ISO 1940-2 ist die internationale Norm, die die in der Rotorwuchtung verwendeten Begriffe und die Terminologie definiert. Sie bietet präzise und eindeutige Definitionen für Begriffe wie Unwucht, Restunwucht, starrer Rotor, flexibler Rotor, Korrekturebene und Wuchtmaschinentypen. Sie ist das grundlegende Nachschlagewerk, das allen anderen Wuchtungsnormen zugrunde liegt. Sie wurde durch ISO 21940-2 mit derselben Terminologie ersetzt.

Was ist eine Korrekturebene?

Eine Korrekturebene ist eine Ebene senkrecht zur Rotorachse, in der Masse hinzugefügt oder entfernt wird, um Unwuchten auszugleichen. Korrekturebenen müssen für die Gewichtsplatzierung physisch zugänglich sein. Sie stimmen möglicherweise nicht mit den Lager- (Toleranz-)Ebenen überein, was eine geometrische Umrechnung der Toleranzen erfordert. Die meisten Rotoren verwenden eine oder zwei Korrekturebenen.

Worin besteht der Unterschied zwischen einer Auswuchtmaschine mit weichen und einer mit harten Lagern?

Eine Maschine mit flexibler Lagerung verfügt über eine federnde Aufhängung und lässt den Rotor oberhalb der Eigenfrequenz der Aufhängung laufen, wobei die Auslenkung gemessen wird. Sie muss für jede Rotorgeometrie kalibriert werden. Eine Maschine mit starrer Lagerung hingegen verfügt über eine steife Aufhängung und läuft unterhalb der Eigenfrequenz, wobei die Zentrifugalkraft direkt gemessen wird. Maschinen mit starrer Lagerung sind permanent kalibriert und vielseitiger einsetzbar – sie sind der vorherrschende Maschinentyp in der modernen Industrie.

ISO 1940-2 — Vokabular für Auswuchten — Vibromere

ISO 1940-2 — Vokabular zum Ausgleichen

Q: Worin besteht der Unterschied zwischen statischer und dynamischer Unwucht?

Statische Unwucht bedeutet, dass die Trägheitsachse des Rotors parallel zur Rotationsachse verläuft, aber von dieser versetzt ist – vergleichbar mit einem einzelnen schweren Punkt, der in einer Ebene korrigiert werden kann. Dynamische Unwucht ist der allgemeine Fall, in dem die Trägheitsachse weder parallel zur Rotationsachse verläuft noch diese schneidet – eine Kombination aus statischer und momentischer Unwucht, die eine Korrektur in zwei Ebenen erfordert. Die meisten realen Rotoren weisen dynamische Unwucht auf.

Q: Worin besteht der Unterschied zwischen einem starren und einem flexiblen Rotor?

Die Unwucht eines starren Rotors lässt sich in zwei beliebigen Ebenen korrigieren, und die Korrektur bleibt bis zur maximalen Betriebsdrehzahl gültig. Ein flexibler Rotor verformt sich bei Betriebsdrehzahl elastisch, wodurch sich seine effektive Massenverteilung ändert. Daher muss er bei oder nahe der Betriebsdrehzahl in mehr als zwei Ebenen ausgewuchtet werden. Diese Unterscheidung bestimmt das Auswuchtverfahren, die Auswuchtgeräte und die anzuwendende Norm.

Q: Was ist Restungleichgewicht?

Die Restunwucht ist die geringe Unwucht, die nach dem Auswuchten eines Rotors verbleibt. ISO 1940-1 / ISO 21940-11 legen die maximal zulässige Restunwucht (U_per) für jede G-Klasse fest. Ein Rotor besteht die Qualitätsprüfung, wenn seine Restunwucht kleiner oder gleich U_per ist.

Q: Was ist eine spezifische Unausgewogenheit (Exzentrizität)?

Die spezifische Unwucht ist das Verhältnis von Unwucht zu Rotormasse: e = U / M. Sie hat die Einheit Länge (Mikrometer oder g·mm/kg) und beschreibt die Abweichung des Rotorschwerpunkts von der Rotationsachse. Sie ermöglicht den Vergleich der Auswuchtqualität von Rotoren unterschiedlicher Masse. Die G-Klasse ist definiert als e × ω (spezifische Unwucht × Winkelgeschwindigkeit).

Tragbare Auswuchtmaschine, Schwingungsanalysator

Geräte

Portabler Balancer & Schwingungsanalysator Balanset-1A

Teile

Schwingungssensor

Teile

Optischer Sensor (Laser-Tachometer)

Vibromera Rotorwuchtset: Tragekoffer, Mehrkanal-Signalaufbereiter, Handanalysator, Magnetfuß, Vibrationssensoren und Spiralkabel.

