Dynamisches Ungleichgewicht: Was es ist, was es verursacht und wie man es behebt.
31.01.2025
Dynamische Unwucht: Was sie ist, wodurch sie verursacht wird und wie sie behoben wird
Dynamische Unwucht tritt auf, wenn drehende Maschinen am Schwerpunkt nicht im Gleichgewicht sind, und die Hauptträgheitsachse nicht der Rotationsachse entspricht. Dynamische Unwucht ist eine Kombination aus statischer Unwucht und Momentenunwucht.
Dynamische Unwucht verursacht übermäßige Schwingungen und Geräusche, erhöht die Reibung, reduziert die Effizienz und verkürzt die Lebensdauer von Lagern, Dichtungen und anderen Komponenten. Dieser Zustand verschlechtert sich mit der Zeit und kann, wenn er nicht behoben wird, die Wartungskosten erhöhen, Sicherheitsrisiken verstärken und sogar zu einem katastrophalen Ausfall führen.
Was verursacht dynamische Unwucht?
Dynamische Unwucht kann mehrere Ursachen haben. Hier sind einige häufigsten:
Thermische Ausdehnung: Während des Betriebs steigt die Temperatur von Maschinen. Dies führt dazu, dass sich Metalle ausdehnen, ein Prozess, der als thermische Ausdehnung bezeichnet wird. Höhere Temperaturen führen zu stärkerer Ausdehnung, und nicht alle Bereiche der Maschine dehnen sich mit der gleichen Geschwindigkeit aus, was zu dynamischer Unwucht führt.
Ungleichmäßiger Verschleiß: Maschinenkomponenten wie Lager erodieren im Laufe der Zeit und verschleißen. Dies kann aufgrund des Masseverlustes zu einer ungleichmäßigen Gewichtsverteilung um das Rotationszentrum führen. Erosion kann eine Anpassung des Rotors erzwingen und zu dynamischer Unwucht führen.
Fehlende Ausgleichsgewichte: Ausgleichsgewichte werden manchmal verwendet, um die Maschine richtig zu drehen und zu stabilisieren. Wenn diese entfernt wurden, kann es zu Unwucht kommen.
Verbogene Wellen: Selbst kleine Biegungen in Wellen können zu Unwucht führen. Sie verändern die Gewichtsverteilung und verursachen Rotationsunwucht.
Fertigungsfehler: Eine ungleichmäßige Materialdichte in den Rotorkomponenten aufgrund von Fertigungsfehlern kann bei der Verwendung der Anlage zu Unwucht führen.
Probleme bei Montage oder Ersatzteilen: Eine unsachgemäße Erstmontage kann zu dynamischer Unwucht führen. Zusätzlich können Ersatzteile, die fehlerhaft gefertigt oder falsch eingebaut wurden, ebenfalls zu einer ungleichmäßigen Gewichtsverteilung führen.
Was ist der Unterschied zwischen statischer Unwucht, Momentenunwucht und dynamischer Unwucht?
Es gibt drei Arten von Unwucht. Auch wenn sie ähnliche Symptome und Auswirkungen haben können, ist es wichtig, die Unterschiede zu kennen, da sie unterschiedliche Korrekturmethoden erfordern.
Statische Unwucht
Statische Unwucht tritt auf, wenn der Massenschwerpunkt eines Rotors von seiner Rotationsachse versetzt ist. Durch diesen Versatz kann statische Unwucht vertikale Schwingungen verursachen und zu anderen Problemen führen, wenn sie nicht korrigiert wird.
Eine Möglichkeit, statische Unwucht zu erkennen, besteht darin, zu ermitteln, ob die Maschine im Stillstand eine bevorzugte Position einnimmt. Wenn sich rotierende Teile frei bewegen können, bewegt sich die Seite mit der größeren Masse natürlicherweise nach unten. Wenn ein Gewicht in einer einzelnen Ebene der Welle gegenüber der schwereren Seite hinzugefügt oder entfernt wird, kann dies oft der Unwucht entgegenwirken, und den Massenschwerpunkt auf der Rotationsachse neu ausrichten.
Momentenunwucht
Momentenunwucht tritt auf, wenn die Hauptträgheitsachse, die durch den Schwerpunkt eines Körpers verläuft, nicht mit der Rotationsachse übereinstimmt.
Momentenunwucht führt oft zu einer flatternden oder taumelnden Bewegung. Zur Korrektur müssen zwei gleich große Gewichte in zwei Korrekturebenen im Abstand von 180 Grad angebracht werden.
Dynamische Unwucht
Dynamische Unwucht ist eine Kombination aus statischer Unwucht und Momentenunwucht. Der Massenschwerpunkt des Rotors ist von der Rotationsachse versetzt, und die Hauptträgheitsachse ist nicht mit der Rotationsachse ausgerichtet.
Auch wenn dies die häufigste Form der Unwucht ist, ist ihre Korrektur komplexer als die Korrektur von statischer oder Momentenunwucht allein.
Wie wird dynamische Unwucht behoben?
Die effektivste Methode zur Behebung dynamischer Unwucht ist der Einsatz spezialisierter Werkzeuge wie eines intelligenten Auswuchtgeräts. Ein intelligentes Auswuchtgerät ist ein tragbares Gerät, mit dem Unwuchtprobleme erkannt und behoben werden können, ohne die Maschine zerlegen zu müssen.
Die Sensoren des Auswuchtgeräts werden an verschiedenen Punkten der Maschine angebracht. Während des Betriebs erfassen die Sensoren wichtige Daten wie Schwingungspegel, das Spektrum der schnellen Fourier-Transformation (FFT, Fast Fourier Transform) und Phaseninformationen. Werkzeuge wie der VibXpert 3 Balancer ermöglichen eine umfassende Analyse in Echtzeit und zeigen alle Informationen direkt auf dem Bildschirm an, sodass der Benutzer Unwucht erkennen kann.
Nachdem die Unwucht identifiziert wurde, besteht der nächste Schritt darin, sie zu beheben. Der VibXpert 3 Balancer unterstützt bei der Berechnung der richtigen Position und der erforderlichen Gewichtsmengen, die hinzugefügt werden müssen. Nachdem die Gewichte angebracht wurden, kann der Test mit dem VibXpert 3 Balancer erneut durchgeführt werden, um zu prüfen, ob die Unwucht vollständig behoben wurde. Eine erneute Überprüfung ist entscheidend, um sicherzustellen, dass die Maschine reibungslos läuft. Nach Abschluss können Sie Ihre Analyse auch speichern, herunterladen oder in Formaten exportieren, die Ihren Anforderungen entsprechen.
Die Verwendung eines intelligenten Auswuchtgeräts ist die schnellste und einfachste Methode, um dynamische Unwucht zu beheben und die Lebensdauer rotierender Maschinen zu verlängern.