Was sind die Einheiten der Unwucht?

Die Einheiten der Unwucht werden verwendet, um die Größe und Position der Massenunwucht eines rotierenden Bauteils zu bestimmen. Physikalisch ergibt sich die Unwucht $U$ aus dem Produkt von Masse $m$ und dem Radius $r$ ($U = m cdot r$). Damit wird nicht nur angegeben, wie groß die unausgeglichene Masse ist, sondern auch, wie weit sie vom Rotationszentrum entfernt liegt. Befindet sich beispielsweise eine Unwuchtmasse von 10 Gramm in einem Abstand von 50 Millimetern von der Drehachse, ergibt sich eine Unwucht von 500 Gramm-Millimeter (gmm). Die Einheit Gramm-Millimeter (gmm) ist die am häufigsten verwendete Maßeinheit, insbesondere bei kleinen und mittelgroßen Rotoren.

Je nach industrieller Anwendung kommen jedoch auch andere Einheiten zum Einsatz. Für größere Rotoren werden häufig Kilogramm-Meter (kgm) oder Gramm-Meter (gm) genutzt. In den USA und anderen Regionen werden zudem angelsächsische Einheiten wie Unze-Zoll (oz-in) oder Pound-Zoll (lb-in) verwendet. Alle diese Einheiten basieren auf demselben physikalischen Prinzip. Die präzise Bestimmung der Unwuchtgröße spielt eine zentrale Rolle beim dynamischen Auswuchten und bei der Berechnung der erforderlichen Korrekturmasse. MBS Balance unterstützt in seinen industriellen Auswuchtmaschinen sämtliche gängigen Einheiten entsprechend internationaler Normen wie der DIN ISO 21940.

In der Praxis gibt es zwei Ebenen, die Unwucht auszudrücken: die absolute Unwucht U (zum Beispiel in g·mm) und die durch die Rotormasse geteilte spezifische Unwucht e = U / m (in Mikrometern). Die G-Güteklassen in ISO 21940-11 beruhen eigentlich auf dem Produkt aus dieser spezifischen Unwucht und der Winkelgeschwindigkeit (e·w); deshalb bedeutet derselbe U-Wert bei einem leichten Rotor eine große und bei einem schweren Rotor eine kleine Exzentrizität. Diese Unterscheidung ermöglicht es, Bauteile unterschiedlicher Masse mit demselben Gütemaßstab zu vergleichen.

Eine weitere Unterscheidung ist die zwischen der Gesamtunwucht und der Unwucht je Ebene; beim Auswuchten in zwei Ebenen wird die zulässige Toleranz in der Regel auf die Ebenen aufgeteilt. Bei Einheitenumrechnungen (1 g·mm entspricht etwa 0,00139 oz·in) ist Konsistenz wichtig. Die Maschinen von MBS Balance unterstützen sowohl metrische als auch angloamerikanische Einheiten sowie die Anzeige der absoluten und der spezifischen Unwucht; gibt der Bediener die Ziel-G-Klasse des Bauteils ein, berechnet das System die zulässige Restunwucht automatisch.