Geräte

Balanset-4

Teile

Magnetischer Ständer Größe-60-kgf

Teile

Reflektierendes Band

Balanset-1A. Tragbares Auswuchtgerät, Schwingungsanalysator

Geräte

Dynamischer Balancer "Balanset-1A" OEM

📌 Kanonischer Referenzartikel - vibromera.eu

Das internationale "Wörterbuch" für Rotorwuchtung – standardisierte Definitionen für Unwuchtarten, Rotorklassifizierungen, Korrekturverfahren, Maschinentypen und Qualitätsbegriffe. Jetzt in ISO 21940-2 integriert.

Die wichtigsten Bilanzierungsbegriffe im Überblick

Die wichtigsten Definitionen aus ISO 1940-2 – die Begriffe, die jeder Auswuchtprofi kennen muss.

⚖️

Unwucht

Ungleichgewicht · Kernkonzept

Zustand, in dem die Hauptträgheitsachse nicht mit der Rotationsachse übereinstimmt. Quantifiziert als U = m × r (Masse × Radius, in g·mm). Die Hauptursache für 1×-Schwingungen in rotierenden Maschinen.

🔩

Starrer Rotor

Rotor · Klassifizierung

Ein Rotor, dessen Unwucht in zwei beliebigen Ebenen korrigiert werden kann und dessen Unwucht bei allen Drehzahlen bis zur maximalen Betriebsdrehzahl erhalten bleibt. Ausgewuchtet bei niedriger Drehzahl → bleibt auch bei hoher Drehzahl ausgewuchtet.

🌀

Flexibler Rotor

Rotor · Klassifizierung

Ein Rotor, der sich bei Betriebsdrehzahl elastisch verformt und dadurch seine effektive Massenverteilung ändert. Er muss bei oder nahe der Betriebsdrehzahl in mehr als zwei Ebenen ausgewuchtet werden.

📍

Statische Unwucht

Ungleichgewicht · Typ

Die Trägheitsachse verläuft parallel zur Rotationsachse, ist aber von dieser versetzt. Einzelner Schwerpunkt. An Schneidkanten erkennbar. Verursacht gleichphasige Lagerschwingungen. Korrektur in einer Ebene.

🔄

Paarungleichgewicht

Ungleichgewicht · Typ

Die Trägheitsachse schneidet die Rotationsachse im Schwerpunkt. Zwei gleich große, gegenüberliegende Schwerpunkte erzeugen ein Kippmoment. Einzige messbare Drehung. Phasenverschobene Lagerschwingung. Zwei-Ebenen-Korrektur.

💫

Dynamische Unwucht

Ungleichgewicht · Typ

Allgemeiner Fall – Trägheitsachse weder parallel noch schneidend mit der Rotationsachse. Kombination aus statischer Kraft und Drehmoment. Der häufigste Anwendungsfall in der Praxis. Erfordert eine Zwei-Ebenen-Auswuchtung.

📐

Korrekturebene

Prozess · Geometrie

Ebene senkrecht zur Rotorachse, an der Masse hinzugefügt oder entfernt wird. Muss physisch zugänglich sein. Darf nicht mit Lagerebenen (Toleranzebenen) übereinstimmen – geometrische Umrechnung erforderlich.

✅

Restunwucht

Qualität · Toleranz

Nach dem Ausgleichsprozess verbleibt ein Ungleichgewicht. Muss ≤ U sein._pro (Zulässige Restunwucht) für die angegebene G-Klasse. Gemessen in g·mm.

🎯

Balance Qualitätsstufe (G)

Qualität · Klassifizierung

Produkt aus spezifischer Unwucht und Winkelgeschwindigkeit: G = e × ω (mm/s). Definiert die maximale Schwerpunktsgeschwindigkeit. G 6.3 ist der Industriestandard. Definiert in ISO 1940-1.

Vollständiges Terminologieverzeichnis

Alle wichtigen Begriffe aus ISO 1940-2 / ISO 21940-2, nach Kategorien geordnet.

