Wuchtgüte von Laufrädern und Rotoren für Einkäufer erklärt
Eine Wuchtgüte wie G6.3 auf der Zeichnung ist ein Geschwindigkeitslimit für den Schwerpunkt des Rotors, festgelegt in ISO 21940-11. Dieser Leitfaden erklärt, was die einzelnen Wuchtgüten bedeuten, wie Sie aus einer Wuchtgüte die zulässige Restunwucht in g·mm berechnen, welche Wuchtgüten ISO 14694 für Ventilatoren vorgibt und was in Ihre Anfrage gehört, damit das Auswuchten gleich beim ersten Mal richtig angeboten wird.
Je kleiner die G-Zahl, desto genauer die Wuchtung.
Jeder Rotor behält nach dem Auswuchten eine gewisse Unwucht. Die Wuchtgüte legt fest, wie viel davon zulässig ist. ISO 21940-11 definiert die Wuchtgüte G als Produkt aus zulässiger spezifischer Restunwucht und maximaler Betriebswinkelgeschwindigkeit, angegeben in mm/s. G6.3 erlaubt, dass sich der Schwerpunkt bei Betriebsdrehzahl mit 6,3 mm/s bewegt, G2.5 nur mit 2,5 mm/s. Die Stufen steigen jeweils um den Faktor 2,5 (G1, G2.5, G6.3, G16, G40 usw.); je kleiner die Zahl, desto strenger die Anforderung. ISO 21940-11:2016 hat ISO 1940-1 ersetzt. Ältere Zeichnungen mit Verweis auf ISO 1940-1 verwenden also dieselben Wuchtgüten.
So berechnen Sie aus der Wuchtgüte die zulässige Restunwucht.
Zwei Größen bestimmen den Wert: die Rotormasse m in kg und die maximale Betriebsdrehzahl n in min⁻¹. Die zulässige spezifische Restunwucht beträgt eper = 9.549 × G / n, in g·mm/kg (zahlenmäßig gleich der Schwerpunktverlagerung in µm). Multipliziert mit der Rotormasse ergibt sich die zulässige Restunwucht Uper = eper × m, in g·mm. Wie Uper auf die Toleranzebenen (meist die Lagerebenen) aufzuteilen ist, regelt ISO 21940-11; bei einem Rotor mit zwei Ebenen und dem Schwerpunkt mittig zwischen den Lagern entfällt auf jede Ebene etwa die Hälfte.
| Wuchtgüte | eper (g·mm/kg) | Uper für den gesamten Rotor (g·mm) |
|---|---|---|
| G16 | 152,8 | 229.176 |
| G6.3 | 60,2 | 90.238 |
| G2.5 | 23,9 | 35.809 |
| G1 | 9,5 | 14.324 |
Derselbe Rotor darf bei G6.3 also rund 90 kg·mm Unwucht behalten, das sind etwa 45 g auf einem Radius von 1.000 mm in jeder der beiden Ebenen. Der Schritt von G6.3 auf G2.5 senkt den zulässigen Wert um 60 %. Das bedeutet in der Regel mehr Wuchtläufe und bei einem Schweißteil eine engere Kontrolle der Geometrie, bevor das Auswuchten beginnt.
Typische Wuchtgüten nach Maschinenart.
ISO 21940-11 nennt Richtwerte für gängige starre Rotoren. Sie sind ein Ausgangspunkt, wenn die Maschinenspezifikation keine Wuchtgüte vorgibt. Die Wuchtgüte auf Ihrer Zeichnung oder in der Spezifikation des OEM hat immer Vorrang.
ISO 21940-11 gilt für Rotoren, die sich bei Betriebsdrehzahl starr verhalten. Lange, schlanke Rotoren, die nahe an oder oberhalb einer biegekritischen Drehzahl laufen, sind nachgiebige Rotoren. Für sie gilt ISO 21940-12 mit einem anderen Wuchtverfahren. Ist Ihr Rotor nachgiebig, vermerken Sie das in der Anfrage.
Ventilatoren: Wuchtgütekategorien nach ISO 14694.
Für Industrieventilatoren ordnet ISO 14694 die Einsatzfälle Anwendungskategorien zu und verknüpft jede davon mit einer Wuchtgütekategorie von BV-1 bis BV-5, jeweils mit eigener Wuchtgüte G. Dieselbe Norm legt auch Schwingungsgrenzwerte für den Ventilator im Herstellerwerk und am Einsatzort fest.
Wenn Sie ein Ventilatorlaufrad als Ersatzteil bestellen, geben Sie die BV-Kategorie oder die Wuchtgüte des ursprünglichen Ventilators an. Maßgeblich ist die Kategorie des kompletten Ventilators, nicht die Größe des Laufrads.
Wuchten Sie das Teil, das später tatsächlich läuft.
Ein Laufrad, das einzeln auf einem Wuchtdorn ausgewuchtet wurde, ist noch kein ausgewuchteter Rotor. Passungsspiel, Rundlauffehler des Wellensitzes und die Passfeder bringen beim Montieren zusätzliche Unwucht ein. Legen Sie bei engen Wuchtgüten fest, ob Sie eine Einzelteilwuchtung, eine Wuchtung des montierten Rotors oder beides wünschen. Auch die Passfeder zählt: ISO 21940-32 regelt die Passfederkonvention, üblich ist die Halbkeil-Konvention. Geben Sie an, welche gilt. Sonst stimmt die Wuchtung auf der Maschine, aber nicht in der Pumpe.
Bei geschweißten Laufrädern ist die Reihenfolge so wichtig wie die Wuchtmaschine. Spannungsarmglühen (Wärmebehandlung nach dem Schweißen) vor der Fertigbearbeitung verringert das Risiko, dass sich das Teil nach dem letzten Schnitt verzieht. Die Fertigbearbeitung vor dem Auswuchten beseitigt die Massenfehler, die das Schweißen hinterlässt. Wird das Teil nach dem Auswuchten beschichtet, vereinbaren Sie vorab, ob eine Kontrollwuchtung nötig ist.
Was in eine Anfrage zum Auswuchten gehört.
Mit diesen acht Angaben kann ein Lieferant das Auswuchten ohne Rückfragen anbieten:
So wuchten wir aus.
First In Service wuchtet Laufräder, Rotoren und Ventilatorbauteile bis Ø 4.000 mm und 4.000 kg im selben Auftrag wie die Zerspanung dynamisch aus. Für beides ist damit ein Lieferant verantwortlich. Laufräder bis Ø 4.000 mm werden nach EN ISO 3834-2 geschweißt, standardmäßig spannungsarmgeglüht, auf dem Bodenbohrwerk FERMAT WRF 130 oder einer anderen Maschine unseres Maschinenparks fertigbearbeitet und dann ausgewuchtet. Teile bis Ø 2.700 mm können zudem auf der Karusselldrehmaschine SC27 gedreht werden. Schleifen und Polieren übernehmen zertifizierte Partner im Rahmen desselben Auftrags. Senden Sie uns mit Ihrer Anfrage die Wuchtgüte aus Zeichnung oder Spezifikation, und wir legen sie unserem Angebot zugrunde.
Primärquellen: ISO 21940-11:2016 · ISO 21940-32:2012 · ISO 14694:2003
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