{"id":310,"date":"2025-10-31T00:25:51","date_gmt":"2025-10-31T00:25:51","guid":{"rendered":"https:\/\/vibromera.eu\/glossary\/whirl\/"},"modified":"2026-05-23T22:40:29","modified_gmt":"2026-05-23T22:40:29","slug":"whirl","status":"publish","type":"glossary","link":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/whirl\/","title":{"rendered":"Was ist Wirbel und Peitschen in der Rotordynamik?"},"content":{"rendered":"<h1>Rotor-Whirl- und Whip-Instabilit\u00e4ten verstehen<\/h1>\n\t\t<section class=\"woocommerce hestia-shop products is-shortcode\" id=\"products\" data-sorder=\"hestia_shop\" >\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"hestia-shop-content\">\n\t\t\t<div class=\"row\" data-aos=\"fade-up\" >\t\t\t\t\t<div class=\"col-ms-6 col-sm-6 col-md-3 shop-item\">\n\t\t\t\t\t\t<a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/product\/balanset-1\/\" class=\"woocommerce-LoopProduct-link woocommerce-loop-product__link\">\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"card-image\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<a 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Vibration analyzer Balanset-1A\u201c wurde deinem Warenkorb hinzugef\u00fcgt\" data-no-translation=\"\" data-trp-gettext=\"\" data-no-translation-aria-label=\"\" data-no-translation-data-success_message=\"\">In den Warenkorb<\/a>\t<span id=\"woocommerce_loop_add_to_cart_link_describedby_986\" class=\"screen-reader-text\">\n\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"col-ms-6 col-sm-6 col-md-3 shop-item\">\n\t\t\t\t\t\t<a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/product\/vibration-sensor\/\" class=\"woocommerce-LoopProduct-link woocommerce-loop-product__link\">\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"card-image\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/product\/vibration-sensor\/\" title=\"Schwingungssensor\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"230\" height=\"153\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2018\/05\/IMG-3-230x153.webp\" class=\"attachment-woocommerce_thumbnail size-woocommerce_thumbnail\" 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title=\"Reflektierendes Band\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"230\" height=\"153\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/05\/s-l1600-230x153.webp\" class=\"attachment-woocommerce_thumbnail size-woocommerce_thumbnail\" alt=\"Reflektierendes Band\" srcset=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/05\/s-l1600-230x153.webp 230w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/05\/s-l1600-16x12.webp 16w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/05\/s-l1600-360x240.webp 360w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/05\/s-l1600-460x306.webp 460w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/05\/s-l1600-272x182.webp 272w\" sizes=\"auto, (max-width: 230px) 100vw, 230px\" \/>\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"ripple-container\"><\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"content\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t<span class=\"category\"><a 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Auswuchtger\u00e4t &quot;Balanset-1A&quot; OEM\">Dynamisches Auswuchtger\u00e4t \"Balanset-1A\" OEM<\/a>\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/h4>\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"footer\">\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"price\"><h4><span class=\"woocommerce-Price-amount amount\"><span class=\"woocommerce-Price-currencySymbol\">\u20ac<\/span>1,735.00<\/span> + MwSt. (falls zutreffend)<\/h4><\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"stats\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<a rel=\"nofollow\" href=\"\/de\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/310?add-to-cart=4193\" data-quantity=\"1\" data-product_id=\"4193\" data-product_sku=\"BS-1OEM\" class=\"button product_type_simple add_to_cart_button ajax_add_to_cart btn btn-just-icon btn-simple btn-default\" title=\"In den