🔩 Kategorie 1 – Begriffe im Zusammenhang mit dem Rotor

Begriff	Definition	Bedeutung
Rotor Rotor	Ein Körper, der sich um eine definierte Achse drehen kann. Im Kontext des Auswuchtens umfasst dies alle rotierenden Bauteile: Wellen, Laufräder, Anker, Trommeln, Spindeln.	Das grundlegende Ziel des Auswuchtens. Alle anderen Begriffe beschreiben Eigenschaften des Rotors oder Einwirkungen auf ihn.
Rotor Starrer Rotor	Ein Rotor, dessen Unwucht in zwei beliebigen Ebenen korrigiert werden kann und bei dem sich die Restunwucht nach der Korrektur bei keiner Drehzahl bis zur maximalen Betriebsdrehzahl wesentlich ändert.	Stellt fest, dass ISO 1940-1 Das G-Klassifizierungssystem findet Anwendung. Auswuchten bei niedriger Drehzahl auf einer Werkstattmaschine ist zulässig. Die überwiegende Mehrheit der Industrierotoren ist starr.
Rotor Flexibler Rotor	Ein Rotor, der sich bei Betriebsdrehzahl elastisch verformt und dadurch seinen Unwuchtzustand ändert. Er muss bei oder nahe der Betriebsdrehzahl in mehr als zwei Ebenen korrigiert werden.	Erfordert ISO 21940-12. Hochgeschwindigkeitsturbinen, große Generatoren, mehrstufige Verdichter. Spezielle Hochgeschwindigkeits-Auswuchtgeräte erforderlich.
Rotor Wellenachse	Die gerade Linie, die die Mittelpunkte der Lagerzapfen verbindet. Die geometrische Drehachse.	Die Referenzachse für alle Unwuchtmessungen. Der Rundlauf der Zapfen beeinträchtigt die Messgenauigkeit.
Rotor Hauptträgheitsachse	Die Achse, um die sich der Rotor frei drehen würde, ohne Zentrifugalkraft oder -moment zu erzeugen. Sie fällt bei einem perfekt ausgewuchteten Rotor mit der Wellenachse zusammen.	Die Fehlpaarung zwischen Hauptachse und Wellenachse Ist Ungleichgewicht. Jede Korrektur zielt darauf ab, diese beiden Achsen auszurichten.
Rotor Schwerpunkt (Schwerpunkt)	Der Punkt, an dem die gesamte Rotormasse als konzentriert betrachtet werden kann. Bei einem ausgewuchteten Rotor liegt dieser Punkt exakt auf der Wellenachse.	Statische Unwucht = Schwerpunktverschiebung gegenüber der Wellenachse. Spezifische Unwucht (e) = Verschiebungsstrecke.
Rotor Servicegeschwindigkeit	Die maximale Drehzahl, bei der der Rotor in seiner vorgesehenen Anwendung arbeitet.	Für die Toleranzberechnung entscheidend: U_pro = (9 549 × G × M) / n. Verwenden Sie immer die Bedienungsgeschwindigkeit, nicht die Ausgleichsgeschwindigkeit.
Rotor Kritische Geschwindigkeit	Eine Drehzahl, bei der ein Rotor-Lager-System Resonanz erfährt, was zu stark verstärkten Vibrationen führt.	Bestimmt die Klassifizierung als starr/flexibel. Ein starrer Rotor arbeitet weit unterhalb der ersten kritischen Biegedrehzahl.

⚖ Kategorie 2 – Begriffe im Zusammenhang mit Ungleichgewicht

Begriff	Definition	Formel / Einheiten
Unwucht Unwucht	Zustand, in dem die Hauptträgheitsachse nicht mit der Rotationsachse übereinstimmt. Verursacht eine Zentrifugalkraft, die proportional zur Masse, Exzentrizität und zum Quadrat der Geschwindigkeit ist.	U = m × r (g·mm oder kg·m)
Unwucht Statische Unwucht	Die Hauptachse verläuft parallel zur Rotationsachse, ist aber verschoben. Sie entspricht einer einzelnen Masse mit einem festen Radius. Sie ist ohne Rotation messbar (Messerschneiden). Die Lagerschwingung ist phasengleich.	Korrigiert in 1 Flugzeug
Unwucht Paarungleichgewicht	Die Hauptachse schneidet die Rotationsachse im Massenschwerpunkt, ist aber geneigt. Zwei gleich große, gegenüberliegende Schwerpunkte in verschiedenen Ebenen erzeugen ein Kippmoment. Dieses ist nur während der Rotation messbar.	Korrigiert in 2 Flugzeuge
Unwucht Dynamische Unwucht	Der allgemeine Fall: Die Hauptachse verläuft weder parallel zur Rotationsachse noch schneidet sie diese. Kombination aus statischer und dynamischer Krafteinwirkung. Der häufigste Anwendungsfall in der Praxis.	Korrigiert in 2 Flugzeuge
Unwucht Spezifisches Ungleichgewicht	Verhältnis der Unwucht zur Rotormasse. Stellt die Exzentrizität dar – die Abweichung des Massenschwerpunkts von der Wellenachse. Ermöglicht einen Qualitätsvergleich zwischen Rotoren unterschiedlicher Größe.	e = U / M (µm oder g·mm/kg)
Unwucht Restunwucht	Die nach dem Auswuchtvorgang im Rotor verbleibende Unwucht darf den zulässigen Wert (U) nicht überschreiten._pro) für die angegebene G-Klasse.	U_Res ≤ U_pro
Unwucht Anfängliches Ungleichgewicht	Die Unwucht eines Rotors im Anlieferungszustand, vor jeglicher Auswuchtkorrektur. Gemessen beim ersten Lauf.	Ausgangslage für das Ausgleichsverfahren
Unwucht Ungleichgewichtsvektor	Die Größe und Winkelposition der Unwucht in einer gegebenen Ebene. Dargestellt als Polarvektor mit Amplitude (g·mm) und Phasenwinkel (°).	U∠θ (g·mm bei ° aus Referenz)

