Was es ist
Unwucht ist eines der am häufigsten erkennbaren, am weitesten verbreiteten und am einfachsten zu behebenden Probleme moderner Industriemaschinen. Sie tritt auf, wenn der Schwerpunkt eines rotierenden Bauteils (z. B. eines Rotors oder Laufrads) nicht mit seiner Rotationsachse ausgerichtet ist, d. h. der Rotationsschwerpunkt nicht mehr mit dem Rotationsschwerpunkt übereinstimmt. Diese Fehlausrichtung führt zu einer ungleichmäßigen Massenverteilung, was zu Vibrationen und möglichen Schäden an der Maschine führt. Unwucht kann zu verschiedenen Betriebsproblemen führen, darunter eine verkürzte Lebensdauer der Ausrüstung, erhöhte Wartungskosten und Sicherheitsrisiken.
Warum es passiert
Im Laufe der Zeit lockern sich rotierende, festsitzende Elemente einer Maschine. Dadurch können weitere Bewegungen stattfinden, die zu noch mehr Lockerheit führen und zu einem sich wiederholenden, selbstzerstörerischen Kreislauf führen. Prozessbedingte Ablagerungen an Rotoren und Materialabbau (normalerweise durch Fremdkörper oder anhaltende Kavitation) sind die Hauptursache für Unwuchtprobleme.
Arten von Unwucht
Unwucht kann in drei Haupttypen eingeteilt werden: statisch, gekoppelt und dynamisch.
- Statische Unwucht:
- Eine statische Unwucht tritt auf, wenn der Schwerpunkt eines rotierenden Bauteils nicht in einer Ebene mit der Rotationsachse liegt.
- Diese Art der Unwucht verursacht eine kontinuierliche Krafteinwirkung, die zu ständigen Vibrationen führen kann und als ständiges Schütteln oder Wackeln des Geräts spürbar ist.
- Häufige Ursachen sind eine ungleichmäßige Materialverteilung oder Herstellungsfehler.
- Paarungleichgewicht:
- Eine Kupplungsunwucht entsteht, wenn der Schwerpunkt eines rotierenden Bauteils parallel zur Rotationsachse, jedoch in entgegengesetzte Richtungen auf zwei Seiten des Rotors verschoben ist.
- Es erzeugt ein Moment oder Drehmoment, das dazu neigt, das Gerät zu kippen.
- Eine Unwucht der Kupplung ist häufig auf eine ungleichmäßige Materialverteilung oder eine Fehlausrichtung der Komponenten zurückzuführen.
- Dynamische Unwucht:
- Dynamische Unwucht ist der komplexeste Typ und tritt auf, wenn der Schwerpunkt in mehreren Ebenen nicht mit der Rotationsachse ausgerichtet ist.
- Es treten sowohl Kraft- als auch Momentkomponenten auf, die komplexe Schwingungen und möglicherweise schwere Schäden verursachen.
- Zu den häufigsten Ursachen zählen unregelmäßige Form, ungleichmäßiger Verschleiß oder die Ansammlung von Schmutz und Ablagerungen.
Weitere Einzelheiten finden Sie unterdie ISO-Norm für Unwuchtbedingungen, obwohl Sie sicherstellen sollten, dass Sie vor dem Surfen eine Kanne Kaffee, ein Wörterbuch und einen Fidget Spinner zur Hand haben.
Häufige Ursachen für Unwucht
- Ansammlung von Schmutz: Auf rotierenden Teilen können sich Staub, Schmutz oder andere Fremdstoffe ansammeln und eine Unwucht verursachen.
- Fertigungsfehler: Unzureichende Bearbeitung oder Materialfehler im Fertigungsprozess können zu einer Unwucht führen.
- Verschleiß: Mit der Zeit können sich Komponenten ungleichmäßig abnutzen, was zu einer Unwucht führt.
- Ungleichmäßige Materialverteilung: Schwankungen in der Materialdichte oder Massenverteilung innerhalb eines Bauteils können zu einer Unwucht führen.
- Fehlausrichtung: Eine falsche Montage oder unsachgemäße Installation kann zu einer Unwucht führen.
- Exzentrizität: Diese tritt auf, wenn der Schwerpunkt eines rotierenden Objekts nicht genau im Mittelpunkt der Rotation des Objekts liegt, sondern stattdessen auf eine Seite verschoben ist. Diese Verschiebung kann in jede Richtung oder Ebene senkrecht zur Rotationsachse erfolgen.
So verhindern Sie es
Obwohl sich manche Fälle von Ausrichtungsfehlern nie vermeiden lassen (wenn zum Beispiel jemand bei der Reparatur einer Maschine versehentlich einen Schraubenschlüssel hineinfallen lässt), gibt es andere Möglichkeiten, die Unwucht zu vermeiden.
- Qualitätskontrolle: Sorgen Sie für eine ordnungsgemäße Qualitätskontrolle während des Herstellungsprozesses, um fertigungsbedingte Unwuchten zu minimieren.
- Regelmäßige Wartung: Führen Sie routinemäßige Wartungen und Inspektionen durch, um Verschleißprobleme zu erkennen und zu beheben, bevor sie zu einer Unwucht führen.
- Sauberkeit: Halten Sie rotierende Komponenten sauber und frei von Schmutz, um eine Unwucht durch Fremdkörper zu vermeiden.
- Präzise Montage: Befolgen Sie während der Installation die Montage- und Ausrichtungsverfahren genau, um eine durch Fehlausrichtung bedingte Unwucht zu vermeiden.
- Inbetriebnahme: Der Trimmausgleich während der Inbetriebnahme sollte bei jedem Hersteller eine gängige Praxis sein, wenn er eine Unwucht vermeiden möchte.
So korrigieren Sie es
Statische und gekoppelte Unwucht: Um diese Art von Unwucht zu korrigieren, können Gewichte gezielt zum rotierenden Bauteil hinzugefügt oder davon entfernt werden. Dieser Vorgang wird als Auswuchten bezeichnet und wird normalerweise mit speziellen Auswuchtgeräten durchgeführt.
Dynamische Unwucht: Die Korrektur einer dynamischen Unwucht ist anspruchsvoller und kann spezielle Analysen und Anpassungen erfordern. Oftmals müssen Gewichte hinzugefügt bzw. entfernt und andere Faktoren berücksichtigt werden, wie z. B. Verschleiß oder Unregelmäßigkeiten der Komponenten.