Inhaltsverzeichnis
1. Unterschied zwischen statischem und dynamischem Gleichgewicht
- Stationäre Waage
- Rotationswaage
2. Wellen dynamisch ausbalancieren
- Bild 1: Messung der Anfangsschwingung
- Foto zwei: Kalibriergewicht und Schwingungsmessung
- Drittes Bild: Verlagerung des Kalibriergewichts und Vibrationsnachmessung
- Foto 4: Einbau der Endgewichte und Überprüfung der Waage
3. Verfahren der Winkelmessung für Korrekturgewichte
4. Methode zur Berechnung der Versuchsgewichtsmasse
5. Schwingungssensoren und Korrekturebenen
6. Dynamisches Auswuchten des Ventilators in zwei Ebenen
- Sensorinstallation und Ebenenbestimmung
- Auswuchtprozess
- Winkelmessung

Vergleich von statischem und dynamischem Gleichgewicht

Statisches Gleichgewicht

Das erste Foto zeigt einen Rotor mit statischer Unwucht. Hier wird der Schwerpunkt des Rotors von der Drehachse verschoben, was zu einer einseitigen Kraft führt, die versucht, den Rotor mit seiner schwereren Seite nach unten zu positionieren. Um dieses Ungleichgewicht zu korrigieren, wird an bestimmten Stellen des Rotors entweder Masse hinzugefügt oder entfernt, wodurch der Schwerpunkt auf die Rotationsachse ausgerichtet wird. In einem statischen Unwuchtszenario führt eine Drehung des Rotors um 90 Grad immer dazu, dass sich der "schwere Punkt" nach unten bewegt.

Nichtrotatorische Unwucht:
- Findet statt, wenn der Rotor in Ruhe ist.
- Die Schwerkraft bewirkt, dass sich der schwere Punkt des Rotors nach unten dreht.

Stationäres Auswuchten: Bei schmalen Scheibenrotoren entfernt es ungleichmäßige Massenverteilung in einer einzigen Ebene.

Aktives Gleichgewicht

Das zweite Foto zeigt einen Rotor mit dynamischer Unwucht. Hier hat der Rotor zwei verschiedene Massenverschiebungen in getrennten Ebenen, die nicht nur eine einseitige Kraft wie bei einer statischen Unwucht verursachen, sondern auch Momente, die während der Rotation zusätzliche Vibrationen erzeugen. Bei einem dynamischen Ungleichgewicht gleichen sich die Kräfte in einer Ebene mit denen in einer anderen aus. Wenn Sie den Rotor also um 90 Grad drehen, bewegt sich der "schwere Punkt" nicht nach unten, was ihn von einer statischen Unwucht unterscheidet. Die Korrektur dieses Ungleichgewichts erfordert dynamische Methoden unter Verwendung eines Schwingungsanalysators mit einer Zwei-Ebenen-Auswuchtfähigkeit.

Ungleichgewicht verschieben:
- Findet nur statt, wenn der Rotor in Bewegung ist.
- Dies geschieht, weil sich zwei Unwuchtmassen in unterschiedlichen Ebenen entlang des Rotors befinden. Beim Drehen erzeugen diese Massen Zentrifugalkräfte, die sich aufgrund ihrer unterschiedlichen Platzierung nicht aufheben.

Um die dynamische Unwucht zu korrigieren, müssen zwei Ausgleichsgewichte installiert werden, um ein Drehmoment zu erzeugen, das gleich und entgegengesetzt zu dem Drehmoment aus den Unwuchten ist. Diese Ausgleichsgewichte müssen nicht gewichtsgleich oder direkt gegenüber den ursprünglichen Massen sein, solange sie das erforderliche Drehmoment zum Auswuchten des Rotors erzeugen.

Dynamisches Auswuchten: Geeignet für lange Doppelachsrotoren. Beseitigt ungleichmäßige Gewichtsverteilung in zwei Ebenen, wodurch Vibrationen während der Rotation verhindert werden.

Anleitung zum dynamischen Wellenauswuchten
https://vibromera.eu/product/balanset-1/

Für das dynamische Auswuchten von Wellen verwenden wir das Auswucht- und Schwingungsanalysegerät Balanset-1A.

Das Balanset-1A verfügt über 2 Kanäle und ist für den dynamischen Abgleich in zwei Ebenen vorgesehen. Dies macht es für zahlreiche Anwendungen geeignet, wie z. B. Brecher, Lüfter, Mulcher, Schnecken an Mähdreschern, Wellen, Zentrifugen, Turbinen und mehr. Seine Flexibilität bei der Verwaltung verschiedener Rotortypen macht es zu einem entscheidenden Werkzeug für viele Branchen.