🔧 Kategorie 3 – Begriffe im Zusammenhang mit dem Ausgleichsprozess

Begriff	Definition	Praktische Hinweise
Verfahren Ausgleichen	Der Prozess der Überprüfung und Justierung der Massenverteilung eines Rotors, sodass die verbleibende Unwucht innerhalb einer vorgegebenen Toleranz liegt.	Iterativ: messen → berechnen → korrigieren → überprüfen.
Verfahren Korrekturebene	Eine Ebene senkrecht zur Rotorachse, in der Masse hinzugefügt oder entfernt wird. Die physisch zugängliche Stelle für die Gewichtsanbringung.	Kann von den Toleranzebenen (Lagerebenen) abweichen – erfordert geometrische Umrechnung.
Verfahren Toleranzebene	Die Ebene, in der die zulässige Unwucht festgelegt wird – typischerweise die Lagerebene. Die Unwucht wirkt sich hier direkt auf die Lagerbelastung aus.	U_pro ist für Toleranzebenen spezifiziert; muss in Korrekturebenen umgewandelt werden.
Verfahren Korrekturmasse	Die physikalische Masse (das Gewicht), die dem Rotor bei einem bestimmten Radius und Winkel innerhalb der Korrekturebene hinzugefügt oder von ihm entfernt wird.	Hinzugefügt: Aufstecken, Anschrauben, Schweißen, Epoxidharz. Entfernt: Bohren, Fräsen, Schleifen.
Verfahren Probegewicht	Eine bekannte Masse wird während des Auswuchtvorgangs vorübergehend mit bekanntem Radius und Winkel am Rotor befestigt. Sie dient zur Bestimmung der Rotorreaktion (Einflusskoeffizient).	Die Balanset-1A-Probegewichtsmethode: Lauf → Probe anbringen → Lauf → Software berechnet Korrektur.
Verfahren Einflusskoeffizient	Die durch eine Unwucht an einer bestimmten Stelle verursachte Änderung der Schwingungsantwort (Amplitude und Phase) an einem Messpunkt. Charakterisiert die Empfindlichkeit des Rotorlagers.	Berechnet aus Probegewichtsläufen. Für das Auswuchten in zwei Ebenen wird eine 2×2-Einflussmatrix benötigt.
Verfahren Ein-Ebenen-Auswuchten	Verfahren zur Korrektur statischer Unwucht in einer Korrekturebene. Geeignet für kurze (scheibenförmige) Rotoren mit einem L/D-Verhältnis < 0,5.	Balanset-1A F2-Modus. Ein Sensor, eine Ebene.
Verfahren Zwei-Ebenen-Auswuchten	Verfahren zur Korrektur von statischer und Kopplungsunwucht in zwei Korrekturebenen. Erforderlich bei länglichen Rotoren oder bei signifikanter Kopplungsunwucht.	Balanset-1A F3-Modus. Zwei Sensoren, zwei Ebenen.
Verfahren Trimmung Auswuchten	Eine abschließende Feinjustierung des Auswuchtens wird an einem montierten Rotor durchgeführt, um durch die Montage bedingte Unwuchten (Kupplungsrundlauf, Passungstoleranzen) auszugleichen.	Wird häufig direkt vor Ort an der installierten Maschine durchgeführt.
Verfahren Gewichtsaufteilung	Die berechnete Korrekturmasse wird auf zwei benachbarte, zugängliche Stellen verteilt (z. B. zwei Bolzenlöcher oder Blattpositionen), wenn die genaue Winkelposition nicht zugänglich ist.	Balanset-1A bietet eine automatische Gewichtsaufteilungsberechnung.

