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Formelsammlung und Berechnungsprogramme
Maschinen- und Anlagenbau

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Update:  24.06.2021

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Fundus an wichtigen Berechnungs- oder Konstruktionsbeispielen bietet dieses Buch.





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Unwucht


Unwucht

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Unwucht von Wellen


Unwucht Bild

Statische Unwucht
Die statische Unwucht entsteht dadurch, dass der Schwerpunkt des Rotors nicht auf der Drehachse liegt, sondern den Abstand e von der Drehachse hat.
Die HaupttrÀgheitsachse ist bei rein statischer Unwucht parallel zur Drehachse. Es entstehen FliehkrÀfte senkrecht zur Drehachse.
Die statische Unwucht kann mit nur einem Wuchtgewicht eliminiert werden.

UnwuchtkrÀfte
UnwuchtkrÀfte sind KrÀfte, die mit der Winkelgeschwindigkeit des Rotors umlaufen, d.h. relativ zum Rotor feststehende KrÀfte.
Die durch die Unwucht hervorgerufenen LagerkrÀfte zeigen einen sinusförmigen Verlauf.
Die Periode der Sinusfunktion stimmt genau mit der Umlaufzeit des Rotors ĂŒberein.
Relativ zum Rotor hat die Unwuchtkraft Fu eine feste Richtung und einen Betrag der von der Wellendrehzahl abhÀngt.


Unwuchtkraft
Unwuchtkraft
Omega
Achtung: Einheit fĂŒr e in Meter (m) einsetzen.
F u = Fliehkraft durch Unwucht (N)
m   = Rotormasse (kg)
e   = ExzentrizitĂ€t (m)
ω   = Winkelgeschwindigkeit der Welle (1/s)
n   = Drehzahl (1/min)

F u = Fliehkraft durch Unwucht (N)
m   = Rotormasse (kg)
e   = ExzentrizitĂ€t (m)
ω   = Winkelgeschwindigkeit der Welle (1/s)
n   = Drehzahl (1/min)

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AuswuchtgĂŒte nach ISO 1940 Teil 1
Im Allgemeinen darf die zulĂ€ssige Unwucht umso grĂ¶ĂŸer sein, je schwerer der Rotor ist. Deshalb wird die zulĂ€ssige Restunwucht U zul auf die Rotormasse m bezogen.
Es hat sich gezeigt, dass auch die Drehzahl eine wichtige Rolle spielt und eine SchÀdigung eines bestimmten Maschinentyps bei etwa gleichem Produkt aus e zul und Drehzahl eintritt.
Ist e zul * ω = const, ist die Lagerbelastung ungefĂ€hr gleich. Hier wird einerseits berĂŒcksichtigt, dass höhere Drehzahlen grĂ¶ĂŸere UnwuchtkrĂ€fte verursachen, aber auch, dass bei grĂ¶ĂŸere auch grĂ¶ĂŸere LagertragfĂ€higkeiten haben.
Daher wird in ISO 1940 abhÀngig vom Maschinentyp die unten genannten Grenzwert festgelegt.


GĂŒtestufe
GĂŒtestufe
zul. ExzentrizitÀt
ExzentrizitÀt
zul. Unwucht
Unwucht
G   = GĂŒtestufe (mm/s)
e zul = zul. ExzentrizitÀt (mm)
ω   = Winkelgeschwindigkeit der Welle (1/s)
U zul = zul. Unwucht (kg*mm)
m   = Rotormasse (kg)
G   = GĂŒtestufe (mm/s)
e zul = zul. ExzentrizitÀt (mm)
ω   = Winkelgeschwindigkeit der Welle (1/s)
U zul = zul. Unwucht (kg*mm)
m   = Rotormasse (kg)


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Berechnungsprogramm der Unwuchtkraft

Unwucht

Berechnung der Unwucht und Unwuchtkraft bei gegebener AuswuchtgĂŒtestufe.


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AuswuchtgĂŒtestufen fĂŒr starre Rotoren


Auswucht-
GĂŒtestufe
GĂŒtestufenwert G
( e zul * ω )
(mm/s)
Rotortypen - Beispiele
G 4000 4000 Kurbelwelle / Laufwerke von fest montierten langsamen Schiffsdieselmotoren mit ungerader Zylinderzahl
G 1600 1600 Kurbelwelle / Laufwerke von fest montierten großen Zweitaktmotoren
G 630 630 Kurbelwelle / Laufwerke von fest montierten großen Viertaktmotoren
Kurbelwelle / Antriebe elastisch gelagert Schiffsdieselmotoren
G 250 250 Kurbelwelle / Laufwerke von fest montierten schnellen Vierzylinder-Dieselmotoren
G 100 100 Kurbelwelle / Antriebe der schnellen Diesel-Motoren mit sechs oder mehr Zylinder
Komplettmotoren (Benzin oder Diesel) fĂŒr PKW, LKW und Lokomotiven
G 40 40 AutorÀder, Felgen, RadsÀtze, Antriebswellen
Kurbelwelle / Antriebe elastisch gelagert schnellen Viertakt-Motoren mit sechs oder mehr Zylinder
Kurbelwelle / Antriebe der Motoren von Autos, Lastwagen und Lokomotiven
G 16 16 Antriebswellen (Gelenkwellen, Gelenkwellen) mit besonderen Anforderungen
Teile fĂŒr landwirtschaftliche Maschinen
Einzelne Komponenten von Motoren (Benzin oder Diesel) fĂŒr PKW, LKW und Lokomotiven
Kurbelwelle / Antriebe der Motoren mit sechs oder mehr Zylinder unter besonderen Anforderungen
G 6,3 6,3 Kurbelwelle / Laufwerke von fest montierten schnellen Vierzylinder-Dieselmotoren
Teile der Prozessanlage Maschinen, Zentrifugentrommeln, SchwungrÀder, PumpenlaufrÀder
Marine-HauptturbinenrÀder (Handelsdienst)
Papiermaschinen Rollen; Druckwalzen, Ventilatoren,
Montiert Flugzeug-Gasturbinenrotoren
Werkzeugmaschinen und allgemeinen Maschinen-Teile
Mittlere und große Elektroanker (von Elektromotoren mit mindestens 80 mm Schafthöhe) ohne spezielle Anforderungen
Kleine elektrische Armaturen, oft Massenware, in Vibration unempfindlich Anwendungen und / oder mit VibrationsdÀmpfungsbefestigungen
G 2,5 2,5 Gas-und Dampfturbinen, einschließlich Meereshauptturbinen (Handelsdienst)
Starre Turbogeneratorrotoren, Turbo-Kompressoren, Werkzeugmaschinenantriebe, Turbine-angetriebene Pumpen
Computer-Speicher Trommeln und-scheiben
Mittlere und große Elektroanker mit besonderen Anforderungen
Kleine Elektroanker die nicht die Voraussetzungen fĂŒr eine oder beide der fĂŒr kleine Elektrofestgelegten Bedingungen der WuchtgĂŒte G 6.3 zutreffen
G 1 1 TonbandgerÀt und Plattenspieler (Grammophon)-Laufwerke, Schleifmaschinenantriebe
Kleine Elektroanker mit besonderen Anforderungen
G 0,4 0,4 Kleine Elektroanker mit besonderen Anforderungen
Spindeln, Scheiben und Armaturen von PrÀzisionsschleifmaschinen

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