{"id":172,"date":"2012-02-25T22:21:30","date_gmt":"2012-02-25T21:21:30","guid":{"rendered":"http:\/\/bobertag.wordpress.com\/?p=172"},"modified":"2019-03-27T11:39:50","modified_gmt":"2019-03-27T10:39:50","slug":"unwucht-fliehkraft-einstieg","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/pmb-bobertag.de\/en\/einleitung\/unwucht-fliehkraft-einstieg\/","title":{"rendered":"Unwucht, Fliehkraft: Der Einstieg"},"content":{"rendered":"<p>Bisher ging es um allgemeine Themen rund um Unwucht und Auswuchten, jetzt verschaffen wir uns mit einfachen Grundlagenberechnungen ein Gef\u00fchl f\u00fcr die Zusammenh\u00e4nge. <img decoding=\"async\" class=\"alignright size-medium wp-image-175\" style=\"color: #333333; font-style: normal; line-height: 24px; border-color: initial; border-style: initial;\" title=\"Unwucht und Fliehkraft\" src=\"https:\/\/pmb-bobertag.de\/wp-content\/uploads\/2012\/02\/unwucht_dick.jpg?w=283\" alt=\"Unwucht und Fliehkraft\" width=\"283\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/pmb-bobertag.de\/wp-content\/uploads\/2012\/02\/unwucht_dick.jpg 459w, https:\/\/pmb-bobertag.de\/wp-content\/uploads\/2012\/02\/unwucht_dick-331x350.jpg 331w\" sizes=\"(max-width: 283px) 100vw, 283px\" \/><\/p>\n<p>Unwucht sp\u00fcren wir in einer Vibration bei sich drehenden Rotoren. Ein Auto vibriert, weil ein Autoreifen eine Unwucht hat, ein Handschleifer (Flex) vibriert, weil der Motor oder die Flexscheibe eine Unwucht hat, unser Handy vibriert, weil man absichtlich einen kleinen Motor mit Unwucht eingebaut hat. Diese Vibrationen werden von der Fliehkraft einer ungleich \u00fcber den Rotor verteilten Masse erzeugt. Auf der Abbildung rechts sehen wir eine Unwuchtmasse u, die auf einem Radius r mit der Kreisfrequenz\u00a0\u03c9 uml\u00e4uft und dabei eine Fliehkraft F erzeugt, die nach au\u00dfen gerichtet ist. Diese Fliehkraft berechnet sich nach den beiden kleinen Formeln:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-175 aligncenter\" title=\"Fliehkraft 000\" src=\"https:\/\/pmb-bobertag.de\/wp-content\/uploads\/2012\/02\/fliehkraft-0001.jpg\" alt=\"Fliehkraft\" width=\"426\" height=\"251\" \/><\/p>\n<p>Bevor wir weitermachen, noch ein paar Worte zu den Konventionen und Begriffen:<\/p>\n<ul>\n<li><span style=\"text-decoration: underline;\"><strong>u\u00a0\u2194 U<\/strong><\/span>: Der Kleinbuchstabe bezeichnet die Masse der Unwucht, also die Unwuchtmasse. Der Gro\u00dfbuchstabe bezeichnet die Unwucht selbst als das Produkt aus Unwuchtmasse und Radius.<br \/>\nVorteil der Verwendung der Unwucht U statt der Unwuchtmasse u: In der Kommunikation mit Kollegen und Partnern haben Sie mit der Unwucht U einen Begriff, der direkt mit anderen Rotoren vergleichbar ist. Teilen Sie den Wert einfach durch den Radius, an dem korrigiert werden soll, und Sie erhalten die dazugeh\u00f6rige Masse.<br \/>\nDer Vorteil wird an einem Beispiel schnell deutlich: Ein Kollege sagt Ihnen, er habe einen Rotor bis auf 1g (g=Gramm) ausgewuchtet, ob das gut genug w\u00e4re. Hat er die Restunwuchtmasse u=1g auf dem Radius r=5mm, hat er also eine Restunwucht von U=5gmm erreicht. Hat er dagegen auf einem Radius von r=100mm gearbeitet, hat er eine Restunwucht von U=100gmm erreicht. Das ist ein riesiger Unterschied!<strong>Sprechen Sie immer in U[gmm], sowohl intern, wie auch mit den Partnern und Kunden! Dann wird es die Fehlerquelle &#8220;Welcher Radius?