Eine neue Industrieanlage stand kurz vor dem Produktionsstart, und der Rotor ihres Hammerbrechers musste ausgewuchtet werden, bevor die Linie in den Dauerbetrieb ging. Wir haben die Arbeit vor Ort, in den eigenen Lagern des Brechers, mit dem tragbaren Auswuchtgerät Balanset-1A und einem Laptop ausgeführt. Diese Seite zeigt die Maschine, jeden Schritt, den wir mit dem Gerät unternommen haben, und was die Anlage davon hatte.
Die Maschine und die Aufgabe
Der Brecher ist eine Hammermühle. Reihen von Schwinghämmern hängen auf Bolzen zwischen Stahlscheiben, und der gesamte Rotor wird direkt über eine Kupplung von einem AC-Motoren-Motor angetrieben. Das Typenschild nennt 55 kW und 2970 rpm bei 50 Hz, der Rotor dreht sich also mit fast 3000 rpm.
Bei dieser Drehzahl wird schon ein kleiner Massenfehler am Rotor zu einer großen umlaufenden Kraft auf die Lager, den Rahmen und das Fundament; die Kraft wächst mit dem Quadrat der Drehzahl. Die Anlage wollte einen reibungslosen Start. Ein unwuchtiger Rotor läuft ineffizient, verursacht mechanische Probleme und kann die Produktion kurz nach der Inbetriebnahme stören. Deshalb wurde der Rotor vor dem Start der Anlage ausgewuchtet und nicht erst nach dem ersten Ausfall.
So haben wir das Balanset-1A eingesetzt, Schritt für Schritt
Das Balanset-1A misst den Rotor in seinen eigenen Lagern bei Betriebsdrehzahl. Das Programm führt durch die Läufe und berechnet die Korrektur selbst; die Person vor Ort montiert die Sensoren und befestigt die Gewichte.
Sensoren und Drehzahlmesser
Die Schwingungssensoren kommen an die Lagergehäuse, streng radial, im rechten Winkel zur Welle, und auf massives Metall, nicht auf Schutzbleche oder Abdeckungen. Ein Streifen reflektierendes Band auf der Welle ist die Phasenreferenz: Der Laser-Drehzahlmesser liest ihn einmal pro Umdrehung. Ab jetzt dürfen sich weder die Sensoren noch das Band bewegen, denn das Programm zählt jeden Winkel von dieser Markierung aus.
Run 0: die Anfangsvibration
Der Brecher wird mit montierten Hämmern gestartet und auf Betriebsdrehzahl gebracht. Ein Druck auf F7 erfasst Amplitude, Phase und Drehzahl der Vibration bei der Drehfrequenz. Das ist das "Vorher"-Bild der Unwucht.
Probegewicht und Run 1
Bei stillgesetzter und gegen Wiedereinschalten gesicherter Maschine wird ein Probegewicht bekannter Masse in einem bekannten Radius am Rotor befestigt und seine Position markiert. Die Masse wird nach der Kraft gewählt: Bei Betriebsdrehzahl sollte ihre Fliehkraft etwa 7 % des Rotorgewichts betragen (5–10 % ist ein sinnvoller Bereich).
Die Funktion "First trial weight estimate" im Programm oder unser kostenloser Probegewichtsrechner liefert die Zahl für eine gegebene Rotormasse, einen Radius und eine Drehzahl.
Dann läuft der Rotor erneut. Verändert das Probegewicht die Vibration zu wenig, akzeptiert das Programm den Lauf nicht und verlangt ein schwereres Gewicht.
Berechnung
Aus der Differenz zwischen Run 0 und Run 1 berechnet das Programm die Einflusskoeffizienten und zeigt die Korrektur: die Masse in Gramm und den Winkel, gezählt von der Position des Probegewichts in Drehrichtung. Das Polardiagramm zeigt, wohin das Gewicht kommt.
Korrekturgewicht
Das Probegewicht wird abgenommen, und das Korrekturgewicht wird im selben Radius und im angegebenen Winkel befestigt. Der Radius ist wichtig: Die berechnete Masse gilt nur für den Radius, in dem das Probegewicht saß.
Trimmlauf
Ein weiterer Lauf bei gleicher Drehzahl zeigt die Restvibration und die Restunwucht. Bei eingestellter Toleranz nach ISO 21940-11 markiert das Programm das Ergebnis grün oder rot. Wird noch etwas Korrektur gebraucht, berechnet es die Ergänzung sofort; ein neuer Probelauf ist nicht nötig.
Prüfpunkte für Brecher aus dem Balanset-1A-Handbuch
- Nur mit montierten Hämmern auswuchten. Ohne sie kommt die Unwucht zurück, sobald sie angebaut werden.
- Schwinghämmer können sich zwischen den Läufen in eine neue Lage setzen. Ein Stopp-Start-Test, zwei Läufe ohne jede Änderung, zeigt, ob sich die Messwerte wiederholen.
- Viele Harmonische mit einer kleinen Komponente bei der Drehfrequenz deuten meist auf ein Antriebsproblem hin, nicht auf Unwucht. Prüfen Sie die Antriebskette einschließlich der Kupplung, bevor Sie Gewicht hinzufügen.
Ergebnis
Nach der Korrektur ließen wir den Brecher erneut laufen und prüften ihn anhand der Betriebsnormen. Die Vibration war deutlich geringer, der Rotor erfüllte die Normen, und der Brecher wurde ab dem ersten Produktionstag für den Dauerbetrieb freigegeben.
Was das Programm nach dem Trimmlauf aufzeichnet
- Vibration vorher und nachher sowie die Verringerung in Prozent.
- Anfangs- und Restunwucht in g·mm, geprüft anhand der Toleranz nach ISO 21940-11: bestanden oder nicht bestanden.
- Ein fertiger HTML-Bericht und ein Archiveintrag des Rotors, mit den für das nächste Auswuchten gespeicherten Einflusskoeffizienten.
Was es der Anlage gebracht hat
- Der Brecher ging ausgewuchtet in Produktion, statt nach dem ersten Lagerschaden ausgewuchtet zu werden.
- Die Arbeit wurde vor Ort in den eigenen Lagern der Maschine ausgeführt: Der Rotor wurde weder ausgebaut noch in eine Auswuchtwerkstatt geschickt.
- Eine Aufzeichnung, auf die man zurückkommen kann: Die gespeicherte Sitzung ist der Ausgangspunkt für künftige Prüfungen desselben Rotors.
Über das Gerät
Balanset-1A ist ein zweikanaliges tragbares Auswuchtgerät und Schwingungsanalysator. Es wuchtet Rotoren in einer oder zwei Ebenen in ihren eigenen Lagern aus, und dasselbe Set arbeitet als Schwingungsmesser und als Spektrumanalysator. Ein Brecher, ein Ventilator, ein Separator oder ein Mulcher wird nach demselben Verfahren ausgewuchtet wie auf dieser Seite.
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.