🏭 Kategorie 4 — Begriffe im Zusammenhang mit Auswuchtmaschinen

Begriff	Definition	Vergleich
Maschine Auswuchtmaschine	Ein Gerät, das die Unwucht eines Rotors (Größe und Winkelposition) misst, damit die Massenverteilung korrigiert werden kann.	stationäre (im Geschäft) oder mobile (mobile) Geräte. Balanset-1A).
Maschine Weichlagermaschine	Die Aufhängung ist sehr flexibel. Der Rotor läuft oberhalb der Eigenfrequenz der Aufhängung. Gemessen wird die physikalische Auslenkung. Die Kalibrierung muss für jede Rotorgeometrie erfolgen.	Heutzutage weniger verbreitet. Geringere Kosten, aber der Bediener muss jeden Rotor neu kalibrieren. Wegmessung.
Maschine Hartlagermaschine	Die Aufhängung ist sehr steif. Der Rotor läuft unterhalb der Eigenfrequenz der Aufhängung. Sensoren messen die Zentrifugalkraft direkt. Permanent kalibriert – geeignet für eine Vielzahl von Rotoren ohne rotorspezifische Einrichtung.	Dominanter Typ In der modernen Industrie. Vielseitiger, schnellere Einrichtung. Kraftmessung.
Maschine Feldausgleicher	Tragbares Messgerät zum Auswuchten von Rotoren direkt in der Maschine (ohne Demontage). Verwendet Schwingungssensoren und einen Drehzahlmesser. Probegewichtverfahren.	Balanset-1A (2-Kanal) und Balanset-4 (4-Kanal). ISO 1940 Toleranzrechner integriert.
Maschine Dorn (Dorn)	Eine Welle oder ein Adapter, auf dem ein Rotor zum Auswuchten an einer Maschine montiert wird. Muss exakt konzentrisch sein und einen vernachlässigbaren Rundlauf aufweisen.	Die Exzentrizität des Dorns ist eine Hauptursache für systematische Auswuchtfehler. Dies wurde durch einen Indextest bestätigt.

📏 Kategorie 5 – Begriffe im Zusammenhang mit Balancequalität und Messung

Begriff	Definition	Formel / Standard
Qualität Balance Qualitätsstufe (G)	Eine Klassifizierung, die die maximal zulässige Geschwindigkeit des Rotorschwerpunkts festlegt. G = e_pro × ω. Die Noten bilden eine logarithmische Skala mit dem Faktor 2,5.	G 0,4 … G 4000 Definiert in ISO 1940-1
Qualität Zulässige Restunsaldo (U_pro)	Die maximal zulässige Restunwucht für die angegebene G-Klasse, Rotormasse und Betriebsdrehzahl. Das Akzeptanzkriterium.	U_pro = (9549 × G × M) / n
Qualität Gleichgewichtstoleranz	Der Bereich, in dem die Restunwucht liegen muss, um die vorgegebene Qualitätsanforderung zu erfüllen. Gleich U_pro.	Nach Zuteilung pro Flugzeug spezifiziert
Qualität Ungleichgewichtsreduktionsverhältnis (URR)	Verhältnis der anfänglichen Unwucht zur Restunwucht nach einem Korrekturzyklus. Gibt die Effizienz der Auswuchtmaschine bzw. des Auswuchtverfahrens an.	URR = U_anfänglich / U_Rest Typisch: 5–50×
Messung Phasenwinkel	Die Winkelposition des Unwuchtvektors relativ zu einer Referenzmarke am Rotor (gemessen mit einem Drehzahlmesser). Zusammen mit der Amplitude definiert sie den vollständigen Unwuchtvektor.	° (Grad, 0–360)
Messung Schwingungsgeschwindigkeit (Effektivwert)	Effektivwert der Schwingungsgeschwindigkeit an einem Lagergehäuse. Der Standardmessparameter für die Zustandsbewertung von Maschinen pro ISO 10816.	mm/s RMS (10–1000 Hz)
Messung Index Test	Prüfverfahren: Den Rotor um einen definierten Winkel (z. B. 180°) relativ zu den Maschinenhalterungen drehen und erneut messen. Erkennt Dorn- und Vorrichtungsfehler.	Erforderlich für die formale Verifizierung gemäß ISO 1940-1 Kap. 10
Messung Minimal erreichbare Restunsaldo (U_mär)	Die niedrigste Restunwucht, die mit einer bestimmten Auswuchtmaschine für einen spezifischen Rotor erreicht werden kann. Sie wird durch die Empfindlichkeit der Maschine, den Geräuschpegel und den Zustand der Lager bestimmt.	U_mär muss ≤ U sein_pro damit die Maschine für die erforderliche G-Klasse geeignet ist.

Was ist ISO 1940-2?

