rotors auswirkt. Er ist das Verhältnis der Schwingungsänderung zu dem Testgewicht, das diese Änderung hervorgerufen hat:
C = ΔV / W_trial
Sobald der Einflusskoeffizient bekannt ist, lässt sich daraus das exakte Ausgleichsgewicht berechnen, das erforderlich ist, um die Schwingung (theoretisch) auf null zu reduzieren.
Das Verfahren besteht aus drei Schritten:
- Messlauf 1 (Urzustand): Ausgangsschwingung nach Amplitude und Phase messen (V₀)
- Messlauf 2 (Probelauf): Ein bekanntes Testgewicht anbringen und den neuen Schwingungsvektor messen (V₁)
- Berechnung: ΔV = V₁ − V₀, daraus Ausgleichsmasse = −m_t × V₀ / ΔV
Entfernen Sie das Testgewicht, bringen Sie das Ausgleichsgewicht am berechneten Winkel an und überprüfen Sie das Ergebnis in einem Kontrolllauf.
Das ist normal und kein Grund zur Sorge. Ein Anstieg bedeutet lediglich, dass das Testgewicht zufällig in der Nähe der schweren Stelle angebracht wurde und die Unwucht vorübergehend vergrößert hat. Die Vektorrechnung liefert dennoch das korrekte Ausgleichsgewicht.
Steigt die Schwingung jedoch um mehr als das 3–4×-Fache an, sollten Sie aus Sicherheitsgründen ein kleineres Testgewicht wählen, insbesondere bei Maschinen mit begrenzter Lagertragfähigkeit.
Ja, dies entspricht der gängigen Praxis. Nach dem Anbringen des Ausgleichsgewichts:
- Restschwingung messen
- Denselben Einflusskoeffizienten für einen Nachwuchtlauf (Trimmlauf) verwenden
- Ein kleines zusätzliches Korrekturgewicht berechnen
Mit zwei bis drei Iterationen wird in der Regel die gewünschte Auswuchtgüte erreicht. Der Einflusskoeffizient bleibt gültig, solange sich die Betriebsbedingungen nicht ändern.
Wichtige Einflussfaktoren:
- Drehzahlkonstanz — alle Messläufe müssen bei exakt derselben Drehzahl (RPM) erfolgen
- Phasenreferenz — das Drehzahlsensorsignal (Tachometersignal) muss stabil sein
- Thermischer Zustand — Maschine vor dem Messen gleichmäßig durchwärmen lassen
- Größe des Testgewichts — sollte eine Vektoränderung der Schwingung von 20–50% bewirken
- Sensorbefestigung — starre, reproduzierbare Messpunktposition
- Nichtlinearität — extrem hohe Ausgangsschwingungen können Nichtlinearitätsfehler verursachen
Die auf dieser Seite beschriebenen Verfahren wurden vom Vibromera-Team entwickelt und im Praxiseinsatz getestet, unter Verwendung des Balanset-1A, eines tragbaren Zweikanal-Auswuchtgeräts und Schwingungsanalysators für die Vor-Ort-Rotorauswuchtung.
Professionelle Feldwuchtgeräte mit integrierter Einflusskoeffizientenmethode. Ein- und Zweiebenenwuchten in wenigen Minuten. Im Einsatz in über 50 Ländern.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko ist Schwingungsanalyse-Ingenieur sowie Gründer und Geschäftsführer von Vibromera. Seit mehr als 15 Jahren wuchtet er rotierende Maschinen direkt vor Ort aus statt auf dem Prüfstand: Mulchgeräte, Industrieventilatoren, Brecher, Zentrifugen, Wellen und Spindeln. Aus dieser Arbeit sind die Balanset-Geräte entstanden — sie wurden als Werkzeug konzipiert, das ein Fachmann zur Maschine mitnehmen und dort allein einsetzen kann, nicht als Laborausrüstung. Vibromera wurde 2017 gegründet und hat seinen Sitz seit 2023 in Porto, Portugal. Entwicklung, Montage und Support der Balanset-Reihe finden hier statt. Das Flaggschiffgerät ist das Balanset-1A, ein tragbares Analysegerät für ein- und zweiebeniges Auswuchten sowie für Schwingungsdiagnose. Nikolai ist persönlich in den Kundensupport eingebunden, arbeitet schwierige Auswuchtfälle durch und ist an der Softwareentwicklung beteiligt. Er arbeitet mit Kunden weltweit, in jeder Sprache.