Warenkorb\" data-no-translation-title=\"\"><i rel=\"tooltip\" data-original-title=\"In den Warenkorb\" class=\"fas fa-cart-plus\" 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Sie sind nicht <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/forced-vibration\/\">erzwungene Schwingungen<\/a> verursacht durch Fehler wie <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/unbalance\/\">Unwucht<\/a> oder <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/misalignment\/\">Fehlausrichtung<\/a>; stattdessen sind sie <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/rotor-instability\/\">Rotorinstabilit\u00e4ten<\/a> bei dem die Bewegung des Rotors selbst genau jene Kr\u00e4fte erzeugt, die die Schwingung aufrechterhalten und verst\u00e4rken. In beiden F\u00e4llen \u201ewirbelt\u201c die Welle \u2013 sie vollf\u00fchrt innerhalb ihres Lagerspiels eine Vorw\u00e4rtspr\u00e4zession auf einer gro\u00dfen Umlaufbahn und beschreibt dabei eine Bahn, die sich deutlich von ihrer eigenen Drehbewegung unterscheidet.<\/p>\n<h2>1. Definition: Was sind \u00d6lwirbel und \u00d6lpeitsche?<\/h2>\n<p>Es lohnt sich, zwei Begriffe voneinander zu trennen, die durch den umgangssprachlichen Begriff \u201eWirbel\u201c miteinander vermischt werden. <em>Drehung<\/em> dreht sich der Rotor um seine eigene geometrische Achse. <em>Wirbeln<\/em> (oder Pr\u00e4zession) ist die Drehung dieser Achse als Ganzes um einen gr\u00f6\u00dferen Kreis innerhalb des Lagers \u2013 man stelle sich eine sich drehende M\u00fcnze vor, deren Mittelpunkt sich ebenfalls um den Tisch dreht. Alle Rotoren drehen sich ein wenig; Probleme treten auf, wenn diese Drehung aufh\u00f6rt, eine harmlose Reaktion auf <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/residual-unbalance\/\">Restunwucht<\/a> und wird <strong>selbst angeregt<\/strong>, wobei sie ihre Energie aus der gleichm\u00e4\u00dfigen Rotation und nicht aus einer \u00e4u\u00dferen Kraft beziehen. Der \u00d6lwirbel ist die durch den Lager\u00f6lfilm angetriebene, selbsterregte Pr\u00e4zession; die \u00d6lpeitsche ist die heftige Resonanz, zu der er sich entwickeln kann. Da die Energiequelle die Rotation selbst ist, lassen sich diese Instabilit\u00e4ten nicht auswuchten \u2013 ein entscheidender Unterschied zu synchronen Problemen.<\/p>\n<h2>2. Der Mechanismus: Wie funktioniert das?<\/h2>\n<p>In einem \u00d6lfilmlager wird die rotierende Welle nicht durch Metall-auf-Metall-Kontakt, sondern durch einen Hochdruck-\u00d6lkeil gelagert. Die Welle sitzt nicht in der Mitte des Lagers, sondern gleitet an einer Seite entlang, wobei sie durch die von ihr aufgenommene Last verschoben wird. Da die Wellenoberfl\u00e4che \u00d6l durch den Ringspalt mitrei\u00dft, zirkuliert das Schmiermittel mit einer <strong>Durchschnittsgeschwindigkeit von etwas weniger als der H\u00e4lfte der Oberfl\u00e4chengeschwindigkeit der Welle<\/strong> \u2014 Die Fl\u00fcssigkeit, die die Welle ber\u00fchrt, bewegt sich mit der Drehzahl der Welle, die Fl\u00fcssigkeit an der feststehenden Lagerwand ist nahezu still, und der volumengemittelte Wert liegt knapp unter 0,5\u00d7.<\/p>\n<p>Ein \u00d6lwirbel entsteht, wenn dieser zirkulierende Film beginnt, die leicht belastete Welle vor sich her zu \u201eschieben\u201c und sie in eine gro\u00dfe Vorw\u00e4rtsbahn um das Lager herum mitzurei\u00dfen. Die Frequenz des Wirbels wird durch die Durchschnittsgeschwindigkeit des \u00d6lfilms bestimmt, die typischerweise zwischen <strong>42 % und 48 % der Laufgeschwindigkeit (0,42- bis 0,48-fach)<\/strong>. Diese charakteristische subsynchrone Signatur \u2013 nahe an der H\u00e4lfte, aber nie genau die H\u00e4lfte von <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/running-speed\/\">Betriebsdrehzahl<\/a> \u2014 ist der Fingerabdruck, nach dem die Analysten suchen. (Die Angabe \u201eetwas weniger als die H\u00e4lfte\u201c ist auch der Grund, warum der \u00d6lwirbel manchmal salopp als \u201eHalbgeschwindigkeitswirbel\u201c bezeichnet wird, obwohl der tats\u00e4chliche Wert nie ganz 0,5\u00d7 erreicht.)