Rechner für die Wuchtgüte (ISO 21940)
Geben Sie Drehzahl, Masse und die geforderte Wuchtgütestufe (G) des Rotors ein; das Werkzeug liefert die zulässige spezifische Restunwucht e_per, die gesamte zulässige Restunwucht U_per, die Aufteilung auf zwei Ebenen und die äquivalente Korrekturmasse bei einem vorgegebenen Radius.
Typisches Anwendungsbeispiel: Pumpenlaufräder, Ventilatoren, Schwungräder, allgemeine Maschinenteile, Elektromotor-Rotoren
Ein Beispiel; prüfen Sie Eignung und Werte der Stufe für Ihre Anwendung in der Norm.
Korrekturmasse (wenn ein Radius eingegeben ist)
Die Berechnung läuft in Ihrem Browser; die eingegebenen Werte werden nirgendwohin gesendet.
- Zulässige spezifische Restunwucht e_per (G6,3)
- 20,05 g·mm/kg
- = 20,05 µm
- Gesamte zulässige Restunwucht U_per
- 501,3 g·mm
- Winkelgeschwindigkeit ω
- 314,16 rad/s
Nach Ebene
| Ebene | Anteil | Zulässiges U (g·mm) | Korrekturmasse (g) |
|---|---|---|---|
| Ebene ARadius 80 mm | 50 % | 250,7 | 3,133 |
| Ebene BRadius 80 mm | 50 % | 250,7 | 3,133 |
Sensitivität: zulässige Unwucht bei Drehzahländerung
| Drehzahl (min⁻¹) | e_per (g·mm/kg) | U_per (g·mm) |
|---|---|---|
| 1.500 | 40,11 | 1.003 |
| 2.250 | 26,74 | 668,5 |
| 3.000 | 20,05 | 501,3 |
| 3.750 | 16,04 | 401,1 |
| 4.500 | 13,37 | 334,2 |
Bei gleicher Gütestufe G ist e_per umgekehrt proportional zur Drehzahl: Verdoppelt sich die Drehzahl, halbiert sich die zulässige spezifische Unwucht.
Annahmen
- Der Rotor wird als starr betrachtet; bei elastischen Rotoren wird das Wuchten gesondert nach den Eigenformen bei Betriebsdrehzahl behandelt, und diese Rechnung genügt nicht.
- Die Gütestufe G beruht darauf, dass das Produkt aus zulässiger spezifischer Unwucht und Winkelgeschwindigkeit konstant ist (e_per · ω = G); für welche Maschinen eine Stufe passt, steht in der Norm.
- Die Aufteilung auf zwei Ebenen ist eine vereinfachte Regel; bei geringem Ebenenabstand oder hoher Genauigkeit beachten Sie die zusätzlichen Bedingungen der Norm.
- Die Restunwucht ist das, was nach dem Wuchten im Rotor verbleibt; Einflüsse von Lagern, Kupplungen und Montage sind gesondert zu berücksichtigen.
ω = 2π n / 60 · e_per = 1000 · G / ω (g·mm/kg = µm) · U_per = e_per · m (g·mm) · U_A = U_per · l_B / (l_A + l_B) · Korrekturmasse = U / r
Hilfsrechnung; vor der Veröffentlichung gegen Norm und Katalog prüfen. Stufenliste und Anwendungsbeispiele sind beispielhaft; bestimmen Sie die für einen Rotor nötige Stufe nach ISO 21940-11 und der Anforderung des Maschinenherstellers. Das Werkzeug ist keine Konformitätserklärung und kein Zertifikat.
Lassen Sie uns die Entwicklung der Restunwucht nach dem Wuchten mit Schwingungsüberwachung im Zeitverlauf verfolgen.
Gespräch anfragen01
So verwenden Sie es
A
Geben Sie Drehzahl und Rotormasse ein und wählen Sie die Wuchtgütestufe G oder geben Sie einen eigenen G-Wert ein.
B
Lesen Sie e_per und U_per ab; wählen Sie eine oder zwei Ebenen, um die Aufteilung zu sehen.
C
Geben Sie optional den Korrekturradius ein, um die äquivalente Korrekturmasse je Ebene zu berechnen.