Schnelle Antwort

ISO 1940-2 (Mechanische Schwingungen – Anforderungen an die Auswuchtqualität – FachbegriffeDie internationale Norm, die die beim Rotorwuchten verwendete Terminologie definiert, liefert präzise, physikalisch fundierte Definitionen für alle wichtigen Begriffe. Unwucht Typen (statisch, gekoppelt, dynamisch) bis Rotorklassifizierungen (starr, flexibel), Korrekturmethoden, Maschinentypen, und Qualitätsstufen. Es ist das unverzichtbare "Wörterbuch", das dies unterstützt. ISO 1940-1 und alle anderen Bilanzierungsstandards. Ersetzt durch ISO 21940-2 mit identischer Terminologie.

Wenn ein Ingenieur in Deutschland die "dynamische Unwuchtkorrektur nach G 6.3 in zwei Ebenen" vorschreibt, muss ein Techniker in Japan genau verstehen, was erforderlich ist – derselbe Rotorzustand, dasselbe Auswuchtverfahren und dasselbe Abnahmekriterium. ISO 1940-2 ermöglicht dies durch ein einheitliches, international vereinbartes Vokabular für den gesamten Bereich.

Der Standard ist kein Verfahren und keine Toleranzvorgabe – er ist ein Terminologiestandard. Seine Rolle besteht darin, Mehrdeutigkeiten zu beseitigen, damit andere Standards (ISO 1940-1 für Toleranzen, ISO 14694 für Fans, ISO 10816 zur Schwingungsbewertung kann eine präzise und eindeutige Sprache verwendet werden.

Detaillierte Laufzeitanalyse

Die Unterscheidung zwischen starr und flexibel

Dies ist die mit Abstand wichtigste Klassifizierung beim Auswuchten. Die Unterscheidung bestimmt alles: welche Norm gilt, welche Ausrüstung benötigt wird, wie viele Ebenen erforderlich sind und mit welcher Geschwindigkeit das Auswuchten erfolgen muss.

Starrer Rotor (Definition nach ISO 1940-2)

Ein Rotor, dessen Unwucht in zwei beliebigen Ebenen korrigiert werden kann und bei dem sich die Restunwucht nach der Korrektur bei keiner Drehzahl bis zur maximalen Betriebsdrehzahl wesentlich ändert. Praktische Prüfung: wenn die erste Biegung kritische Geschwindigkeit Bei einer Drehzahl weit über der maximalen Betriebsdrehzahl (typischerweise > 1,5× oder mehr) ist der Rotor starr.

Flexibler Rotor (Definition nach ISO 1940-2)

Ein Rotor, der sich bei seiner Betriebsdrehzahl elastisch verformt und dadurch seinen Unwuchtzustand ändert. Er muss bei oder nahe der Betriebsdrehzahl in mehr als zwei Ebenen ausgewuchtet werden. Gilt für: Große Turbogeneratoren, mehrstufige Hochgeschwindigkeitskompressoren, lange Papiermaschinenwalzen bei hoher Geschwindigkeit. Abgedeckt durch ISO 21940-12.

Die überwiegende Mehrheit der industriellen Rotoren – Elektromotoren, Ventilatoren, Pumpen, Schwungräder, Wellen – sind starre Rotoren. ISO 1940-1 Das G-Klassifizierungssystem ist direkt auf starre Rotoren anwendbar.

Die drei Arten des Ungleichgewichts

ISO 1940-2 definiert drei grundlegende Typen basierend auf der geometrischen Beziehung zwischen der Hauptträgheitsachse und der Rotationsachse. Das Verständnis dieser Typen ist für die Auswahl des richtigen Auswuchtverfahrens unerlässlich:

Ungleichgewichtsvektor

U = m × r (Betrag) U∠θ (Polarform)

m = Unwuchtmasse (g) | r = Abstand von der Achse (mm) | θ = Winkelposition (°)

Statische Unwucht erzeugt ein Gewalt Beide Lager schwingen phasengleich mit der einfachen Drehzahl (1× U/min). Der Rotor ist auch ohne Rotation als unwuchtig erkennbar (die Schwerkraft macht dies an den Schneidkanten sichtbar). Eine Korrekturebene genügt. Typisch für schmale, scheibenförmige Rotoren (L/D < 0,5): schmale Riemenscheiben, Lüfterräder, dünne Schwungräder.
Ungleichgewicht in der Beziehung erzeugt ein Moment Die Lager schwingen bei einer Drehzahl von 1 U/min um 180° phasenverschoben. Die resultierende Kraft ist null (der Schwerpunkt liegt auf der Achse), aber zwei gleich große, entgegengesetzte Schwerpunkte an unterschiedlichen axialen Positionen erzeugen ein Kippmoment. Dieses ist nur im rotierenden Zustand messbar und erfordert zwei Korrekturebenen.
Dynamische Unwucht = Statische Kraft + Drehmoment kombiniert. Der allgemeine Fall für alle realen Rotoren, die nicht perfekt symmetrisch sind. Sowohl Kraft als auch Moment sind vorhanden. Die Lager schwingen mit 1×, ohne dass eine gleichphasige oder exakt 180° phasenverschobene Beziehung besteht. Erfordert eine Zwei-Ebenen-Auswuchtung.