<\/p>\n<h2>3. \u00d6lwirbel: Der Vorl\u00e4ufer<\/h2>\n<p>Ein \u00d6lwirbel ist in der Regel die Anfangsphase der Instabilit\u00e4t \u2013 eine Warnung, noch keine Katastrophe. Seine Merkmale sind:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Frequenz:<\/strong> erscheint als deutlicher Peak im <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/fft\/\">FFT<\/a> <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/spectrum\/\">Spektrum<\/a> zwischen 0,42\u00d7 und 0,48\u00d7 der Drehzahl.<\/li>\n<li><strong>Verhalten:<\/strong> die Wirbelfrequenz <em>nimmt zu<\/em> W\u00e4hrend die Maschine an Fahrt gewinnt, h\u00e4lt sie stets diesen Anteil von etwa 45 % der Laufgeschwindigkeit ein. Beim Hochfahren steigt sie als subsynchrone Kurve unterhalb der 1\u00d7-Linie an.<\/li>\n<li><strong>Schwere:<\/strong> Es kann zu starken, aber manchmal auch gleichm\u00e4\u00dfigen Vibrationen kommen, die bei \u00c4nderungen der Last, der Drehzahl oder der \u00d6ltemperatur auftreten oder wieder verschwinden k\u00f6nnen. Das ist sicherlich unerw\u00fcnscht \u2013 aber nicht immer sofort sch\u00e4dlich.<\/li>\n<li><strong>Empfindlichkeit:<\/strong> Leicht belastete, \u00fcberdimensionierte oder verschlissene Lager sind die \u00fcblichen \u00dcbelt\u00e4ter, da bei einer geringen spezifischen Belastung der \u00d6lkeil die Lage der Welle bestimmt.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>4. \u00d6lpeitsche: Die entscheidende Gefahr<\/h2>\n<p>Der \u00d6lpeitschen-Effekt ist ein weitaus schwerwiegenderes Ph\u00e4nomen, das direkt aus dem \u00d6lwirbel hervorgeht. Er tritt auf, wenn die Maschine so stark beschleunigt, dass die \u00d6lwirbelfrequenz (bei etwa 45 % der Betriebsdrehzahl) ansteigt und die des Rotors erreicht. <strong>erste <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/natural-frequency\/\">Eigenfrequenz<\/a><\/strong> \u2014 seine erste <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/critical-speed\/\">kritische Drehzahl<\/a>. In diesem Moment \u201estellt sich\u201c der Wirbel auf die Eigenfrequenz ein und versetzt das gesamte System in Schwingung <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/resonance\/\">Resonanz<\/a>. Seine Merkmale sind:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Frequenz:<\/strong> die Schwingung stellt sich auf die erste Eigenfrequenz des Rotors ein und <em>steigt nicht weiter an<\/em>, auch wenn die Maschine immer schneller wird \u2013 sodass der subsynchrone Spitzenwert \u201eabflacht\u201c, w\u00e4hrend der 1\u00d7-Spitzenwert weiter ansteigt.<\/li>\n<li><strong>Amplitude:<\/strong> Die Schwingung wird immer st\u00e4rker, bis sie heftig und unregelm\u00e4\u00dfig wird.<\/li>\n<li><strong>Verhalten:<\/strong> Ein \u00d6lpeitschen-Effekt ist \u00e4u\u00dferst zerst\u00f6rerisch und wird <em>nicht<\/em> durch eine weitere Beschleunigung beseitigen. Dies kann innerhalb k\u00fcrzester Zeit zu Sch\u00e4den an Lagern, Dichtungen und dem Rotor selbst f\u00fchren, manchmal durch starke <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/rotor-rub\/\">Rotorreibung<\/a> w\u00e4hrend der Wellenorbit das Lagerspiel ausf\u00fcllt.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Die Drehzahl, bei der der \u00d6lpeitscheneffekt einsetzt, betr\u00e4gt in der Regel etwas mehr als <strong>das Doppelte der ersten kritischen Drehzahl des Rotors<\/strong> \u2014 den Punkt, an dem die ~0,5\u00d7-Wirbellinie die erste Eigenfrequenz schneidet. Eine Maschine, die von \u00d6lpeitschenerscheinungen betroffen ist, muss sofort <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/shutdown\/\">Abschaltung<\/a>; genau dieses Szenario ist es, das <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/machinery-protection\/\">Maschinenschutz<\/a> Schutzsysteme sind darauf ausgelegt, anzusprechen (abzuschalten).<\/p>\n<h2>5. Wie man Whirl und Whip erkennt<\/h2>\n<ul>\n<li><strong>Spektralanalyse:<\/strong> Achte auf eine ausgepr\u00e4gte subsynchrone Spitze. Steigt die Frequenz dieser Spitze w\u00e4hrend des Hochlaufs mit der Drehzahl an, handelt es sich um Whirl; bleibt sie hingegen auf einem festen Wert, w\u00e4hrend die 1\u00d7-Spitze weiter ansteigt, ist ein \u00dcbergang zu Whip eingetreten.