Auswuchten einer Dreiblattluftschraube

Gerhard Hanssmann

 

Generell, aber besonders für filigrane Rumpf- und Getriebekonstruktionen, ist eine gut gewuchtete Luftschraube notwendig. Dazu ist das Präzisions-Auswuchtgerät von Fema ein nützliches Hilfsmittel. Mit ihm können große Luftschrauben sehr genau gewuchtet werden. Insbesondere bei Dreiblattluftschrauben ist das Fema-Auswuchtgerät eine große Hilfe, da es durch die Lage der Blase anzeigt, welches Blatt zu bearbeiten ist.

Die Schrauben so anziehen, dass sich die Luftschraubenblätter nicht mehr bewegen lassen. Auf einer ebenen Platte alle Luftschraubenblätter in eine Ebene drücken.

Die Luftschraube ist ausreichend gewuchtet, wenn die Blase zu 3/4 innerhalb des markierten Kreises ist.

Mit diesem Auswuchtgerät erhält man präzise gewuchtete Luftschrauben.
Die Unwucht der Luftschraube kann durch Aufkleben von PVC Klebeband, Auftragen von Klarlack oder durch Abschleifen ausgeglichen werden. Ein Auflackieren von Klarlack ist bei der horizontalen Lage der Luftschraubenblätter zum Auswuchten leicht möglich. Die so ausgewuchteten Luftschrauben laufen wie Turbinen.
So macht das Auswuchten Spaß.

Beispiel:

Das Auswuchten einer Dreiblattklappluftschraube mit dem Fema-Auswuchtgerät durch Klarlackauftrag

Für Dreiblattklappluftschrauben sind zwei Paare von Klappluftschrauben notwendig. Bei handgefertigten CFK-Klappluftschrauben sind die Paare bezüglich der Masse natürlich nicht aufeinander abgestimmt. Bei den von mir verwendeten Luftschrauben sind die Massen der Einzelluftschrauben:

Paar 1: 15,0g; 15,1g;
Paar 2: 14,1g; 14,2g.

Die Luftschrauben sind zu unterschiedlich schwer, mit schleifen oder Klebeband läßt sich dieser Masseunterschied nicht ausgleichen.

Deshalb wurde die Rückseite der Luftschrauben matt angeschliffen und mit Zweikomponentenklarlack zum Teil mehrfach lackiert, bis die Luftschrauben eine Masse von 15,2 bis 15,5g hatten. Nach dem Trocknen wurde die lackierte Seite mit 360er Nassschleifpapier verschliffen, bis jedes Luftschraubenblatt nur noch eine Masse von 15,1g hatte.

Mit dem Auswuchtgerät kann nun festgestellt werden, welches Blatt weiter zu bearbeiten ist.

Die Luftblase ist außerhalb des markierten Kreises. Mit dem 360er Nassschleifpapier werden die Luftschraubenblätter so lange bearbeitet, bis die Luftblase in der Mitte der Markierung liegt. Die gewuchteten Luftschrauben haben nun eine Masse von 15,1g, 15,1g und 15,0g. Der Zeitaufwand beträgt bis jetzt ca. eine Stunde.

Nun wird die Rückseite mit 800er und dann mit 1500er Nassschleifpapier geschliffen. Mit dem Auswuchtgerät wird nochmals kontrolliert.

Die Blätter sind einwandfrei ausgewuchtet.

Nun wird die Rückseite mit Schleiffix von Glasurit feinstverschliffen und anschließend mit Polish von 3M poliert.

Die so bearbeitete Luftschraube weist auf der Rückseite keine Bearbeitungsspuren auf und ist hervorragend gewuchtet, trotz des anfänglichen Masseunterschiedes von bis zu einem Gramm.
Zeitaufwand insgesamt ca. 1,5 Stunden.

Im Folgenden soll abgeschätzt werden, zu welcher Belastung ein Gramm Unwucht bei einem Luftschraubenblatt führt:

Daten:
RF 18x6,5 mit 61 mm Mittelstück
n = 5000/min
Ungleichgewicht von 1g im Achsabstand von 14cm zur Drehachse (ca. Luftschraubenmitte)

Umfangsgeschwindigkeit bei 14 cm Achsabstand:

v = 2 Pi r * n = 2 Pi * 0,14 m * 5000/(60s) = 73,3 m/s

Zentrifugalkraft, welche von der Masse 1g im Achsabstand 14cm verursacht wird:

Fz = m*v^2/r= 0,001kg * (73,3m/s)^2/(o,14m)=38,4N

Ergebnis: Ein Gramm Unwucht verursacht eine umlaufende Kraft von ca. 38N ( ca. 3,8kg).


Stand: 06.01.2003