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Propeller-Unwuchtrechner
Zulässige Propellerunwucht, Zentrifugalkraft, Exzentrizität und Toleranz je Propellerblatt gemäß ISO 21940 berechnen. Unerlässlich für die Schwingungskontrolle von Schiffswellen.
Ergebnisse
Zulässige Propellerunwucht (ISO 21940)
Die zulässige Unwucht eines Propellers wird nach der gleichen Formel gemäß ISO 21940-11 berechnet, die für alle rotierenden Maschinen verwendet wird:
Wo G ist der Auswuchtgütegrad (mm/s), m ist die Propellermasse (kg), ω = 2π·n/60 ist die Winkelgeschwindigkeit (rad/s).
Zentrifugalkraft aufgrund von Unwucht
Die durch Unwucht bei Betriebsdrehzahl erzeugte Zentrifugalkraft:
- U — Unwucht (g·mm)
- ω — Winkelgeschwindigkeit (rad/s)
- F — Zentrifugalkraft (N)
Toleranz je Propellerblatt
Bei symmetrischen Propellern verteilt sich die zulässige Gesamtunwucht gleichmäßig auf alle Blätter:
Typische Auswuchtgütegrade für Propeller
| Grad | Anwendung |
|---|---|
| G40 | Langsamlaufende Arbeitsbootpropeller, nicht kritisch |
| G16 | Standard-Schiffspropeller, Frachtschiffe |
| G6.3 | Schnellboote, Marineschiffe, Passagierfähren |
| G2.5 | Präzisionspropeller, geräuscharme U-Boote |
Praktisches Beispiel
Gegeben: Masse = 500 kg, Drehzahl = 300 U/min, Güteklasse = G16, 4 Blätter
ω = 2π × 300 / 60 = 31,42 rad/s
Uper = 16 × 500 × 1000 / 31,42 = 254.620 g·mm
Exzentrizität = 16 × 1000 / 31,42 = 509,2 μm
F = 254.620 / 1.000.000 × 31,42² = 251,5 N
Pro Blatt: 254.620 / 4 = 63.655 g·mm
⚠️ Hinweis: Schiffspropeller arbeiten unter rauen Bedingungen. Bewuchs, Beschädigungen der Propellerblätter und Kavitationserosion können die Unwucht im Laufe der Zeit verändern. Eine regelmäßige Schwingungsüberwachung wird empfohlen, um beginnende Unwuchten frühzeitig zu erkennen.
Unwuchtige Propeller erzeugen bei Wellendrehzahl Fliehkräfte, die über die Lager in den Schiffsrumpf übertragen werden. Dies führt zu übermäßigen Schwingungen, beschleunigtem Verschleiß von Stevenrohrlagern und Dichtungen, Ermüdungsrissen in der Wellenanlage sowie Beeinträchtigungen des Komforts für Passagiere und Besatzung. Fachgerechtes Auswuchten nach ISO 21940 minimiert diese Auswirkungen.
G16 ist die gängigste Gütestufe für Standard-Schiffspropeller (Frachtschiffe, Tanker). G6.3 wird für Schnellboote, Marineschiffe und Passagierfähren verwendet, bei denen Schwingungen minimiert werden müssen. G40 kann für langsam laufende Arbeitsbootpropeller ausreichen.
Die gesamte zulässige Restunwucht wird gleichmäßig auf alle Flügel aufgeteilt. Bei einem 4-Flügel-Propeller mit 1000 g·mm Gesamttoleranz darf jeder Flügel bis zu 250 g·mm aufweisen. Dies setzt voraus, dass die Flügel symmetrisch um die Nabe angeordnet sind.
Fliehkraft F = U × ω² / 1.000.000 (N), wobei U die Unwucht in g·mm und ω die Winkelgeschwindigkeit in rad/s ist. Selbst kleine Unwuchten erzeugen bei höheren Drehzahlen erhebliche Kräfte — die Kraft steigt im Quadrat der Drehzahl.
Ja, ein Vor-Ort-Auswuchten (Betriebswuchten) von Propellern ist mit tragbaren Auswuchtgeräten wie der Balanset-Serie von Vibromera möglich. Es werden Probegewichte angebracht, die Schwingungen gemessen und die Ausgleichsmassen berechnet — wodurch ein kostspieliges Eindocken vermieden wird.
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 für Schiffspropeller, Wellen und rotierende Maschinen. Erreichen der ISO 21940-11-Konformität vor Ort.
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.
