Unwucht
Eine Unwucht bezeichnet bei rotierenden Körpern eine nicht rotationssymmetrische Verteilung der Masse.
Zur Vermeidung von Unwuchten bei Kreiselpumpen wird deren Laufzeug vor der Montage entsprechend der DIN EN ISO 21940-11 ("Mechanische Schwingungen Anforderungen an die Auswuchtgüte von Rotoren in konstantem (starrem) Zustand") sorgfältig mechanisch ausgewuchtet. Dadurch wird die geometrische Massenverteilung so korrigiert, dass die Drehachse des Pumpenläufers eine freie Achse (keine freien Trägheitswirkungen während der Rotation) ist.
Eine Unterscheidung kann in ein statisches und dynamisches Auswuchten erfolgen: Bei dem statischen Auswuchten wird der Massenmittelpunkt des Pumpenläufers möglichst genau in die Drehachse der Pumpenwelle gelegt, wodurch die Resultierende der Zentrifugalkräfte (nicht aber zugleich das resultierende Moment) verschwindet. Dies wird auch als "Auswuchten in einer Ebene" bezeichnet und meistens angewendet, wenn die axiale Erstreckung der rotierenden Masse wesentlich kleiner als ihr Durchmesser ist. Beim dynamischen Auswuchten auf Auswuchtmaschinen wird die Drehachse des Pumpenläufers zu einer Hauptträgheitsachse gemacht. Dadurch verschwinden die Resultierende der Zentrifugalkräfte und auch das resultierende statische Moment der Zentrifugalkräfte. Dies wird als "Auswuchten in zwei Ebenen" bezeichnet.
Ein zu Betriebsbeginn mechanisch sorgfältig ausgewuchteter Pumpenläufer kann dennoch im Laufe des Betriebes Unwuchterscheinungen zeigen. Diese Störung des Wuchtzustandes läuft mit der Frequenz der Drehzahl um und beeinträchtigt die Laufruhe der Kreiselpumpe.
Die Ursachen dafür liegen in der mechanischen Unwucht infolge asymmetrischen Verschleißes oder asymmetrischen Massenauftrags durch Verkrustungen und in der hydraulischen Unwucht infolge asymmetrisch wirkender hydraulischer Kräfte sowie Momente einer jeden Schaufel oder eines jeden Schaufelkanals (siehe Schwingung). Alle Unwuchten können zusammen, in Gruppen oder einzeln auftreten.
Möglichkeiten der Entstehung mechanischer Unwucht während des Betriebes:
- mechanisches Anstreifen und Abtragen (siehe Spaltweite)
- asymmetrische Erosion infolge eines schmirgelnden Fördermediums
- asymmetrische Korrosion infolge aggressiver Fördermedien
- asymmetrische Auftragung kristallisierender oder sich ablagernder Fördermedien (siehe Ablagerung in Pumpen)
- asymmetrische Abtragungen durch Kavitation an den verschiedenen Laufradpartien
Möglichkeiten der Entstehung hydraulischer Unwucht während des Betriebes:
- Ungleichheit der Wirkungen der Schaufeln oder Kanäle, hervorgerufen durch geometrische Ungleichheit (Form, Rauigkeit)
- durch ungleiche Energieübertragung, hervorgerufen durch Schaufeln unterschiedlichen Kavitationsverhaltens
- hydraulische Unwucht bei Einschaufelrädern (prinzipbedingt)
