Korrekturgewichte verstehen
A Korrekturgewicht — auch Ausgleichsgewicht oder Wuchtgewicht genannt — ist die spezifische Masse, die einem Rotor zur Korrektur einer Unwucht. Der gesamte Zweck des Bilanzierung Vorgangs besteht darin, die genaue Masse und den genauen Winkelort zu berechnen, an dem diese angebracht werden soll. Die Korrektur wird stets innerhalb einer vordefinierten Korrekturebenevorgenommen, und sie funktioniert, indem eine neue Zentrifugalkraft erzeugt wird, die der vom Schwerpunkt des Rotors erzeugten Kraft betragsmäßig gleich und entgegengesetzt gerichtet ist (180°) — und diese damit effektiv aufhebt.
1. Definition: Was ist ein Korrekturgewicht?
Ein Ausgleichsgewicht wird durch zwei Zahlen und einen Ort definiert: wie viel mass, at what angle, in which plane. Seine Wirkung wird nicht allein durch die Masse bestimmt, sondern durch das Produkt aus Masse und Radius — dem Moment, ausgedrückt in Gramm-Millimeter (g·mm) —, da eine kleine Masse weit von der Achse entfernt dieselbe Korrektionskraft erzeugt wie eine größere Masse in geringem Abstand. Deshalb kann dieselbe Korrektur häufig wahlweise als schweres Gewicht bei kleinem Radius oder als leichteres Gewicht bei größerem Radius ausgeführt werden, je nachdem, was die Rotorgeometrie zulässt.
2. Korrekturmethoden
Es gibt zwei grundlegende Ansätze zur Durchführung einer Korrektur: Masse gegenüber dem Schwerpunkt hinzufügen oder Masse am Schwerpunkt selbst entfernen.
a) Gewichtszugabe
Masse am “leichten Punkt” hinzuzufügen — 180° gegenüber dem gemessenen Schwerpunkt — ist der gebräuchlichste Ansatz beim Feldauswuchten, wo die Entfernung von Material häufig nicht praktikabel ist:
- Schweißen: Stahlgewichte, die direkt auf den Rotor geschweißt werden — eine sehr sichere, dauerhafte Methode.
- Verschrauben / Schrauben: vorgefertigte Gewichte, die mit Schrauben oder Bolzen in Gewindebohrungen befestigt werden; üblich bei großen Industrieventilatoren und Rotoren, die mit speziellen Befestigungspunkten für Ausgleichsgewichte ausgestattet sind.
- Aufsteckgewichte: speziell gefertigte Klammern, die beispielsweise an Kfz-Antriebswellen und kleinen Ventilatoren verwendet werden.
- Epoxid: Zwei-Komponenten-Epoxidkitt, eine vielseitige Option, wenn Schweißen oder Bohren nicht möglich ist.
b) Gewichtsentfernung
Das Entfernen von Masse am Schwerpunkt ist schnell und erfordert kein Vorhalten eines Gewichtsvorrats, weshalb es beim Serienauswuchten dominiert:
- Bohren: die gebräuchlichste Methode zur Masseentfernung — ein Bohrloch mit bekanntem Durchmesser und bekannter Tiefe entfernt eine definierte Masse. Auswuchttabellen rechnen eine erforderliche Grammkorrektur häufig in eine Bohrtiefe für einen bestimmten Bohrerdurchmesser um.
- Schleifen: Material wird von der Oberfläche abgeschliffen; weniger präzise als Bohren, aber wirksam.
- Mahlen: eine Fräsmaschine entfernt für Hochpräzisionsarbeiten eine sehr genaue Materialmenge.
Liegt der ideale Korrekturwinkel an einer Stelle, an der kein Metall vorhanden ist, um Masse hinzuzufügen oder zu entfernen — beispielsweise zwischen zwei Ventilatorschaufeln —, wird das erforderliche Gewicht in zwei Teilgewichte an den nächstgelegenen festen Positionen aufgeteilt; eine Technik, die aufgeteilte Korrektur that relies on Vektoraddition.
3. Berechnung des Korrekturgewichts
A modern Auswuchtmaschine oder ein tragbarer Schwingungsanalysator die Berechnung automatisch durchführt. Das klassische Verfahren lautet:
- Messen Sie die anfängliche Vibration Amplitude und Phase — dies teilt dem Gerät mit, wie groß der Schwerpunkt ist und wo er sich befindet.
- Befestigen Sie eine bekannte Probegewicht in einem bekannten Winkel.
- Lassen Sie die Maschine erneut laufen und messen Sie die neue Amplitude und Phase.
- Aus der Reaktion des Rotors auf diese bekannte Masse leitet das Gerät die Einflusskoeffizient ab und führt anschließend eine Vektorberechnung durch, um die genaue Masse und den genauen Winkel der endgültigen Korrektur zu ermitteln, die erforderlich ist, um die Schwingung auf ein Minimum zu reduzieren.
Das Ergebnis wird in direkt umsetzbarer Form dargestellt, zum Beispiel “15,3 g bei 217° hinzufügen” oder “Ein 1/2-Zoll-Loch, 8 mm tief, bei 35° bohren.”
4. Auswuchten durch Anbringen von Ausgleichsmassen im Einsatz
Bei einer montierten Maschine, die in ihren eigenen Lagern läuft, wird diese gesamte Sequenz vor Ort mit einem tragbaren Zweikanal-Instrument wie dem Balanset-1Adurchgeführt. Es misst die 1×-Amplitude und -Phase an jedem Lager, berechnet die Einflusskoeffizienten aus dem Probelauf und gibt die Masse und den Winkel für jede Ebene aus — sowohl für Einzel- als auch für Zwei-Ebenen Korrekturen gleichermaßen. Da die Arbeit bei Betriebsdrehzahl in der realen Einbausituation erfolgt, spiegelt die angebrachte Masse den tatsächlichen Betriebszustand des Rotors wider, einschließlich Montage- und Wärmeeinflüssen, die eine separate Auswuchtmaschine nicht erfassen kann.
5. Sichern und Überprüfen der Korrektur
Eine Ausgleichsmasse ist nur so gut wie ihre Befestigung. Unabhängig von der Methode muss die Masse über die gesamte Lebensdauer des Rotors fest sitzen: Eine Masse, die sich bei Drehzahl lockert, wird zu einer neuen und potenziell gefährlichen Quelle von Unwucht. Nach dem Anbringen der Korrektur bestätigt ein abschließender Lauf, dass die Schwingung — und damit die Restunwucht — unter die gewählte ISO 21940-11 Wuchtgüte gesunken ist. Ein vollständiger Auswuchtbericht dokumentiert die Anfangsunwucht, die verwendete Probemasse sowie die abschließend in jede Ebene eingebrachte Ausgleichsmasse und liefert damit eine nachvollziehbare Dokumentation des Vorgangs.