Spezifische Unwucht und die Verbindung der G-Klasse

Spezifisches Ungleichgewicht (e = U/M) ist die entscheidende Kennzahl für den universellen Vergleich der Auswuchtqualität. Ein 5 kg schwerer Rotor mit einer Unwucht von 50 g·mm weist eine Unwucht von e = 10 µm auf. Ein 500 kg schwerer Rotor mit einer Unwucht von 5000 g·mm hat ebenfalls eine Unwucht von e = 10 µm – identische Auswuchtqualität trotz des 100-fachen Massenunterschieds.

Die G-Klasse Dies wird erweitert, indem die Geschwindigkeit miteinbezogen wird: G = e × ω, was eine einzelne Zahl (mm/s) ergibt, die die Balancequalität unabhängig von Masse und Geschwindigkeit charakterisiert. Dies ist die Grundlage der ISO 1940-1 Toleranzsystem.

Korrekturebenen vs. Toleranzebenen

ISO 1940-2 trifft eine entscheidende Unterscheidung, die in der Praxis oft übersehen wird:

Toleranzebenen = die Lagerflächen, bei denen Vibrationen und dynamische Belastungen am kritischsten sind. Zulässige Unwucht U_pro wird hier angegeben.
Korrekturebenen = physisch zugängliche Stellen, an denen Gewichte angebracht werden können (Lüfternabe, Motorendringe, Wellenschultern). Oft an anderen axialen Positionen als die Lager.

Umrechnung U_pro Die Umrechnung von Toleranzebenen in Korrekturebenen erfordert Kenntnisse der Rotorgeometrie. Bei asymmetrischen oder freitragenden Rotoren kann diese Umrechnung die Toleranzen pro Ebene erheblich verändern. Balanset-1A Diese Umrechnung erfolgt automatisch, sobald die Rotorabmessungen eingegeben werden.

Arten von Auswuchtmaschinen

Die beiden grundlegenden Maschinentypen spiegeln unterschiedliche physikalische Messprinzipien wider:

Weichlager: Eigenfrequenz der Aufhängung deutlich unterhalb der Betriebsdrehzahl → Maschinenmaße Verschiebung. Erfordert Kalibrierung für jeden neuen Rotor. Historisch bedeutsam; rückläufige Verwendung.
Schwer lagernd: Eigenfrequenz der Aufhängung deutlich über der Betriebsdrehzahl → Maschinenmaße Gewalt. Permanent kalibriert – geeignet für verschiedene Rotoren ohne individuelle Kalibrierung. Der gängigste moderne Rotortyp.

Feldausgleichsinstrumente wie die Balanset-1A Sie verwenden ein anderes Prinzip: Sie sind keine "Maschine" im Sinne der ISO-Norm, sondern nutzen die eigenen Lager und die Unterstützung des Rotors als Messsystem und verwenden die Probegewichtsmethode (Einflusskoeffizientenmethode), um die Korrektur zu bestimmen, ohne dass eine spezielle Auswuchtmaschine erforderlich ist.

Querverweis: Wo die einzelnen Begriffe verwendet werden

Normen, die auf die Terminologie der ISO 1940-2 verweisen

ISO 1940-1 / ISO 21940-11: Verwendet alle Toleranz- und Qualitätsbezeichnungen – G-Klasse, U_pro, Gleichgewichtstoleranz, Restungleichgewicht. Der Hauptnutzer dieses Vokabulars.

ISO 14694: Verwendet Rotorbegriffe (starr), Unwuchtbegriffe und erweitert diese um fanspezifische BV/FV-Kategorien, die auf G-Klassen basieren.

ISO 10816 / ISO 20816: Verwendet Messbegriffe – Schwingungsgeschwindigkeit, Effektivwert, Messpunkte am Lagergehäuse.

ISO 21940-12: Erweitert die Definition flexibler Rotoren um Verfahren mit mehreren Geschwindigkeiten und Ebenen.

API 610 / API 617: Die Erdölnormen beziehen sich auf die ISO 1940 G-Klassen und die Unwuchtterminologie für Pumpen- und Kompressorspezifikationen.

