Auswirkungen von Unwucht und Fehlausrichtung auf Vibrationsniveaus: Berechnungsmethoden

Unwucht und Fehlausrichtung sind häufige Probleme bei rotierenden Maschinen, die die Vibrationspegel erheblich beeinflussen können. Das Verständnis, wie diese Faktoren die Vibrationen beeinflussen, ist für die Wartung und Betriebseffizienz von wesentlicher Bedeutung. Dieser Artikel behandelt die Berechnungsmethoden, die zur Bewertung der Auswirkungen von Unwucht und Fehlausrichtung auf die Vibrationspegel verwendet werden.

Auswirkungen von Unwucht auf Vibration

Unwucht tritt auf, wenn die Massenverteilung eines rotierenden Bauteils ungleichmäßig ist, wobei diese Unwucht Fliehkräfte verursacht, die Schwingungen erzeugen. Die Schwere der Schwingungen hängt von der Größe der Unwucht und der Drehzahl ab.

Berechnungsmethoden für Unwuchten

Die gebräuchlichste Methode zur Berechnung von unwuchtbedingten Schwingungen beinhaltet die folgende Formel:

Vibrationsamplitude = (Unwuchtmasse × Radius × Rotationsgeschwindigkeit2) / Steifigkeit

Wobei:

• Ungleichgewichtsmasse: Die Masse, die ein Ungleichgewicht verursacht
• Radius: Abstand vom Rotationszentrum
• Rotationsgeschwindigkeit: Drehzahl in Drehzahl oder rad/sec
• Steifigkeit: Systemsteifigkeitsparameter

Auswirkungen von Fehlausrichtungen auf Vibrationen

Eine Fehlausrichtung tritt auf, wenn die Wellen nicht richtig ausgerichtet sind, was zu einer ungleichmäßigen Lastverteilung führt, was zu erhöhten Schwingungspegeln führt, insbesondere bei bestimmten harmonischen Frequenzen.

Berechnungsmethoden für Fehlanpassungen

Die Berechnung von Fehlausrichtungsschwingungen erfolgt häufig mithilfe von Modalanalysen oder Oberwellenanalysen, wobei die Phasendifferenz zwischen den gekoppelten Wellen vereinfacht gemessen wird und folgende Formel angewendet wird:

Vibrationsstufe = K × Fehlausrichtungswinkel

Dabei ist K eine systemabhängige Konstante und Misalignment Angle die Winkelabweichung zwischen den Wellen.