<\/li>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/orbit\/\">Orbit-Plot<\/a>:<\/strong> Die Achsenbahn ist ein gro\u00dfer, nach vorne pr\u00e4zessierender Kreis oder eine Ellipse, h\u00e4ufig \u00fcberlagert von der 1\u00d7-Komponente, was zu einem charakteristischen \u201eLoop-the-Loop\u201c-Muster f\u00fchrt.<\/li>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/waterfall-plot\/\">Wasserfalldiagramm<\/a>:<\/strong> ein Wasserfall (oder <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/cascade-plot\/\">Kaskade<\/a>Die Kurve eines Hochlaufs vermittelt ein m\u00f6glichst klares Bild: Sie zeigt, wie die Whirl-Frequenz mit zunehmender Drehzahl ansteigt, bis sie die erste Eigenfrequenz schneidet und in Whip \u00fcbergeht. Genau diese Schnittpunkte zu erfassen, ist das, was ein <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/campbell-diagram\/\">Campbell-Diagramm<\/a> ist f\u00fcr.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Da Whirl und Whip unterhalb von 1\u00d7 liegen, muss der Analysator deutlich unter die Betriebsdrehzahl aufl\u00f6sen und die Phase genau bestimmen. Ein tragbares Zweikanalger\u00e4t wie das <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/produkt\/balanset-1\/\">Balanset-1A<\/a> f\u00e4ngt die synchronisierte <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/amplitude\/\">Amplitude<\/a> und <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/phase\/\">Phase<\/a> der Laufdrehzahlkomponente w\u00e4hrend des Hoch- oder Auslaufs, wodurch ein Ingenieur vor Ort best\u00e4tigen kann, dass es sich bei einer hartn\u00e4ckigen Niederfrequenzspitze tats\u00e4chlich um eine echte Lagerinstabilit\u00e4t und nicht um eine gew\u00f6hnliche Unwucht handelt \u2013 und, was ebenso n\u00fctzlich ist, ein Auswuchtproblem ausschlie\u00dfen kann, bevor er eine L\u00f6sung verfolgt, die ohnehin nie funktionieren w\u00fcrde.<\/p>\n<h2>6. Ursachen und L\u00f6sungen<\/h2>\n<p>Diese Instabilit\u00e4ten werden durch die Lagerkonstruktion, die Rotorgeometrie, die \u00d6lviskosit\u00e4t, die Temperatur und die Belastung bestimmt \u2013 ein komplexes Geflecht von Wechselwirkungen, das formal in <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/rotor-dynamics\/\">Rotordynamik<\/a>. Sie werden nicht durch Unwucht verursacht und k\u00f6nnen nicht durch <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/bilanzierung\/\">Auswuchten<\/a>; die Abhilfema\u00dfnahmen bestehen in \u00c4nderungen auf der Entwurfsebene:<\/p>\n<ul>\n<li>Wechseln Sie zu einer stabileren Lagergeometrie, beispielsweise zu einem Kipplager.<\/li>\n<li>Ver\u00e4ndern Sie die \u00d6lviskosit\u00e4t oder die Betriebstemperatur, um das Verhalten des Schmierfilms zu beeinflussen.<\/li>\n<li>Erh\u00f6hen Sie die spezifische Lagerbelastung, damit die Welle fest sitzt und der \u00d6lkeil keine dominierende Rolle mehr spielt.<\/li>\n<li>F\u00fcgen Sie Nuten, axiale Stege oder Zitronen-Bohrungsprofile hinzu, die den umlaufenden \u00d6lstrom unterbrechen, der den Whirl antreibt.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Eine eng damit verbundene Instabilit\u00e4t, <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/steam-whirl\/\">Dampfwirbel<\/a>, entsteht in Turbinen eher durch aerodynamische Kr\u00e4fte als durch \u00d6lfilmkr\u00e4fte, erzeugt jedoch ein \u00e4hnliches Bild selbstangeregter subsynchroner Schwingungen \u2013 was daran erinnert, dass \u201eWhirl\u201c eine Gruppe von Ph\u00e4nomenen ist, die durch ein gemeinsames Merkmal verbunden sind: Der Rotor f\u00fchrt Energie in seine eigene Umlaufbahn ein.<\/p>\n<hr>\n<p><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/\">\u2190 Zur\u00fcck zum Hauptindex<\/a><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Ein Leitfaden zu \u00d6lwirbeln und \u00d6lschl\u00e4gen, zwei gef\u00e4hrlichen subsynchronen Instabilit\u00e4ten in Hochgeschwindigkeitsmaschinen mit Fl\u00fcssigkeitsfilmlagern. 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