Wie funktionieren industrielle Wuchtmaschinen?

Das Funktionsprinzip einer Wuchtmaschine basiert auf der Erfassung und Analyse von Fliehkräften, die durch eine ungleichmäßige Massenverteilung in einem rotierenden Bauteil entstehen. Wenn ein Werkstück um seine Achse gedreht wird, erzeugt jede Unwucht eine Zentrifugalkraft, die Schwingungen in den Lagern verursacht. Die hochempfindlichen Sensoren (Transducer) der Maschine nehmen diese Vibrationen auf und wandeln sie in elektrische Signale um.

Diese Signale werden in der Steuereinheit mit der Rotationsgeschwindigkeit und der Winkelposition synchronisiert. So berechnet die Software exakt, wie viel Masse (z. B. in Gramm) an welcher Stelle (in Grad) korrigiert werden muss. Der Anwender hat dann zwei Möglichkeiten zur Kompensation:

• Masse hinzufügen: Durch Aufschweißen, Kleben oder Verschrauben von Ausgleichsgewichten gegenüber der schweren Stelle.
• Materialabtrag: Durch gezieltes Bohren, Fräsen oder Schleifen an der Stelle mit dem Massenüberschuss.

Nach der Korrektur erfolgt ein erneuter Messlauf, um sicherzustellen, dass die Vibrationen innerhalb der definierten Toleranzgrenzen liegen. Die fortschrittlichen Softwarelösungen von MBS Balance automatisieren diesen Prozess, wodurch die Auswuchtung nicht nur präziser, sondern auch deutlich schneller und benutzerfreundlicher wird.

Die Wuchtmaschinen nach ihren Messprinzipien in zwei grundlegende Klassen einzuteilen, verdeutlicht ihre Funktionslogik. Hartlagerige (steife) Maschinen messen die auf das Lager wirkende Kraft; ihr Arbeitsbereich liegt unterhalb der Aufhängungsresonanz und dank der durch Eingabe der Bauteilmaße aufgebauten dauerhaften Kalibrierung erfordern sie kein Testgewicht. Weichlagerige Maschinen hingegen arbeiten oberhalb der Resonanz, messen die zur Unwucht proportionale Auslenkung und werden für jeden Rotor mit einem Testgewicht kalibriert.

Bei beiden Typen wird das gemessene Rohsignal mit der Tachometerreferenz synchron gefiltert und in eine statische und eine Momentenkomponente zerlegt, sodass je Ebene ein Betrag und Winkel erzeugt wird; das Ergebnis wird mit der Toleranz nach ISO 21940-11 verglichen und eine Gut/Schlecht-Entscheidung getroffen. Aus Sicherheitsgründen sind Schutzhauben sowie Überdrehzahl- und Unwuchtverriegelungen kritisch. Die Maschinen von MBS Balance verbinden diese Prinzipien mit hochauflösenden Sensoren und der iBalancer-Software und sorgen so für ein wiederholbares und sicheres Auswuchten.