Auswuchtapparat

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Hallo NG,

zwecks auswuchten einer Dampfturbine
(http://chregu.magnetmotor.ch/romania_2006/HPIM6329.html ) UND aus Freude am
Basteln will ich mir einen Auswuchtapparat basteln. Und zwar möchte ich
damit die dynamische Unwucht mit der entsprechenden Winkelangabe erhalten.
Winkelaufnehmer und Software ist nicht das Problem. Meine Bedenken liegen
dabei:

- Kann ich mit meinem vorgesehenen Erschütterungssensor mit einem Magneten
zwischen zwei Federn in zwei, in Serie geschalteten, nebeneinanderliegenden,
gegenläufig gewickelten Spulen zwecks linearisierung ein annähernd
Winkelgetreues Signal erhalten? Oder muss ich da mit Phasenverschiebungen
rechnen. Wenn ja, ist die immer gleich? Ich denke da an einen Auswertbaren
Drehzahlbereich von 500 - 5000 1/min.. Das wären ca. 8 - 80 Hz. Ich kann
dann den "Nulldurchgang" bei "fallender Flanke" als grössten Ausschlag
annehmen.

- Für die Quantität der Unwucht will ich das Signal gleichzeitig auch
glätten, ist mir aber noch schleierhaft wie. Mit OpAmp eine Halbwelle
abschneiden und dann Tiefpass?

- Wieviele Parameter brauche ich dann, um da was brauchbares auszuwerten?
Genügen dann Durchmesser des Rotors und muss ich bei verschiedenen
Drehzahlen messen, um auch evtl. Resonanzen auszuschalten.

Ich finde das Projekt sehr interessant und sehr sinnvoll und nützlich.
Glaubt mir, der Rotor der anfangs erwähnten Turbine hat wirklich sehr viel
Unwucht, ich wäre schon froh, wenn ich nur wüsste, WO ich die Gewichte
anbringen oder Löcher bohren muss. Da war so ein Fliehkraftsteller drinn,
der war aber ganz verrostet und da hab ich ihn weggeflext. Langer Rede
kurzer Sinn: Ich brauch das Teil!

Gruss Chregu

PS: Vielleicht kann mir jemand sagen, mit was ich den dritten Anschluss am
Auto-Alternator verbinden muss. Meine Vermutung geht Richtung Plus, wenn es
die Speisung des Rotor-Feld-Reglers ist, damit der nicht dauernd Strom
verbraucht, wenn die Karre steht...



Re: Auswuchtapparat
Christian Müller schrieb:
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Warum nimmst Du nicht einen fertigen Beschleunigungssensor? Die sind
schnell und haben keine störenden Eigenresonanzen.
z.B. ADXL103 von Analo-Devices
Dein Selbstbausensor wäre erst mal ein mechanischer Schwingkreis, den
man anständig bedämpfen müsste. Die Reaktionsgeschwindigkeit dieses
Aufbaus ist bestimmt auch übel und je nach Drehzahl gibts verschiedene
Phasenverschiebungen.

Michael

Re: Auswuchtapparat
Servus

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- zum Glück bastle ich im maßstab 1/87 da sind Unwuchten nciht so  
schlimm...

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- Phuuu, wildes Vorhaben, und dann auch gleich so aufwendig mit Software..

Bin mir nicht sicher ob ich deine Konstruktion richtig verstanden habe,  
drum unten ein Alternativorschlag
(ganz ohne Elektronik)

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- solange du die Spule nicht belastest, also keinen nenenswerten Strom  
ziehst sollte die Spannung in Phase zur eintauchtiefe des Magenten sein.
Ich denke mal du planst eine Luftspule in der ein Magnet durch die Unwucht  
hin - und her bewegt wird.
Die Amplitude würde aber nun ein maß für die Größe es Ausschlages =  
Unwucht sein. Nix mit Winkelinformation.

