Dynamisches Auswuchten (Zwei-Ebenen-Auswuchten) erklärt
1. Definition: Was ist dynamisches Auswuchten?
Dynamisches Auswuchten ist ein Verfahren zur Korrektur der Unwucht in einem Rotor durch Massenkorrekturen in mindestens zwei getrennten Ebenen entlang seiner Länge. Es wird eingesetzt, wenn die Korrektur in einer Ebene nicht ausreicht, da der Rotor beide Unwuchtarten gleichzeitig aufweisen kann – statische Unwucht (Kraft) und Momentenunwucht.
2. Statische vs. dynamische Unwucht: Der Hauptunterschied
Zum Verständnis des dynamischen Auswuchtens ist es wichtig, zwischen den beiden Hauptformen der Unwucht zu unterscheiden.
- Statische Unwucht: Der Massenschwerpunkt des Rotors ist gegenüber seiner Drehachse versetzt. Er verhält sich wie ein einzelner “schwerer Punkt” und kann mit einem Gewicht in einer Ebene korrigiert werden. (statisches Auswuchten, auch genannt Ein-Ebenen-Auswuchten).
- Dynamische Unwucht: Die Unwucht ist entlang des Rotors verteilt, so dass der Ausgleich in einer Ebene nicht ausreicht. Dieser Zustand wird bei der Rotation erkannt und erfordert Ausgleiche in zwei verschiedenen Ebenen. Dies ist der Fall, wenn ein Rotor zwei gleiche schwere Punkte an gegenüberliegenden Enden hat, die 180° voneinander entfernt sind. Dieser Zustand ist statisch ausgewuchtet (im Ruhezustand rollt er nicht auf einen schweren Punkt zu), aber wenn er sich dreht, erzeugen die beiden schweren Punkte eine Drehkraft bzw. ein „Kräftepaar", das den Rotor zum Taumeln bringt. Eine Momentenunwucht kann *nur* festgestellt werden, wenn sich der Rotor dreht, und sie kann *nur* korrigiert werden, indem Gewichte in zwei verschiedenen Ebenen angebracht werden, um ein entgegengesetztes Kräftepaar zu erzeugen.
3. Korrekturebenen und Sensorplatzierung
Zwei-Ebenen-Auswuchten beruht auf drei Dingen:
- Zwei Korrekturebenen (Ebene 1 und Ebene 2), wo die Korrekturgewichte angebracht werden.
- Zwei Vibrationsmesspunkte (typischerweise in der Nähe von Lagergehäusen), die mit zwei Kanälen verbunden sind.
- A Phase Referenz (Drehzahlmesser + Reflexionsmarke) zur Messung von Geschwindigkeit und Phase.
Nachfolgend finden Sie typische Beispiele für Korrekturebenen und Sensorplatzierungen für gängige Rotorkonfigurationen.
4. Das Zwei-Ebenen-Ausgleichsverfahren
Vor Ort wird das Auswuchten in zwei Ebenen üblicherweise mithilfe der Einflusskoeffizientenmethode. Der übliche Ablauf ist:
- Führen Sie #0 aus: Messung einer Grundschwingung (Amplitude und Phase) ohne Prüfgewichte.
- Führen Sie #1 aus: Montieren Sie ein Probegewicht in Ebene 1, messen Sie die Schwingung erneut.
- Führen Sie #2 aus: Bringen Sie das Testgewicht in die Ebene 2 und messen Sie die Schwingungen erneut.
- Berechnung: Die Software berechnet die Korrekturgewichte für Ebene 1 und Ebene 2.
- Korrektur und Überprüfung: Entfernen Sie das Probegewicht, bringen Sie die Korrekturgewichte an und führen Sie einen Verifizierungslauf durch (Trimmlauf), um das Ergebnis zu bestätigen.
Liegt ein berechneter Korrekturwinkel zwischen zwei verfügbaren Befestigungspunkten, kann die erforderliche Masse auf die verfügbaren Positionen verteilt werden, mit einem Rechner zur Zerlegung der Korrekturmasse in zwei Ebenen, und die zugrunde liegende Empfindlichkeit in einer Ebene lässt sich ebenfalls prüfen – mit einem Rechner für den Einflusskoeffizienten.
5. Auswuchten in zwei Ebenen mit Balanset-1A
Balanset-1A ist ein zweikanaliges, PC-basiertes Auswuchtsystem, das für das Auswuchten von Rotoren in einer oder zwei Ebenen unter Feld- und Produktionsbedingungen entwickelt wurde. Im Zwei-Ebenen-Modus misst das Balanset-1A die Rotordrehzahl und den Vektor der 1x Vibration (RMS und Phase) auf zwei Kanälen und berechnet die Korrekturgewichtsparameter für beide Ebenen.
Weil das Balanset-1A direkt an der installierten Maschine eingesetzt wird, führt es unter realen Betriebsbedingungen eine Auswuchtung durch – unter Berücksichtigung von Ausrichtung, Lagervorspannung und Fundamentauswirkungen – und gibt die erzielte Restunwucht gegen die gewählte Toleranz aus. Dies lässt sich zusätzlich überprüfen – mit einem Rechner für Restunwucht (ISO 21940-11).
5.1 Software: Einrichtung des dynamischen Auswuchtens und Ergebnisanzeige
5.2 Vibrometermodus (Schnellprüfung vor dem Auswuchten)
Vor und während des Auswuchtens kann der Schwingungsmesser Modus verwendet werden, um Schwingungen zu überwachen und stabile Betriebsbedingungen für die Messungen sicherzustellen.
