2 Unwuchtmotoren gleicher Drehsinn, Erklärung?

Wissenschaft Physik
#1

Servus erstmal,
stellt euch vor, auf einem Balken sind 2 Unwuchtmotoren angebracht, beide gleich gewuchtet, entfernung zwischen beiden ca. 70cm. Der Balken sitzt ist Gummipuffern gelagert und hat Freihatsgrade in alle Richtungen.

Wenn ich die Motoren jetzt gegenläufig laufen lasse (einer rechts, einer linksdrehen) heben sich die Fliehkräfte der Massen auf und es entsteht eine gerichtete, translatorische auf und ab Bewegung.

Wenn ich nun beide Motoren mitläufig laufen lasse (gleicher Drehsinn, 2 Kreisbewegungen) läuft ein Motor dem anderen hinterher (Was die betrachtung der unwuchtmassen per stroboskop herausstellte, man hört es auch).
Doch das ganze ist zudem auch Drehzahl abhängig. Bei einer gewissen drehzahl laufen die unwuchtmassen fast entgegengesetzt und bei anderen Drehzahlen etwa 1/3, 1/4 1/5… der anderen hinterher… Drehzahl der beiden waren 3000 1/min. Motoren sind an einem Frequenzumrichter angeschlossen, also beide haben die gleiche Drehzahl, wenn ich diese erhöhe/senke

Könnt ihr mir erklären oder eine Vermutung äußern weshalb eine unwuchtmasse der anderen hinterherläuft? Und der Abstand des hinterherlaufens sich mit der Drehzahl verändert? Hab mit googlen nix gefunden

Dankeschön
Schönen tag noch :smile:

#2

Hallo,
Bei gleichsinniger Drehrichtung werden sich Ellipsenschwingungen einstellen. Diese könnten durch die Gummifedern gestört werden, da eine Gummifeder in vertikaler Richtung eine andere Federrate hat, als in horizontaler Richtung.
Es kommt auch darauf an, wie lang der Träger ist. Da können 70cm Mittenabstand der Motoren „viel“ oder „wenig“ sein und für Kippschwingungen sorgen.

Bei gerichteten Schwingungen synchronisieren sich die Motoren umso schneller, je näher sie am Schwerpunkt des Trägers liegen.

Gruß:
Manni

#3

Ah verstehe, Also wenn jetzt beide Motoren sehr nah am schwerpunkt liegen würden, dann stellt sich eine Kreisbewegung ein und keine elipsenbewegung? Vorausgesetzt die Puffer haben in X und Y die gleiche Federrate.
Ich hatte da was anderes vermutet, aber macht so auch keinen sinn…

Aber meine eigentliche Frage ist noch offen, warum Laufen die unwuchtmassen nicht „parallel“. Eine Schwungmasse läuft der anderen nach. Vielleicht lässt sich sowas irgendwie gewollt einstellen, bzw glaubst du die laufen konstant hinterher, oder synchronisieren diese sich nach mehreren minuten (stunden) Laufzeit
Habe dazu eine kleine Skizze angefertigt, vielleicht bringt das etwas

http://www.imagebanana.com/view/x35b8zzh/Unbenannt.JPG

danke dir :smile:

#4

Hallo,

Aber meine eigentliche Frage ist noch offen, warum Laufen die
unwuchtmassen nicht „parallel“. Eine Schwungmasse läuft der
anderen nach. Vielleicht lässt sich sowas irgendwie gewollt
einstellen, bzw glaubst du die laufen konstant hinterher, oder
synchronisieren diese sich nach mehreren minuten (stunden)
Laufzeit

Es könnte sein, dass die beiden Motoren unterschiedlichen Schlupf, also nicht exakt die gleiche Drehzahl haben. Es könnten aber auch evtl. Träger- Eigenschwingungen sein, die den Gleichlauf stören.
Da gibt es viele Einflüsse. Ein stabiler Betrieb ist nur mit gegenläufiger Drehrichtung möglich, wenn die Konstruktion selbst steif ist.
Versuche mal, während des Laufes einen Motor abzuschalten. Bei gegenläufigem Betrieb habe ich schon festgestellt, dass der „arbeitende“ Motor den anderen eine ganze Zeit lang „mitgezogen“ hat.

Gruß.
Manni

#5

Hey Manni,

So, es hatte ein bisschen länger gedauert als erhofft.
Also.
Beide Motoren laufen gegenläufig mit gleicher Drehzahl, dass heißt ich habe nur noch eine translatorische auf und ab-Bewegung
Ich habe jetzt mittels Schwingaufnehmener (Auf das Blech an jeweils drei Stellen befestigt)folgende Schwingungen untersucht.

http://www.imagebanana.com/view/bevjwftj/gerichtetes…

Ellipsen = Schwingungskurve

Die Schwingungen richten sich quasi zur Mitte zwischen beiden Motoren. Hat das damit zu tun Das sie außerhalb des Schwerpunktes liegen oder vielleicht mit der ungleichen Streckendifferenz zu den Gumipuffern womit eine Art Helebwirkung entsteht?

#6

Hallo Bolle,

Beide Motoren laufen gegenläufig mit gleicher Drehzahl, dass
heißt ich habe nur noch eine translatorische auf und
ab-Bewegung
Ich habe jetzt mittels Schwingaufnehmener (Auf das Blech an
jeweils drei Stellen befestigt)folgende Schwingungen
untersucht.

Wenn bei Anordnung der Motoren mit gegensinniger Drehrichtung Ellipsen auftreten und keine saubere lineare Schwingweite, ist am System etwas labil oder die Abfederung ist zu hart.

Was die genaue Ursache ist, weiss ich so nicht.
Wozu dient dieser Versuch?
Was willst Du bauen oder untersuchen?

Gruß:

Manni

#7

Hallo Bolle,

kontrolliere sicherheitshalber, ob beide Motoren auf genau gleiche Fliehkraft eingestellt sind.

Gruß:

Manni

#8

Hey Manni,
Hatte jetzt etwas länger gedauert, über die Feiertage :wink:
Also die Unwuchtgewichte sind gleich.

Hab jetzt vor meiner antwort noch eine Frage, wenn ich eine lineare Schwingung mittels 2 unwuchtmotoren in x und eine lineare schwingung mittels 2 unwuchtmotoren in y habe. Die schwingungen sollen sich überlagern.
Gleiches Motorenmodell. Hab ich dann eine phasendifferenz zwischen den x und y schwingungen? wenn ja wieso? auf den motoren steht der cos phi wert drauf (lissajous figuren)

Meine antwort habe ich als bild hochgeladen, da dann ein besseren bezug nehmen konnte was gemeint ist. danke :smile:

http://www.imagebanana.com/code/bptexnyq/1.jpg