Korrektur des Rotationsungleichgewichts mit dem VibXpert 3

31.10.2022

Rotationsunwucht ist eine der Hauptursachen für Schäden an rotierenden Maschinen – wie z. B. Rotoren von Elektromotoren, Lüftern, Turbinen oder Pumpen.

Rotationsunwucht führt zu hohen Vibrationen, Überhitzung und vorzeitigem Verschleiß der Maschinenlager. Mit der Zeit kann Unwucht die Lebensdauer Ihrer Maschinen verkürzen. Wird sie nicht behoben, führt dies auch zu häufigeren Ausfällen und zu höheren Wartungskosten.

Glücklicherweise lässt sich eine Unwucht (auch als Rotationsunwucht bezeichnet) leicht beheben. Mit den richtigen Auswuchtwerkzeugen können Sie Unwuchten an Ihren rotierenden Maschinen beheben, bevor das Problem ernsthafte Ausmaße annimmt. Tatsächlich ist der Einsatz dieser Werkzeuge ein wesentlicher Bestandteil jeder Strategie zur vorausschauenden Instandhaltung oder Zustandsüberwachung – eine einfache Möglichkeit, in Ihrer gesamten Anlage einen großen Unterschied zu bewirken.

Wir werden uns die verschiedenen Arten von Rotationsunwucht und einige ihrer Ursachen ansehen. Außerdem besprechen wir, wie sich dieses Problem lösen lässt.

Was ist Rotationsunwucht?

„Unwucht“ beschreibt eine Verlagerung des Masseschwerpunktes weg vom Zentrum während einer Drehbewegung, sodass ein ungleichmäßiger Rundlauf entsteht.

Einfach ausgedrückt tritt eine Rotationsunwucht auf, wenn das Gewicht ungleichmäßig um die Drehachse einer Maschine verteilt ist. Das bedeutet, dass der Schwerpunkt des Rotors mit seinem Drehmittelpunkt übereinstimmen muss.

Ein asymmetrischer Rotor kann nicht wuchtfrei drehen. Er taumelt und erzeugt dabei übermäßige Reibung, Schwingungen und Geräusche. Mit der Zeit führt dies zu Lagerverschleiß und damit potenziell zu erheblichen Schäden an den Komponenten.

Eine größere Rotationsunwucht ist offensichtlich und dramatisch. Aber selbst eine scheinbar geringfügige Unwucht kann schwere Schäden verursachen und die Effizienz Ihrer Anlage beeinträchtigen. Ohne Schwingungsüberwachung oder andere Screening-Verfahren bedeutet eine Unwucht im Laufe der Zeit erhöhten Verschleiß, mehr Instandhaltungssaufträge und häufigere Ausfälle.

Was ist die Ursache für eine Rotationsunwucht?

Eine Reihe von Faktoren kann zum Ungleichgewicht beitragen. Im Folgenden finden Sie einige der häufigsten Ursachen:

Wärmeverformung kann dazu führen, dass sich Metallkomponenten ausdehnen; dabei kann sich die Form der Komponente ändern. Dadurch verschiebt sich der Schwerpunkt der Komponente und der Rotor gerät ins Ungleichgewicht.

Korrosion an Teilen oder die Abnutzung einer Pumpe oder eines Laufrads können zu einer Unwucht führen, da sie die Gewichtsverteilung um den Drehpunkt verändern. Im Laufe der Zeit kann die durch den normalen Betrieb entstehende Belastung bewirken, dass sich der Rotor verändert und dabei das Rotationszentrum verschoben wird.

Ablagerungen von Fremdpartikeln können zu Unwucht in rotierenden Maschinen führen. Im Laufe der Zeit sammeln sich bei Maschinen im Betrieb unter industriellen Bedingungen häufig Staub oder Ölreste an. Durch die ungleichmäßige Ablagerung dieser Stoffe verlagert sich das Massenzentrum des Rotors.

