Auswuchtapparat

- C
- Christian Müller
  
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vor 17 Jahren

Mon, Oct 16, 2006 7:43 PM

Hallo NG,

zwecks auswuchten einer Dampfturbine

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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...

- M
- Michael Rübig
  
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vor 17 Jahren

Mon, Oct 16, 2006 8:32 PM

Christian Müller schrieb:

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

- B
- Bernhard Baptist
  
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vor 17 Jahren

Mon, Oct 16, 2006 8:38 PM

Servus

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

- 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)

- 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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- Juergen Klein
  
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vor 17 Jahren

Tue, Oct 17, 2006 4:39 PM

"Bernhard Baptist" schrieb:

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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- Wolfgang Draxinger
  
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vor 17 Jahren

Wed, Oct 18, 2006 9:48 AM

Einer meiner Jufo-Kollegen (Michael Achtelik) hat 2004 ein Strahltriebwerk konstruiert und sich das Auswuchtger=C3=A4t dazu selber gebaut. Die Konstruktion ist wie folgt:

Die Achse wird an 2 V-f=C3=B6rmig gebogenen B=C3=BCgeln aufgeh=C3=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 l=C3=A4sst sich um die Achse herum drehen. Von einem der Lagerb=C3=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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- Steffen Buehler
  
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vor 17 Jahren

Wed, Oct 18, 2006 11:06 AM

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

- R
- Ralph A. Schmid, DK5RAS
  
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vor 17 Jahren

Wed, Oct 18, 2006 12:25 PM

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 :)