Wellenschlag, Wellendurchbiegung und Wellenpeitschen

Was ist Wellenschlag?

Wellenschlag bezeichnet die Abweichung einer rotierenden Welle von ihrer idealen Mittellinie. Dies kann sowohl in radialer als auch in axialer Richtung auftreten. Radialschlag ist die Abweichung senkrecht zur Wellenachse, während Axialschlag die Abweichung entlang der Wellenachse ist. Übermäßiger Schlag kann Vibrationen verursachen, verkürzte Lagerlebensdauer und andere Probleme.

So messen Sie den Wellenschlag

1. Befestigen Sie die Welle in einer Drehbank oder einer geeigneten Vorrichtung.
2. Richten Sie eine Messuhr so ein, dass der Kolben für den Rundlauf senkrecht zur Wellenoberfläche und für den Planlauf parallel zur Wellenachse steht.
3. Drehen Sie die Welle langsam und beachten Sie die Maximal- und Minimalwerte auf der Messuhr.
4. Berechnen Sie den Gesamtrundlauf, indem Sie den Mindestwert vom Höchstwert abziehen.
5. Vergleichen Sie den Gesamtrundlauf mit den akzeptablen Grenzwerten für Ihre Anwendung.

So reparieren Sie Wellenunrundheit

1. Identifizieren Sie mit einer Messuhr die höchste Stelle auf der Welle.
2. Richten Sie die Welle in einer Drehbank oder Schleifmaschine ein.
3. Entfernen Sie durch Drehen oder Schleifen vorsichtig Material von der hohen Stelle.
4. Überprüfen Sie den Rundlauf erneut mit einer Messuhr und wiederholen Sie den Vorgang bei Bedarf.
5. Wuchten Sie die Welle bei Bedarf für Hochgeschwindigkeitsanwendungen aus.

Elektrischer vs. mechanischer Rundlauf

Elektrischer Rundlauf ist die Abweichung im elektrischen Signal, das von einem wellenmontierten Sensor aufgrund von Wellenschlag erzeugt wird. Dies kann zu ungenauen Messwerten und Steuerungsproblemen führen.

Mechanischer Rundlauf bezieht sich auf die physikalische Abweichung der Welle von ihrer idealen Mittellinie. Beide Arten von Rundlauf können problematisch sein und sollten für eine optimale Leistung minimiert werden.

Was ist Wellendurchbiegung

Wellendurchbiegung ist die Biegung oder Verschiebung einer Welle unter angelegter Last. Sie kann durch das Gewicht der Welle, externe Kräfte oder Momente verursacht werden. Das Ausmaß der Durchbiegung hängt von Faktoren wie Wellenmaterial, Querschnitt, Länge und Stützbedingungen ab. Übermäßige Durchbiegung kann zu Fehlausrichtung, erhöhtem Verschleiß und sogar zu strukturellem Versagen führen.

So messen Sie die Wellendurchbiegung

1. Bringen Sie die Welle (einschließlich aller Stützen und Lager) in ihre Betriebsposition.
2. Wenden Sie die erwarteten Lasten auf die Welle an und simulieren Sie reale Bedingungen.
3. Messen Sie die Wellenauslenkung mit Messuhren, Lasersensoren oder anderen geeigneten Methoden.
4. Zeichnen Sie die Auslenkung an mehreren Punkten entlang der Welle auf, um ein Auslenkungsprofil zu erstellen.
5. Vergleichen Sie die gemessene Auslenkung mit den zulässigen Grenzwerten für Ihre Anwendung.

So reparieren Sie eine Wellendurchbiegung

1. Identifizieren Sie die Ursache der übermäßigen Durchbiegung (z. B. zu kleine Welle, unzureichende Unterstützung).
2. Ändern Sie das Wellendesign, indem Sie den Durchmesser vergrößern, das Material ändern oder den Querschnitt optimieren.
3. Verbessern Sie die Wellenunterstützung, indem Sie Lager hinzufügen, die Spannweite verringern oder die Vorspannung anpassen.
4. Um die Wirksamkeit der Änderungen sicherzustellen, überprüfen Sie die Wellendurchbiegung unter angelegter Last erneut.
5. Berücksichtigen Sie bei Konstruktionsänderungen zusätzliche Faktoren wie kritische Geschwindigkeit und Vibration.

Was ist Shaft Whip

Wellenschlag ist ein Vibrationsphänomen, das auftritt, wenn die Drehzahl einer rotierenden Welle ihre erste kritische Geschwindigkeit überschreitet. An diesem Punkt nimmt die Wellenauslenkung dramatisch zu, was zu einer Schlagbewegung führt. Dies kann zu übermäßiger Vibration, Lärm und sogar zu einem katastrophalen Ausfall führen, wenn es nicht kontrolliert wird.

So messen Sie den Wellenschlag

1. Installieren Sie Vibrationssensoren an wichtigen Stellen entlang der Welle und an angrenzenden Komponenten.
2. Erhöhen Sie schrittweise die Drehzahl der Welle und beobachten Sie dabei die Vibrationspegel.
3. Ermitteln Sie die kritische Drehzahl, bei der ein Wellenschlag auftritt, der durch einen starken Anstieg der Vibrationen erkennbar ist.
4. Notieren Sie die Schwingungsfrequenz, Amplitude und Phaseninformationen zur weiteren Analyse.
5. Vergleichen Sie die gemessenen Vibrationspegel mit den akzeptablen Grenzwerten für Ihre Anwendung.

So reparieren Sie ein Wellenpeitschen

1. Identifizieren Sie die Grundursache des Wellenschlags (z. B. Unwucht, Fehlausrichtung, Lagerprobleme).
2. Um die Schwingungserregungskräfte zu verringern, muss die Welle ausgewuchtet werden.
3. Richten Sie die Welle und ihre Komponenten aus, um durch Fehlausrichtung verursachte Vibrationen zu minimieren.
4. Um eine ordnungsgemäße Unterstützung und Dämpfung sicherzustellen, müssen die Lager überprüft und ggf. ausgetauscht werden.
5. Ändern Sie die Wellenkonstruktion, um die kritische Drehzahl zu erhöhen, beispielsweise durch Veränderung des Durchmessers, des Materials oder der Lagerungsbedingungen.
6. Testen Sie den Schaft erneut, um sicherzustellen, dass das Peitschen beseitigt oder auf ein akzeptables Maß reduziert wurde.

FAQs

Wie viel Wellenschlag ist akzeptabel?

Im Allgemeinen sollte bei Hochgeschwindigkeits- oder Präzisionsanwendungen der Gesamtrundlauf auf wenige Mikrometer (µm) begrenzt werden. Bei Anwendungen mit niedrigerer Geschwindigkeit oder weniger kritischen Anwendungen hingegen können die Rundlauftoleranzen lockerer sein und Dutzende oder sogar Hunderte von Mikrometern zulassen.