Wie entscheiden wir zwischen Ein-, Zwei- oder Mehrebenauswuchtung?

Die Entscheidung, ob eine Auswuchtung in einer, zwei oder mehreren Ebenen durchgeführt wird, hängt von der Geometrie des Bauteils, der Massenverteilung und den betrieblichen Anforderungen ab. Als grundlegende Regel gilt: Ist die Bauteillänge größer als der Durchmesser, sollte eine Auswuchtung in zwei Ebenen erfolgen. Dies ist notwendig, um nicht nur die statische Unwucht (Schwerpunktverlagerung), sondern auch die während der Rotation entstehenden Kipp- bzw. Momentenunwuchten zu kompensieren. Die Zweiebenen-Auswuchtung ist ideal für Wellen, Achsen und lange Rotoren. Sie beseitigt sowohl statische als auch dynamische Unwuchten gleichzeitig und sorgt für einen ruhigen, vibrationsarmen Lauf – insbesondere bei höheren Drehzahlen auf einer präzisen Auswuchtmaschine.

Eine Zweiebenen-Auswuchtung ist jedoch nicht in jedem Fall erforderlich. Handelt es sich um scheibenförmige Bauteile mit einem deutlich größeren Durchmesser als Länge – beispielsweise Schwungräder, Riemenscheiben oder bestimmte Lüfterräder – kann eine Ein-Ebenen-Auswuchtung ausreichend sein. In solchen Fällen konzentriert sich die Massenunwucht nahezu auf eine Ebene, sodass eine Korrektur in nur einer Ebene das gewünschte Ergebnis liefert. Bei komplexeren Baugruppen, wie mehrstufigen Pumpenrotoren oder langen Turbinenrotoren, kann hingegen eine Mehrebenauswuchtung erforderlich sein, um sämtliche Unwuchtanteile vollständig zu eliminieren. Einzelne Abschnitte dieser Rotoren können eigene Unwuchten aufweisen, die sich gegenseitig beeinflussen. Als MBS Balance analysieren wir Ihre Anwendung detailliert und unterstützen Sie mit leistungsfähigen industriellen Wuchtmaschinen bei der Festlegung der optimalen Anzahl an Auswuchtebenen – für maximale Präzision, Prozesssicherheit und Effizienz.

Um die Entscheidung zu quantifizieren, werden zwei Kriterien herangezogen: das Länge/Durchmesser-Verhältnis (L/D) des Bauteils und das Verhältnis der Betriebsdrehzahl zur kritischen Drehzahl. Nach der gängigen Ingenieurregel ist die Unwucht überwiegend statisch und eine Ebene ausreichend, wenn das L/D-Verhältnis unter etwa 0,5 liegt und das Bauteil bei niedriger Drehzahl arbeitet; liegt das Verhältnis darüber, tritt die Momentenunwucht deutlich hervor und es sind zwei Ebenen erforderlich. Zudem wird ein Auswuchten in zwei Ebenen empfohlen, wenn eine Scheibe zwar dünn ist, aber bei hoher Drehzahl arbeitet.

Übersteigt die Betriebsdrehzahl 70 Prozent der ersten biegekritischen Drehzahl, beginnt sich der Rotor flexibel zu verhalten und je nach Anzahl der Moden kommt das mehrebenige (modale) Auswuchten zum Einsatz. Diese Grenze wird bei mehrstufigen Pumpen und langen Turbinenrotoren häufig überschritten. MBS Balance bewertet das L/D-Verhältnis, die Massenverteilung und die Drehzahl des Bauteils und bestimmt die Auswuchtstrategie, mit der Sie die Ziel-G-Klasse mit möglichst wenigen Ebenen erreichen.