Fehlende Ausgleichsgewichte können zu Unwuchten führen. Ausgleichsgewichte dienen dazu, den reibungslosen Betrieb der Maschine zu gewährleisten. Wenn sie sich lösen oder versehentlich entfernt werden, kann die gesamte Maschine aus dem Gleichgewicht geraten.

Verbogene oder gebrochene Wellen können die Gewichtsverteilung einer Maschine verändern. Selbst eine geringfügig verbogene Welle kann eine Unwucht erzeugen, die sich im Laufe des Betriebs weiter verschlimmert. Die korrekte Ausrichtung der Welle ist entscheidend.

Es gibt auch verschiedene Arten von Unwucht. Statische Unwucht, Momentenunwucht und dynamische Unwucht sind die häufigsten Arten von Unwucht. Die dynamische Unwucht ist die am häufigsten beobachtete Art der Unwucht.

Was ist dynamische Unwucht?

Dynamische Unwuchten treten so häufig auf, weil sie eine Kombination aus statischer und Momentenunwucht darstellen.

Statische Unwucht bedeutet, dass die rotierende Masse in Bezug auf ihren Schwerpunkt nicht ausgewuchtet ist.

Momentenunwucht bedeutet, dass die primäre (durch den Schwerpunkt des Objekts verlaufende) Trägheitsachse nicht mit der Drehachse fluchtet.

Dynamische Unwucht bedeutet, dass die primäre Trägheitsachse nicht die Drehachse schneidet. Eine dynamische Unwucht entsteht, wenn ein Bauteil über zwei verschiedene Ebenen hinweg nicht ausgewuchtet ist, anstatt nur in einer Ebene ein Übergewicht aufzuweisen. Das Ergebnis sind übermäßige Schwingungen und Oszillationen entlang der verschiedenen Ebenen.

Welche Auswirkungen hat eine Rotationsunwucht?

Eine Rotationsunwucht löst sich nicht von selbst. Sie verstärkt sich mit der Zeit und wird schließlich zu einem ernsten Problem, wenn sie nicht behoben wird. Indem Sie Rotationsunwuchten frühzeitig beheben, können Sie sicherstellen, dass Ihre Maschinen möglichst lange betriebsbereit bleiben.

Unbehandelt führt eine Rotationsunwucht zu Schäden an den Lagern. Sie führt außerdem zu Überhitzung, Reibung und Schwingungen, was wiederum den Verschleiß Ihrer Maschinen erhöht. Sie müssen Teile häufiger austauschen und es ist wahrscheinlich, dass die Instandhaltungskosten steigen.

Unwuchten können dazu führen, dass Ihre Anlagen weniger effizient arbeiten und die Produktivität sinkt. Langfristig kann dies auch zu mehr Ausfällen führen und die Lebensdauer Ihrer Maschinen verkürzen.

Zustandsüberwachung und Rotationsunwucht

Das frühzeitige Erkennen einer Rotationsunwucht erleichtert die Behebung des Problems erheblich. Ein leistungsfähiges Programm zur Zustandsüberwachung oder vorausschauenden Instandhaltung kann Ihrem Team dabei helfen, die ersten Anzeichen einer Unwucht zu erkennen.

Ultraschallsensoren können die Turbulenz erkennen, die auf erhöhte Wärme und Reibung hinweist. Dies sind erste Anzeichen für eine Unwucht.

Schwingungssensoren können auch sehr geringfügige Veränderungen in den Schwingungsmustern erfassen. Kleine Erhöhungen der Schwingungsemissionen können auf eine Rotationsunwucht hinweisen. Die Schwingungsüberwachung sorgt dafür, dass Ihnen keine Warnzeichen entgehen. Hat Ihr Team einmal eine Unwucht festgestellt, kann ein gutes Betriebsauswuchtgerät den Instandhaltungstechnikern dabei helfen, die Maschine schnell zu korrigieren und das Gleichgewicht wiederherzustellen.