statisches und dynamisches Wuchten

Statisches und dynamisches Wuchten

Grundsätzlich ist es so, dass statisches Wuchten einen Gleichgewichtszustand ohne Bewegung erreicht.

Darüber gibt es, glaube ich, keinen Diskussionsbedarf.

 

Wie sieht es beim dynamischen Wuchten aus?

 

Beispiel: Wuchten von Autorädern.

Ein statisch gewuchtetes Rad bleibt in jeder Winkelposition stehen. Es scheint gut ausgewuchtet zu sein.

Wird so ein Rad allerdings in Rotation versetzt, können die Kräfte, die bisher für einen Gleichgewichtszustand in jeder Lage gesorgt haben, plötzlich doch zu Unwuchten führen. Das liegt daran, dass diese Kräfte an der Rotationsachse an unterschiedlichen Orten angreifen.

Sie werden also erst messbar, wenn sich das Rad dreht.

Das nennt man dynamische Unwucht. Sie besteht aus einem statischen Anteil und einem Momentenanteil.

Bei Rotoren, die eine Ausdehnung längs die Rotationsachse haben, ist es nur mit einem dynamischen Verfahren machbar, die dynamische Unwucht zu messen und zu beseitigen.

So werden die Autoreifen auch gewuchtet. Sie werden in Drehung versetzt und die dadurch entstehenden Kräfte gemessen.

 

Was heißt nun dynamisches Wuchten bei unseren Helis?

 

In den ganzen Anleitungen zum Wuchten unserer Helis bin ich auch immer auf "dynamisches Wuchten" gestoßen.

Das wird aber in einem statischen Verfahren durchgeführt.

Es wird also für den dynamischen Zustand gewuchtet aber eben mit einem statischen Verfahren.

Das war für mich immer sehr verwirrend. Es war für mich eben nicht dynamisch wuchten.

 

Mittlerweile habe ich verstanden , was das Ziel des "dynamischen" Wuchtens der Rotorblätter sein soll.

Eigentlich alle Anleitungen gehen dabei vom Angleichen der Schwerpunktlagen zueinander aus.

Es soll damit die dynamische Unwucht des Rotors ausgewuchtet werden.  

 

Wenn sich die Blätter im Flug hochbiegen bekommen wir nämlich genau unsere Ausdehnung längs der Rotationsachse (wie beim Autorad) und damit eine Momentenunwucht an der Rotorwelle, was ja eigentlich ein dynamisches Wuchtverfahren erfordern würde. 

 

Da bei unseren Helirotoren die dynamische Unwucht aber auch nur von denselben Schwerpunktlagen am Rotorblatt herrührt

(Effekt #2), können wir das dynamische Verfahren durch ein statisches ersetzen und Wuchten trotzdem für den dynamischen Zustand!

Es gibt freilich noch mehr Effekte am Rotor, die eine dynamische Unwucht erzeugen, aber der hier genannte ist der einzige, der durch Auswuchten beseitigt werden kann.

 

Das geht in unserem Fall eben dadurch, dass wir am Ende gleiche Schwerpunktlagen der Blätter haben. (siehe Nachtrag 12.04.2020)

Wenn sie dann noch gleiche Fliehkräfte erzeugen sollen, müssen sie gleich schwer sein.

D.h. unsere "dynamischen" Wuchtverfahren haben ein Ziel: so gut es geht Blattgewicht gleich und damit automatisch Schwerpunktlagen gleich.

 

Ich persönlich weigere mich aber etwas, den Weg dahin in einen statischen Anteil und einen dynamischen aufzuteilen oder gar noch einzelnen Klebestreifen am Blatt statische oder dynamische Funktionen zu verpassen.

Der gesamte Wuchtprozess führt eben dazu, dass in dem System auch die dynamische Unwucht auf ein akzeptables Maß reduziert wurde.

 

Eigentlich keine der Methoden, die ich so betrachtet habe, hat einen Zwischenschritt, der einem statischen Zustand gleichkommen würde, und danach dann einen, der nur den dynamischen Anteil verbessert. 

Das könnte, nach dem Verständnis dieser Anleitungen, nur so ablaufen:

Würde zum Beispiel nur auf einer Blattwaage mit Kopfabstand  gewuchtet werden, könnte man im ersten Schritt einen "statischen" Wuchtprozess durchführen. Die Blätter wären ungleich schwer und hätten unterschiedliche Schwerpunktlagen, wären auf der Blattwaage aber im Gleichgewicht. 

Im zweiten Schritt könnten man nun die Schwerpunktlagen (und damit automatisch das Blattgewicht) angleichen.

Das wäre dann wohl der dynamische Anteil des Wuchtprozesses.  

Aber warum sollte man dann den ersten Schritt überhaupt durchführen?

Übrigens ist genau dieses Vorgehen bei meiner Methode "Gezielt Wuchten" der Fall. Dort hat das Vorwuchten aber den Grund, die Schwerpunktlagen für die Berechnung zu ermitteln. Das hat nichts mit statischem und dynamischen Anteil beim Wuchten zu tun.

 

 

Nachtrag 12.04.2020:

wie ich mittlerweile berechnet und mit einem Test auf einem Rotorprüfstand gemessen habe, ist ein Angleichen der Schwerpunkte nicht nötig. Auch beim Anheben der Blätter entsteht keine neue (dynamische) Unwucht, wenn die Schwerpunkte nicht am gleichen Ort liegen.

Achtung: die Blätter müssen dann aber immer für den Abstand am Rotorkopf gewuchtet sein. 

 

Würde man so wie in dem Video auf einem Teststand auswuchten, dann wäre das meiner Meinung nach echtes dynamisches Auswuchten.

Das ist bei unseren Helis aber weder nötig noch einfach möglich.