Unwucht

Einfache Unwucht in einer Ebene

Eine Unwucht beschreibt nicht ausgeglichene Massen eines rotierenden Körpers in Bezug auf seine Rotationsachse.

Im einfachsten Fall eines starren Rotors entspricht eine Unwucht einem Versatz des Schwerpunktes aus der Achslage. Die Unwucht erzeugt eine Kraft ${\vec {F}}$, die abhängig ist von der Winkelgeschwindigkeit $\omega$, dem Radius $r$, sowie der Masse $m$.

${\vec {F}}=m{\vec {r}}\omega ^{2}$

Dabei ist $\omega$ in rad/s angegeben, die Umrechnung aus der Drehzahl $n$ (Umdrehungen pro Minute) ergibt sich aus:

$\omega ={\frac {2\pi n}{60}}\approx {\frac {n}{10}}$

Man sieht, dass Masse und Radius linear eingehen und unabhängig von der Winkelgeschwindigkeit sind. Diese Eigenschaften machen das Auswuchten in einer Ebene relativ einfach.

Komplexer wird die Beschreibung einer Unwucht, die nicht zu einer Parallelverschiebung zwischen Rotationsachse und Hauptachse des Trägheitstensors führt.

Unwuchten können durch Lagerung in der Achse nicht erkennbar sein.

Eine solche Unwucht ist statisch (also ohne Rotation) schwer zu erkennen und schwer auszuwuchten. Grund dafür ist, dass der Rotor kein assymetrisches Verhalten zeigen wird, wenn er für den Betriebszustand eingespannt wird. Er ist nicht auf einer Seite schwerer als auf der anderen. Hingegen wird er erst in Rotation zeigen, dass es Kräfte auf den Achslagern gibt.

Ein vielleicht erstaunliches Beispiel für diese Unwucht ist ein Propeller oder Hubschrauberrotor, dessen Blätter in Achsrichtung nach in unterschiedliche Richtungen oder verschieden weit verschoben sind. Dann liegen die Drehebenen nicht übereinander und die Massen auf beiden Seiten gleichen sich in der Rotation nicht aus.