Foto Eins: Erste Vibrationsdaten

Das erste Foto zeigt die Anfangsphase des dynamischen Zwei-Ebenen-Rotorauswuchtprozesses. Der Rotor ist an der Auswuchtmaschine montiert. Schwingungssensoren sind mit dem Rotor verbunden und über eine Messeinheit mit einem Computer verbunden. Der Bediener startet den Rotor und das System misst die anfänglichen Vibrationen, die auf dem Computerbildschirm angezeigt werden. Diese Daten werden als Basis für nachfolgende Berechnungen verwendet.

Foto 2: Montage des Kalibriergewichts und Messung von Schwingungsänderungen

Das zweite Foto zeigt die Phase der Installation eines Kalibriergewichts auf einer Seite des Rotors in der ersten Ebene. An einer beliebigen Stelle des Rotors, auf der Seite des Sensors X1, ist ein Gewicht bekannter Masse befestigt. Der Rotor wird erneut gestartet und das System misst die Schwingungsänderungen mit dem installierten Gewicht. Diese Daten werden vom Schwingungsanalysator aufgezeichnet, um den Einfluss des Gewichts auf die Schwingungen zu bestimmen.

Bild 3: Bewegen des Kalibriergewichts und erneute Messung der Vibration

Das dritte Bild zeigt die Phase des Verschiebens des Kalibriergewichts auf die andere Seite des Rotors. Das Gewicht wird vom Anfangspunkt gelöst und an einer anderen Stelle auf der gegenüberliegenden Seite des Rotors installiert. Der Rotor wird erneut gestartet und die Schwingungsänderungen mit dem Gewicht in der neuen Position werden gemessen. Diese Daten werden auch vom tragbaren Auswuchtgerät zur weiteren Analyse aufgezeichnet.

Foto 4: Einbau der Endgewichte und Überprüfung der Waage

Das vierte Bild zeigt die letzte Stufe des Auswuchtens. Unter Verwendung der Messdaten von beiden Seiten bestimmt der Schwingungsanalysator den Winkel und die Masse, die für das vollständige Auswuchten des Rotors hinzugefügt werden müssen. Die Gewichte werden an den vom Gerät vorgegebenen Punkten auf dem Rotor installiert. Nach der Installation wird der Rotor erneut gestartet, um die Ergebnisse zu bestätigen. Das System zeigt an, dass die Vibrationspegel deutlich gesunken sind, was eine erfolgreiche Waage bestätigt.

Verfahren der Winkelmessung für Korrekturgewichte

Das Diagramm zeigt die Methode zur Winkelmessung zum Einbau von Korrekturgewichten beim Rotorauswuchten.

Drehrichtung

Das Bild zeigt die Drehrichtung des Rotors mit einem Pfeil. Der Winkel wird in Drehrichtung gemessen.

Versuchsgewichtsposition
Das Versuchsgewicht wird an einer beliebigen Stelle auf dem Rotor installiert. Dieser Punkt wird als "Versuchsgewichtsposition" bezeichnet.

Winkelmessung
Das Diagramm zeigt den Winkel f1 (oder f2), gemessen von der Versuchsgewichtsposition in Rotordrehrichtung. Dieser Winkel gibt an, wo das Korrekturgewicht zum Auswuchten installiert werden soll.

Position des Korrekturgewichts (falls hinzugefügt)
Das Korrekturgewicht wird an der mit einem roten Punkt markierten Stelle im Diagramm platziert. Dieser Punkt wird als "Korrekturgewichtsposition (falls hinzugefügt)" bezeichnet. Der Winkel f1 (oder f2) bestimmt die genaue Lage dieses Gewichts.

Position des Korrekturgewichts (falls entfernt)
Wenn das Auswuchten eine Gewichtsentfernung erfordert, wird das Korrekturgewicht von dem Punkt entfernt, der 180 ° gegenüber der Position des Versuchsgewichts liegt. Dieser Punkt ist im Diagramm mit einem roten Punkt mit diagonalen Linien markiert und wird als "Korrekturgewichtsposition (falls gelöscht; 180° gegenüberliegend)" bezeichnet.