Die Winkelinformation könntest aber vieleicht ganz leicht mittels eines  
Stroboskopes bekommen.
Einen Punkt am Rotor markieren, das Ding laufen lassen-> mittels obiger  
Konstruktion (oder mechanischer Messuhr) den Maximalausschalg bestimmen ->  
mit einem Stroboskop würdest dann "sehen" bei welcher Position des Rotors  
der Maximalausschlag entsteht.
Als Referenz hast die Markierung, evtl. auch eine einfache Winkelteilung  
aus Papier aufbringen.

gruß
bb


--
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Re: Auswuchtapparat

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Genau so funktionieren ältere Auswuchtgeräte. Mein Onkel hat so ein
Teil mit Stroboskop um seine Modelbauturbinentriebwerke auszuwuchten
(Drehzahlen bis 150.000 u/min).

Gruß
Jürgen
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Re: Auswuchtapparat

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Einer meiner Jufo-Kollegen (Michael Achtelik) hat 2004 ein
Strahltriebwerk konstruiert und sich das AuswuchtgerC3%A4t dazu
selber gebaut. Die Konstruktion ist wie folgt:

Die Achse wird an 2 V-fC3%B6rmig gebogenen BC3%BCgeln aufgehC3%A4ngt=
, so dass
sie sich leicht drehen kann. Auf der Achse selber wird eine
Markierung angebracht z.B. mit schwarzem Edding, die von einem
Reflexkoppler erfasst wird - dieser Reflexkoppler lC3%A4sst sich um
die Achse herum drehen. Von einem der LagerbC3%BCgel steht ein Stift
ab, der mit einem piezoelektrischen Schallwandler verbunden ist.
Sowohl Reflexkoppler, als auch Piezo sind mit einem Oszilloskop
verbunden. Versetzt man nun die Achse in Drehung wird die
Unwucht den Piezo auslenken und damit eine Spannung hervorrufen.
Der Reflexkoppler liefert das Signal der Achsenstellung. Nun
dreht man den Reflexkoppler solange um die Achse bis beide
Signale zur Deckung kommen, der Winkel zwischen Reflexkopplers
zum Piezo gibt die Lage der Unwucht an.

Auf diese Weise ausgewuchtete Achsen tun in Miniturbinen bei
Drehzahlen bis 2*10^5RPM klaglos ihren Dienst.

Wolfgang Draxinger
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Re: Auswuchtapparat

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Es wird für Elektroniker zwar OT, aber dieser Winkel ist nicht
notwendigerweise der gesuchte, sondern nur die Schwingungsreaktion auf
die Unwucht. Durch die Trägheit des Systems (Lagersteifheit etc.) ist es
durchaus möglich, daß es mit einiger Verzögerung auf den
vorüberziehenden Schwerpunkt reagiert. 30° ist da nicht ungewöhnlich.
Außerdem brauchen wir den Weg und nicht die Beschleunigung, da sind
wieder 180° dazwischen.

Normalerweise mißt man daher erst einmal die ursprüngliche Unwucht und
testet dann mit einer bekannten Masse die Reaktion des Systems. Dann
weiß man durch einfachen Dreisatz sofort genau, welche Masse wohin muß.

Viele Grüße
Steffen

Re: Auswuchtapparat

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ICh habe so etwas schon mit induktiver Abnahme der Unwucht von einer
Welle gesehen. Das funktioniert natürlich nur bei hinreichend runden
Teilen, einer ordentlichen Oberfläche und/oder einer ordentlichen
Filterung des Signals. Man weiß ja aufgrund der Drehzahl, mit welcher
Frequenz die Unwucht rüberkommt, somit kann man die regelmäßigen
Unebenheiten der Oberfläche oder sogar Risse in Selbiger ausblenden,
indem der Filter eben nur ein schmales Band um die Frequenz der
Unwucht herum durchläßt.
Der Zweck für diese Anwendung war zwar ein anderer, aber egal :)

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