Geheimnisse der Unwucht 1 ( Schwerpunkt (Heavy Spot), Phase, Resonanzfrequenz)

Erklärung der Beziehung zwischen der Position schwerer Stellen und Vibrationen bei der Verschiebung. Phasenerklärung. Das Verständnis davon wird Ihnen bei Auswuchtarbeiten helfen.

Stellen wir uns einen elektrischen Ventilator vor. Er ist nicht ausgewuchtet.
Das bedeutet, dass es schwere Stellen gibt. Wenn der Rotor hundertprozentig ausgewuchtet wäre, würden keine Vibrationen auftreten. Aber in der realen Welt gibt es immer eine gewisse Restunwucht. Also vibriert alles.

Wir können den rotierenden Ventilator mit schweren Stellen und seine Bewegung oder seine Vibration sehen, wie Sie es wünschen. Neben dem Ventilator zeichnen wir das Signal in einer Zeitskala. Es ist wie ein Oszilloskop-Bildschirm.

Was können wir in der Grafik sehen?
Zunächst ist es die maximale Bewegung in beide Richtungen.
Wir können die Frequenz in Hz ermitteln. Sie gibt an, wie viele Rotationen pro Sekunde stattfinden.
Es ist besser, eine Winkelskala zu verwenden. Eine Rotation dauert 360 Grad.
Eine Hälfte dauert 180 Grad.
Ein Viertel dauert 90 Grad.
Dieser Ansatz hat einen Hauptvorteil. Eine Drehung dauert immer 360 Grad. Unabhängig von der Länge in Sekunden.

Wir können sagen, dass dort, wo sich während der Drehung der schwere Punkt befindet, auch die maximale Verschiebung auftritt. Mit anderen Worten, die Verschiebung ist in Phase mit der Position des schweren Punkts.

Nun erklären wir die Beziehung zwischen der Position des heißen Punkts und der Phase.
Wir verwenden den Verschiebungswirbelstromsensor.
Der Tachosensor wird zum Auslösen der Messung verwendet. Der rote Strahl scheint hier auf den Rotor.
Wir verwenden das reflektierende Band als Tachosensor.
Wenn das Band durch den roten Strahlpunkt läuft, wird das Licht reflektiert und der Tachosensor erzeugt den Spannungsimpuls. Dieser Impuls löst die Messung aus oder startet sie.

Für alle Messungen verwenden wir den Adash VA5-Analysator. Unten sehen Sie das Zeitsignal und die Amplituden- und Phasenmessung. Es sind Amplitude und Phase der Drehzahlfrequenz. Die Phase ist die Differenz zwischen der Triggerposition und dem Signalmaximum.
Hier sehen wir die Triggermarkierungen oder Tachomarkierungen, wie Sie möchten. Es sind die Momente, in denen das reflektierende Band durch den roten Strahlpunkt des Tachosensors ging. Es passierte einmal pro Umdrehung.
Der erste Trigger, der die Messung startet, befindet sich in der Nullposition.
Jetzt können wir die maximalen Amplituden des Signals sehen. Und die Phase ist die Differenz zwischen ihnen.
Jetzt sehen wir die Differenz. Sie ist für alle angezeigten Trigger gleich. Die Differenz beträgt minus 74,4 Grad.
Es ist fast genau ein Fünftel einer Umdrehung.
Wie ist zu verstehen, dass der Wert negativ ist? Sie sehen, dass der Trigger 20 ms vor dem Signalmaximum kam.
Die Geschwindigkeit beträgt 10,3 Hz.
Die Länge einer Geschwindigkeitsrotation beträgt 97 ms.
Die Differenz zwischen Trigger und Maximum beträgt 20 ms. Das ist ein Fünftel einer Rotationszeit.
Das bedeutet, es ist auch ein Fünftel von 360 Grad und also 72 Grad.
Wir haben die Werte nur geschätzt, deshalb haben wir nicht den exakten Wert von 74,4 erhalten.
Nun haben wir den Wert dekodiert. Aber warum minus? Das liegt daran, dass die Triggerzeit geringer ist als die Signalmaximalzeit. Das bedeutet, dass wir den Wert von der Signalmaximalzeit abziehen müssen.

Der Bereich hängt vom Analysatortyp ab. Einige verwenden minus 180 bis plus 180 Grad, andere verwenden einen Bereich von null bis 360 Grad. In Adash-Instrumenten können Sie Ihren Bereich wählen.

Jetzt zeige ich einige Beispiele.
In dieser Grafik ist die Tachomarkierung um 70 Grad vom Signalmaximum verzögert. Der Phasenwert beträgt plus 70 Grad.
Jetzt durchläuft der schwere Punkt zuerst die Null-Grad-Position.
Das reflektierende Band durchläuft später den roten Strahlpunkt.
Der Unterschied beträgt 72 Grad. Aber es ist in Drehrichtung. Das bedeutet, dass der Wert plus 72 Grad beträgt. Und wir müssen von der Position des reflektierenden Bandes aus 70 Grad vorwärts in Drehrichtung gehen. In dieser Position befindet sich der schwere Punkt. Sie können sehen, dass es einfach ist, die Position des schweren Punkts zu finden.
Jetzt verstehen wir, dass ein Plus-Phasenwert bedeutet, vorwärts zu gehen. Es ist in Drehrichtung. Ein Minus-Phasenwert bedeutet, zurückzugehen. Es ist gegen die Drehrichtung.

Jetzt schauen wir uns die Resonanz an. Jeder weiß, dass sich die Phase um 180 Grad ändert, wenn die Geschwindigkeit höher ist als die erste Resonanzfrequenz. Im Film ist die Geschwindigkeit niedriger als die erste Resonanz. Sie können sehen, dass die Vibration und der schwere Punkt in Phase sind. Die höchste positive Verschiebung tritt genau dann auf, wenn das reflektierende Band und der schwere Punkt durch den roten Strahlpunkt gehen.

Jetzt ist die Geschwindigkeit höher als die Resonanzfrequenz. Sie können sehen, dass die höchste positive Verschiebung auftritt, wenn das reflektierende Band und der schwere Punkt auf der gegenüberliegenden Seite sind. Die Phase hat sich um 180 Grad geändert. Es sieht verrückt aus. Der schwere Punkt drückt nach unten und die maximale Verschiebung tritt in Aufwärtsrichtung auf.

Jetzt wollen mir wahrscheinlich viele von Ihnen sagen, dass fast niemand Wirbelstromsensoren zum Auswuchten verwendet. Ja, Sie haben Recht. Aber zur grundlegenden Erklärung ist die Verschiebung die beste physikalische Größe. Jeder kann sich die Verschiebung vorstellen. Ich bin nicht sicher, ob sich jeder eine Beschleunigung vorstellen kann. In