ISO 1940-2 → ISO 21940-2: Übergang

ISO 21940-2 hat ISO 1940-2 formell abgelöst. Die Terminologie ist identisch – alle Definitionen bleiben unverändert. Die Nummerierung nach ISO 21940 spiegelt die Integration in die umfassende Normenreihe ISO 21940 wider, die alle Aspekte der mechanischen Schwingungen und des Auswuchtens abdeckt. Beide Bezeichnungen sind in der Praxis anerkannt.

Offizieller Standard: ISO 1940-2 im ISO Store →

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Häufig gestellte Fragen – ISO 1940-2

Ausgewogenheit von Wortschatz und Terminologie

▸ Was ist ISO 1940-2?

ISO 1940-2 ist der internationale Standard für die Rotorwuchtung. Er definiert Begriffe wie Unwucht, starrer Rotor, flexibler Rotor, Korrekturebene, Restunwucht, G-Klasse, Wuchtmaschinentypen und viele weitere. Er dient als Grundlage für alle anderen Wuchtungsstandards. Er wurde durch ISO 21940-2 mit identischen Definitionen ersetzt.

▸ Worin besteht der Unterschied zwischen statischer und dynamischer Unwucht?

Statisch: Trägheitsachse parallel, aber verschoben — einzelner schwerer Punkt — ohne Rotation erkennbar — Ein-Ebenen-Korrektur — phasengleiche Lagerschwingung. DynamischAllgemeiner Fall (statische und dynamische Unwucht kombiniert) – Trägheitsachse schief – Zwei-Ebenen-Korrektur erforderlich – Lager schwingen weder phasengleich noch in 180°-Richtung. Die meisten realen Rotoren weisen eine dynamische Unwucht auf.

▸ Worin besteht der Unterschied zwischen einem starren und einem flexiblen Rotor?

StarrAusbalanciert bei niedriger Geschwindigkeit → bleibt bei allen Geschwindigkeiten bis zur maximalen Betriebsgeschwindigkeit ausbalanciert. Zwei Korrekturebenen genügen. Abgedeckt durch ISO 1940-1. FlexibelElastische Verformung bei Betriebsdrehzahl verändert die Massenverteilung. Auswuchten bei/nahe der Betriebsdrehzahl in mehr als zwei Ebenen erforderlich. Dies ist in ISO 21940-12 geregelt. Die meisten Industrierotoren sind starr.

▸ Was ist Restungleichgewicht?

Die geringe Menge von Unwucht Rest nach dem Ausgleich. Muss ≤ U sein._pro (zulässig) für die angegebenen G-Klasse. U_pro = (9 549 × G × M) / n. Die Balanset-1A Vergleicht den gemessenen Restwert automatisch mit diesem Grenzwert.

▸ Worin besteht der Unterschied zwischen Korrekturebene und Toleranzebene?

Toleranzebene = Lagerebene, wo U_pro ist spezifiziert und die Lasten sind kritisch. Korrekturebene Die Gewichte befinden sich dort, wo sie tatsächlich angebracht sind (möglicherweise weit entfernt von den Lagern). Toleranzen müssen geometrisch zwischen diesen Punkten umgerechnet werden. Fehler an dieser Stelle führen dazu, dass Rotoren zwar die Korrekturebenen bestehen, aber an den Lagern versagen.

▸ Auswuchtmaschine mit weichen Lagern vs. mit harten Lagern?

Weichlager: flexible Aufhängung, arbeitet oberhalb der Eigenfrequenz, misst die Auslenkung. Muss für jeden Rotor neu kalibriert werden. Schwer lagerndSteife Aufhängung, läuft unterhalb der Eigenfrequenz, misst die Kraft. Permanent kalibriert – Standard in der modernen Industrie. Feldwuchtgeräte (Balanset-1A) verwenden ein anderes Verfahren: Probegewichtung an den Maschinenlagern.

▸ Was ist eine spezifische Unausgewogenheit (Exzentrizität)?

e = U / M (Unwucht geteilt durch Masse). Einheiten: µm oder g·mm/kg. Stellt die tatsächliche Auslenkung des Massenschwerpunkts von der Rotationsachse dar. Ermöglicht den Vergleich verschiedener Rotorgrößen. Die G-Klasse ist e × ω – spezifische Unwucht × Winkelgeschwindigkeit (mm/s).

Die Sprache sprechen – mit den richtigen Werkzeugen

Vibromera-Auswuchtgeräte implementieren die ISO-Terminologie direkt: G-Klassenauswahl, Unwuchtvektoren, Korrekturebenen, Vergleich von Rest- und zulässigen Werten – alles in einem tragbaren Gerät.

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