&#8221; nicht geben!<br \/>\n<\/strong><\/li>\n<li><span style=\"text-decoration: underline;\"><strong>Einheiten<\/strong><\/span>: Unsere PMB-CAROBA Auswuchtsysteme werden zur Verbesserung einer riesigen Bandbreite von Rotoren eingesetzt. Die gew\u00fcnschten Restunwuchten variieren dabei von mg*mm bis kg*mm oder gar kg*m (5 Gramm Mikroturbine als Wasserstoffpumpe bei 500.000 U\/min bis 25 Tonnen Sammeltrommel bei 30 U\/min f\u00fcr die Herstellung von Steinwollematten). Auswuchten k\u00f6nnen wir das alles, aber jede dieser Branchen verwendet gerne zur Vereinfachung eigene Einheiten.<br \/>\n<strong>Geben Sie grunds\u00e4tzlich die verwendeten Einheiten mit an, damit Sie gemeinsam \u00fcber die gleiche Gr\u00f6\u00dfenordnung reden!<\/strong><br \/>\nDie NASA hat schon Sonden am Mars vorbei geschossen, weil es in der Kommunikation keine Klarheit \u00fcber verwendete Einheiten gab! Ein vergleichbares Missgeschick bei einer Serienlieferung an VW &#8230; ist ein ordentliches Problem.<img decoding=\"async\" class=\"alignright wp-image-183\" style=\"color: #333333; font-style: normal; line-height: 24px; margin-top: .4em; border-color: initial; border-style: initial;\" title=\"Fliehkraft 001\" src=\"https:\/\/pmb-bobertag.de\/wp-content\/uploads\/2012\/02\/fliehkraft-001.jpg\" alt=\"Fliehkraft\" width=\"205\" height=\"86\" \/><\/li>\n<\/ul>\n<p>In den oben stehenden Gleichungen f\u00fcr die\u00a0Fliehkraft\u00a0wird diese sowohl aus der Unwucht U, wie auch aus der Exzentrizit\u00e4t e berechnet. Rechts greifen wir diese Gleichungen nochmal auf. Stellen Sie sich bitte\u00a0eine d\u00fcnne Scheibe mit dem Durchmesser D=1.000mm (r=500mm) und einem Gewicht von m=1.000g vor. Im Ausgangszustand sei diese Scheibe perfekt ausgewuchtet, die Masse ist ideal gleichm\u00e4\u00dfig verteilt. Sie erhalten die gleiche Fliehkraft, wenn Sie auf der Au\u00dfenseite eine Unwuchtmasse u=1g auf r=500mm (U=500gmm) aufbringen, oder wenn Sie die perfekte Lagerung der Scheibe um e=0,5mm aus der Mitte bewegen! Rechnen Sie es aus U=m*e=u*r einfach nach.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"alignright wp-image-185\" title=\"Unwucht 000\" src=\"https:\/\/pmb-bobertag.de\/wp-content\/uploads\/2012\/02\/unwucht-000.jpg\" alt=\"Unwucht U aus m*e oder u*r\" width=\"63\" height=\"78\" \/>Diese Gleichung ist eine der wichtigsten Gleichungen f\u00fcr den Auswuchter, daher wiederhole ich Sie auf der rechten Seite nochmal. Sie k\u00f6nnen damit z.B. die Massenkorrektur zwischen verschiedenen Radien umrechnen. Beispiel: Sie wollen die U=500gmm an der Schreibe ausgleichen, haben aber kein u=1g Klebegewicht f\u00fcr die Anbringung auf dem r=500mm. Sie finden in Ihrer Auswuchtkiste daf\u00fcr ein u=5g Klebegewicht, das Sie dann eben auf r=500[gmm]\/5[g]=100mm aufbringen und damit den gleichen Effekt erreichen.<\/p>\n<p><span style=\"text-decoration: underline;\"><strong>Praxisbeispiel<\/strong><\/span>: Diese Werte sind \u00fcbrigens aus unserer Praxis als Lohnwuchter. Eine vergleichbare Schwungscheibe wird bei uns in der Serie ausgewuchtet. Die genauen, auf einem unserer PMB-CAROBA Auswuchtst\u00e4nde ermittelten Werte, sind:<\/p>\n<p><strong>Anlieferzustand<\/strong><\/p>\n<p style=\"padding-left: 30px;\">U=3.450 gmm; u=15 g; r=230 mm (im Mittel \u00fcber die gesamte bisherige Serie) n=3.000 1\/min<br \/>\nm=7.500 g<\/p>\n<div><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-186 