02
Was ist die Wuchtgütestufe G?
Die Restunwucht eines Rotors nur in Gramm-Millimetern anzugeben, erschwert den Vergleich unterschiedlich großer Rotoren. Die Wuchtgütestufe G hält das Produkt aus der spezifischen Restunwucht e_per (Unwucht je Masseneinheit, also Abstand des Schwerpunkts von der Achse) und der Winkelgeschwindigkeit in mm/s konstant: G = e_per · ω.
Die Stufenzahl (zum Beispiel G6,3) ist der Wert dieses Produkts in mm/s. Ein kleineres G bedeutet engeres Wuchten; die Stufen folgen im Abstand von etwa dem Faktor 2,5.
03
e_per, U_per und die Aufteilung auf Ebenen
e_per = 1000 · G / ω wird in g·mm/kg angegeben (dieselbe Zahl wie in µm). Die gesamte zulässige Restunwucht U_per = e_per × Rotormasse ist in g·mm. Bei einem schmalen Rotor (wie einer Scheibe) gilt dieser Wert in einer Ebene; bei einem langen Rotor wird er auf zwei Ebenen verteilt.
Liegt der Schwerpunkt mittig zwischen den beiden Ebenen, entfallen auf jede Ebene U_per / 2. Andernfalls richtet sich die Aufteilung nach dem Hebelverhältnis: Die dem Schwerpunkt nähere Ebene erhält den größeren Anteil. Der U-Wert einer Ebene wird durch Teilen durch den Korrekturradius in eine äquivalente Korrekturmasse umgerechnet.
04
Wuchten und Schwingungsüberwachung
Die Wuchtgüte zeigt sich bei laufendem Rotor in den Schwingungsdaten als 1×-Komponente. Steigt die 1×-Amplitude eines frisch gewuchteten Rotors mit der Zeit, kann die Restunwucht wachsen: Suchen Sie nach Ursachen wie Masseverlust, Ablagerungen, Lockerung oder thermischem Verzug.
Die erste Messung nach dem Wuchten als Referenz zu nehmen und 1×-Amplitude und -Phase zu verfolgen, ist daher ein einfacher Weg, unwuchtbedingte Änderungen früh zu erkennen.
Häufige Fragen
- Was ist der Unterschied zwischen e_per und U_per?
- e_per ist die zulässige Restunwucht je Masseneinheit (g·mm/kg); U_per ist dieser Wert mal Rotormasse (g·mm). Mit e_per vergleichen Sie Rotoren unterschiedlicher Größe, mit U_per korrigieren Sie einen einzelnen Rotor.
- Welche Gütestufe G sollte ich wählen?
- Die, die die Norm für Rotortyp und Maschinenanforderung angibt, oder den Wert, den der Maschinenhersteller fordert. Die Anwendungsbeispiele in der Liste sind nur Beispiele; prüfen Sie die genaue Wahl in der Norm.
- Welche Drehzahl soll ich eingeben: Wuchtdrehzahl oder Betriebsdrehzahl?
- Die zulässige Unwucht wird für die Betriebsdrehzahl (höchste Betriebsdrehzahl) berechnet. Auch wenn Sie auf der Wuchtmaschine bei niedrigerer Drehzahl wuchten, ist die Drehzahl maßgeblich, mit der der Rotor laufen wird.
- Kann es für elastische Rotoren verwendet werden?
- Nein. Diese Rechnung gilt für starre Rotoren. Bei elastischen Rotoren, deren Betriebsdrehzahl nahe oder über einer kritischen Drehzahl liegt, wird das Wuchten gesondert nach den Eigenformen behandelt.
- Ist die Korrekturmasse immer eine hinzugefügte Masse?
- Der berechnete Wert ist die Masse, die der zulässigen Unwucht bei diesem Radius entspricht. Bei der tatsächlichen Korrektur wird Masse gegenüber der schweren Stelle hinzugefügt oder an der schweren Stelle abgenommen; die gemessene Restunwucht muss unter der berechneten Grenze liegen.
Schwingung nach dem Wuchten überwachen
Lassen Sie uns einen Überwachungsplan aufbauen, der einen unwuchtbedingten Anstieg der Schwingung früh erkennt.