Berechnung der Versuchsgewichtsmasse

Die Versuchsgewichtsmasse wird nach der Formel berechnet:

MA = Mp / (RA * (N/100)^2)

wo:
- MA - Masse des Versuchsgewichts, in Gramm (g)
- Mp - ausgewuchtete Rotormasse, in Gramm (g)
- RA - Radius für die Installation von Versuchsgewichten, in Zentimetern (cm)
- N - Rotordrehzahl in Umdrehungen pro Minute (rpm)

Korrekturebenen und Vibrationssensoren

Das folgende Bild zeigt den Mulcherrotor und hebt die Korrekturebenen und Schwingungsmesspunkte hervor:

Korrekturebenen Eins und zwei:
Ebene Eins (blau 1): Zeigt die erste Ebene des Rotorauswuchtens an, wobei Sensor X1 näher am rechten Rand des Fotos installiert ist.

Flugzeug 2 (blau 2): Zeigt die zweite Ebene des Rotorauswuchtens an, wobei der Sensor X2 näher am linken Rand des Fotos installiert ist.

Anlagen 1 und 2:
Installation 1 (rot 1): Der Punkt, an dem die Massenkorrektur für die erste Ebene durchgeführt wird.

Installation Zwei (rot 2): Der Ort, an dem die Massenkorrektur für die zweite Ebene durchgeführt wird.

Dieses Foto zeigt den Prozess des Auswuchtens eines Mulcherrotors. Es zeigt die Zonen für die Installation von Korrekturgewichten in zwei Ebenen.

Dynamisches Auswuchten des Ventilators in zwei Ebenen

Sensoren installieren und Ebenen bestimmen

Vorbereitung für die Sensorinstallation
Reinigen Sie die Oberflächen für die Sensorinstallation von Schmutz und Öl. Sensoren müssen eng an der Oberfläche anliegen.

Installation von Vibrationssensoren


- Schwingungssensoren sind am Lagergehäuse oder direkt daran installiert.
- Sensoren werden typischerweise in zwei senkrechten radialen Richtungen installiert - normalerweise horizontal und vertikal.
- Schwingungsmessungen werden auch an den Befestigungspunkten der Maschine am Fundament oder Rahmen durchgeführt.
- Sensor 1 (rot): Platzieren Sie den Sensor näher an der Vorderseite des Lüfters, wie im Bild gezeigt.
- Sensor 2 (grün): Installieren Sie den Sensor näher an der Rückseite des Lüfters.

Sensoren anschließen
Schließen Sie die Sensoren an das Vibrationsanalysegerät Balanset-1A an.

Schritte zum Bestimmen von Korrekturebenen
- Ebene 1 (rote Zone): Diese Korrekturebene befindet sich näher an der rechten Seite des Lüfters.
- Ebene 2 (grüne Zone): Die Korrekturebene befindet sich näher an der linken Seite des Lüfters.

Wie man balanciert

Messung der Anfangsschwingung
Starten Sie den Lüfter und messen Sie die anfänglichen Vibrationsdaten.

Platzieren des Versuchsgewichts
Installieren Sie ein Versuchsgewicht bekannter Masse auf der ersten Ebene (Ebene 1) an einer beliebigen Stelle. Starten Sie den Lüfter und zeichnen Sie die Vibrationen auf.

Bewegen Sie das Versuchsgewicht ebenfalls an einer beliebigen Stelle in die zweite Ebene (Ebene 2). Starten Sie den Lüfter erneut und messen Sie die Vibrationen.

Datenanalyse

Bestimmen Sie anhand der erhaltenen Daten die Korrekturgewichte und die Punkte, an denen sie installiert werden müssen, um den Lüfter auszubalancieren.

Winkelmessung

Bestimmung des Winkels für die Installation von Korrekturgewichten



Das folgende Bild zeigt die Methode zur Bestimmung des Winkels für die Installation von Korrekturgewichten:
- Versuchsgewichtsposition (blauer Punkt): Position des Versuchsgewichts. Dies ist der Bezugspunkt, Null Grad.
- Korrekturgewichtsposition (roter Punkt): Position des Korrekturgewichts.
- Winkel f1 (f2): Winkel gemessen von der Versuchsgewichtsposition in Richtung der Lüfterdrehung.

Platzierung von Korrekturgewichten

Installieren Sie die Korrekturgewichte auf der ersten und zweiten Ebene, wie sie durch die Winkel und Massen des Analysators bestimmt werden.

Messen Sie die Vibrationen nach dem Einbau der Gewichte und stellen Sie sicher, dass die Vibrationen auf ein akzeptables Niveau gesunken sind.

Original Article : https://vibromera.eu/example/dynamic-shaft-balancing-instruction/