ISO 21940-11, die Norm, die ISO 1940-1 ersetzt hat, definiert Auswuchtgütegrade für starre Rotoren: die vertrauten Bezeichnungen wie G2.5 und G6.3, die einem Auswuchtbetrieb sagen, wie gut gut genug ist. Der Grad legt die zulässige Restunwucht fest, und die Wahl des richtigen Grades hält eine Maschine ruhig, ohne für Genauigkeit zu bezahlen, die sie nicht benötigt.
Ein Auswuchtgrad wird als Buchstabe G gefolgt von einer Zahl geschrieben, von G0.4 für die anspruchsvollsten Rotoren bis G4000 für die gröbsten. Die Zahl ist eine Geschwindigkeit in Millimetern pro Sekunde: sie ist das Produkt aus der zulässigen spezifischen Unwucht und der maximalen Betriebsdrehzahl, sodass ein einzelner Grad eine konstante Orbitgeschwindigkeit des Massenschwerpunkts des Rotors repräsentiert. Deshalb muss ein schnellerer Rotor feiner ausgewuchtet werden, um denselben Grad zu halten.
Die Beziehung lautet: G ist gleich der zulässigen spezifischen Unwucht (e-per, in Mikrometern oder g·mm pro kg) multipliziert mit der Betriebswinkelgeschwindigkeit (in Radiant pro Sekunde), geteilt durch 1000. Umgestellt ergibt sich die zulässige spezifische Unwucht zu e-per = G × 1000 / Winkelgeschwindigkeit.
Rechenbeispiel: Ein Rotor, der nach G2.5 ausgewuchtet werden soll und mit 3000 min‑1 läuft, hat eine Winkelgeschwindigkeit von etwa 314 rad/s, also ergibt sich e-per = 2,5 × 1000 / 314, was etwa 8 g·mm pro kg entspricht. Mit der Rotormasse multipliziert erhält man die insgesamt zulässige Restunwucht in g·mm.
Die Norm enthält eine Tabelle typischer Grade nach Maschinentyp. Übliche Wahlmöglichkeiten sind:
Sobald der Grad ein Ziel vorgibt, wird der Rotor in der Regel ein- oder zweiachsig ausgewuchtet, bis die Restunwucht unter dem zulässigen Wert liegt. Ein nach einem Grad ausgewuchteter Rotor läuft innerhalb der Schwingungsgrenzwerte der ISO 10816-3, da Unwucht die mit Abstand häufigste Ursache für Maschinenvibration ist. Die Praxis der Korrektur ist in der dynamischen Auswuchtung beschrieben.
Die Auswuchtung ist nicht von Dauer: abgenutzte Lüfterblätter, Produktanhaftungen und verbogene Wellen führen alle wieder zu Unwucht, und das erste Anzeichen ist ein ansteigendes Schwingungsverhalten bei der Nenndrehzahl. Eine Plattform, die dieses Signal verfolgt und einen Arbeitsauftrag auslöst, wenn ein Grenzwert überschritten wird, verwandelt ein langsames Abdriften in eine geplante Nachwuchtung statt in einen Ausfall.
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Es ist eine Geschwindigkeit in Millimetern pro Sekunde, die die zulässige Unwucht mit der Betriebsdrehzahl des Rotors kombiniert. Eine niedrigere G‑Zahl bedeutet eine feinere, anspruchsvollere Auswuchtung.
Standard‑Elektromotoren werden typischerweise auf G2.5 ausgewuchtet. Präzisionsspindeln gehen feiner bis G1 oder G0.4, während allgemeine Ventilatoren und Prozessmaschinen oft G6.3 haben.
Ja. Da der Grad eine feste Geschwindigkeit darstellt, erfordert das Beibehalten desselben Grades bei höherer Drehzahl eine kleinere zulässige Unwucht, daher müssen Hochgeschwindigkeitsrotoren genauer ausgewuchtet werden.
ISO 21940‑11 hat ISO 1940‑1 ersetzt. Das System der Güteklassen und die Methode zur Bestimmung der zulässigen Unwucht wurden übernommen, sodass ein Zielwert G2.5 unter beiden Bezeichnungen dasselbe bedeutet.
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