aligncenter\" title=\"Fliehkraft 002\" src=\"https:\/\/pmb-bobertag.de\/wp-content\/uploads\/2012\/02\/fliehkraft-002.jpg\" alt=\"Fliehkraft Praxisbeispiel Schwungscheibe\" width=\"467\" height=\"45\" srcset=\"https:\/\/pmb-bobertag.de\/wp-content\/uploads\/2012\/02\/fliehkraft-002.jpg 670w, https:\/\/pmb-bobertag.de\/wp-content\/uploads\/2012\/02\/fliehkraft-002-650x63.jpg 650w\" sizes=\"(max-width: 467px) 100vw, 467px\" \/><\/div>\n<p style=\"padding-left: 30px;\">Diese Fliehkraft von 340 N entspricht bei 3.000 U\/min also der Gewichtskraft einer Masse von 34 kg. Man kann sich vorstellen, was diese Kraft bewirkt! Ziehen und dr\u00fccken Sie 3.000 mal pro Minute an Ihrem Schreibtisch mit einer Kraft von 340 N (entspricht 34 kg)! Es ist sofort verst\u00e4ndlich, dass diese heftige Vibration unerw\u00fcnscht ist.<\/p>\n<p><strong>Auslieferzustand<\/strong><\/p>\n<p style=\"padding-left: 30px;\">Unser Kunde gibt uns als Vorgabe eine Restunwucht von U=400 gmm nach dem Auswuchten vor, er w\u00fcnscht also eine Verbesserung um den Faktor 8,625. Das entspricht dann also (rechnen Sie es nach, ob Sie auf die gleichen Ergebnisse kommen):<\/p>\n<p style=\"padding-left: 30px;\">u = 1,7 g (Wir bringen zur Korrektur also mindestens 13,3 g auf oder entfernen diese)<br \/>\nF = 39,5 N<\/p>\n<p style=\"padding-left: 30px;\">Meiner Meinung nach ist das immer noch eine sehr deutliche Unwucht. Der Kunde hat berechnet, dass ihm diese Restunwucht ausreicht, also wird er uns f\u00fcr eine bessere Wuchtung auch nicht mehr bezahlen. Wir wuchten trotzdem auf U=200gmm und \u00a0damit doppelt so gut wie ben\u00f6tigt, denn f\u00fcr uns bedeutet es in diesem Fall durch unser sehr effektives CAROBA-System den gleichen Aufwand und der Kunde gewinnt Reserve f\u00fcr Montageungenauigkeiten.<\/p>\n<p>Damit haben wir jetzt einen sch\u00f6nen Einstieg gefunden. Was wir nun wissen:<\/p>\n<ul>\n<li>Die Fliehkraft ist prinzipiell sehr einfach zu berechnen.<\/li>\n<li>Die Fliehkraft ist linear von Radius r oder Exzentrizit\u00e4t e abh\u00e4ngig. Verdoppeln wir den Radius unserer Massenkorrektur, m\u00fcssen wir nur noch die H\u00e4lfte der Masse entfernen\/aufbringen.<\/li>\n<li>Die Fliehkraft ist quadratisch von der Drehzahl abh\u00e4ngig. Verdoppeln wir die Drehzahl, wird sich die Fliehkraft vervierfachen. Je schneller ein Rotor dreht, umso besser muss er also im Allgemeinen ausgewuchtet werden.<\/li>\n<li>Wir kennen den Unterschied zwischen Unwuchtmasse und Unwucht. Wir k\u00f6nnen die Unwuchtmasse auf verschiedene Radien umrechnen.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Im n\u00e4chsten Artikel wird es dann um den Unterschied zwischen scheibenf\u00f6rmigen Rotor und allgemeinem Rotor gehen. Also um den Unterschied zwischen statischem und dynamischen Auswuchten, bzw. zwischen Auswuchten in einer Ebene und in zwei Ebenen.<\/p>\n<p>Was ist Ihre Meinung zu diesem Artikel? Genau richtig, zu schnell, zu langsam, besondere W\u00fcnsche oder Fragen? Ich freue mich auf Ihre R\u00fcckmeldung!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Bisher ging es um allgemeine Themen rund um Unwucht und Auswuchten, jetzt verschaffen wir uns mit einfachen Grundlagenberechnungen ein Gef\u00fchl f\u00fcr die Zusammenh\u00e4nge. Unwucht sp\u00fcren wir in einer Vibration bei sich drehenden Rotoren. 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