Moinmoin,
ich bin (im wesentlichen) glücklicher Besitzer eines 5-flügligen Deckenventilators, der dafür sorgt, dass ich im Sommer nicht im Bett schmelze. Der hängt an einer Stange, kann also ein wenig pendeln und das ist auch "erlaubt".
Allerdings "eiernt" er einfach so ein wenig zuviel, d.h. die Achse steht nicht ganz still sondern beschreibt eine recht flache Elipse. Eigentlich hätte ich eher einen Kreis erwartet, aber ich vermute mal, das hängt damit zusammen, dass das Pendeln in der Aufhängung in eine Richtung leichter geht als in eine andere.
Ebenso scheint, dass das Pendeln bei höherer Drehzahl eher geringer ist, als bei niedrigerer... *verwirrt guck*.
Von der theoretischen Seite her gilt ja für die Fliehkraft(*) F=m*w^2*r (m: Masse, r: radius, w = Winkelgeschwindigkeit)... natürlich dann, wenn man vereinfachend annimmt, dass die eigentliche Masse des Motors 0 ist und die der Flügel "in der Spitze konzentriert". Insofern müsste doch eine Unwucht zu einer größeren Kraft auf das Pendel führen -> höhere Auslenkung?
In der Realität haben wir natürlich
- die Masse des Motors (im wesentlichen in der Drehachse), die die Reaktion des Pendels verlangsamt (?) und die relativ leichten Rotorblätter, die eben ihre Masse "mehr oder weniger gleichmäßig über die Länge verteilen"
- aerodynamische Effekte / Verwirbelungen (der Ventilator stützt sich ja quasi auf dem Luftstrom ab, den er erzeugt)
- den Kreiseleffekt, der die Drehachse stabilisiert der mit zunehmender Drehzahl zunimmt und sich dem Pendeln widersetzt
Die Blätter wiegen allesamt bis in den 1/10tl Gramm-Bereich das gleiche. Der Ventilatormotor ohne Blätter läuft ohne Pendeln.
Mit ein paar Wäscheklammern, try und error und dann einer mit Kreppband auf einen Flügel geklebten Unterlegscheibe habe ich ihn jetzt so ausgewuchtet, dass er in Stufe 1 leicht, Stufe 2 ca. 1cm weit, Stufe 3 fast nicht pendelt.
Klingt das plausibel?
Blöde Frage: gilt das gleiche dann auch für eine Unwucht am (Auto- oder Motorrad-)Rad? Dass die Auswirkung / Belastung der Lager nicht zwingend mit der Drehzahl weiter steigt und es quasi sowas wie Resonanzbereiche gibt?
Liebe Grüße
Knallfrosch (der mal wieder versucht Dinge, die real gut lösbar sind, von den Hintergründen etwas besser zu verstehen)
(*) ich weiß... eigentlich keine echte Kraft, je nach Bezugssystem, in dem man unterwegs ist... das Thema hat mich schon immer verwirrt.
Jedes rotierende/bewegende/transportierende System hat eine Eigenfrequenz, bei der es zu einer Grundresonanz kommt. Bei Mopeds vorne meist um die 60 km/h und Vielfachen davon. Bei Reifen kann durch einen Höhen- und/oder Seitenschlag so etwas trotz korrekter Auswuchtung hervorgerufen werden. Deshalb gibt es neben der statischen auch noch eine dynamische Auswuchtung. Bei der Waschmaschinentrommel kann man das auch beobachten: Beim Hochlaufen des Schleudervorgangs rappelt die Maschine auch beim Durchlaufen der Resonanzfrequenz und ihrer Oberwellen (Vielfachen) kurz. Mit zunehmender Drehzahl sorgen die Kreiselkräfte für die von dir beobachtete Stabilisierung. So ein großer Deckenventilator läuft mit vergleichsweise langsamen Drehzahlen. Trotz exakter Wuchtung hat hier der Luftstrom einen großen Effekt auf die Schwingungen.
