أداة هندسية مجانية
حاسبة عدم توازن المروحة
احسب عدم اتزان الدافعة المسموح به، والقوة الطاردة المركزية، واللامركزية، والسماحية لكل شفرة وفقًا لمعيار ISO 21940. وهذا ضروري للتحكم في اهتزاز عمود الدفع البحري.
نتائج
عدم توازن المروحة المسموح به (ISO 21940)
يُحسب عدم الاتزان المسموح به للدافعة باستخدام صيغة ISO 21940-11 نفسها المستخدمة لجميع الآلات الدوارة:
أين G هي درجة الاتزان (mm/s)، m كتلة المروحة (كجم)، و ω = 2π·n/60 هي السرعة الزاوية (راديان/ثانية).
القوة الطاردة المركزية الناتجة عن عدم التوازن
القوة الطاردة المركزية الناتجة عن عدم الاتزان عند سرعة التشغيل:
- U — عدم الاتزان (g·mm)
- ω — السرعة الزاوية (راديان/ثانية)
- F — القوة الطاردة المركزية (N)
السماحية لكل شفرة
بالنسبة إلى الدوافع المتماثلة، يُقسَّم إجمالي عدم الاتزان المسموح به بالتساوي على جميع الشفرات:
درجات التوازن النموذجية للمراوح
| درجة | التطبيق |
|---|---|
| G40 | مراوح قوارب العمل البطيئة، غير حرجة |
| G16 | مراوح بحرية قياسية، سفن شحن |
| G6.3 | قوارب عالية السرعة، سفن حربية، عبارات ركاب |
| G2.5 | مراوح دقيقة، غواصات منخفضة الضوضاء |
مثال عملي
المعطيات: الكتلة = 500 kg، السرعة = 300 RPM، الدرجة = G16، 4 شفرات
ω = 2π × 300 / 60 = 31.42 راد/ثانية
Uper = 16 × 500 × 1000 / 31.42 = 254,620 g·mm
الانحراف المركزي = 16 × 1000 / 31.42 = 509.2 ميكرومتر
F = 254,620 / 1,000,000 × 31.42² = 251.5 N
لكل شفرة: 254,620 / 4 = 63,655 g·mm
⚠️ ملاحظة: تعمل مراوح السفن في ظروف قاسية. قد يؤدي التلوث، وتلف الشفرات، وتآكل التجويف إلى تغيير التوازن بمرور الوقت. يُنصح بمراقبة الاهتزازات بشكل دوري للكشف عن أي اختلال في التوازن.
تُولّد المراوح غير المتوازنة قوى طرد مركزي عند سرعة دوران العمود، تنتقل عبر المحامل إلى هيكل السفينة. يُسبب ذلك اهتزازات مفرطة، وتآكلًا متسارعًا لمحامل أنبوب المؤخرة وأختامها، وتشققات إجهاد في العمود، وعدم راحة للركاب والطاقم. يُقلل التوازن الصحيح وفقًا لمعيار ISO 21940 من هذه الآثار.
G16 is the most common grade for standard marine propellers (cargo vessels, tankers). G6.3 is used for high-speed craft, navy vessels, and passenger ferries where vibration must be minimized. G40 may suffice for slow-speed workboat propellers.
The total permissible unbalance is divided equally among all blades. For a 4-blade propeller with 1000 g·mm total allowance, each blade may have up to 250 g·mm. This assumes blades are symmetrically arranged around the hub.
Centrifugal force F = U × ω² / 1,000,000 (N), where U is unbalance in g·mm and ω is angular velocity in rad/s. Even small unbalances create significant forces at higher RPM — force increases with the square of speed.
Yes, in-situ propeller balancing is possible using portable balancing instruments like Vibromera's Balanset series. Trial weights are attached, vibration is measured, and correction masses are calculated — avoiding costly drydocking.
الإجراءات الموصوفة في هذه الصفحة طوّرها واختبرها ميدانيًا فريق Vibromera باستخدام Balanset-1A، وهو موازن محمول ثنائي القناة ومحلل اهتزاز لموازنة الدوارات في الموقع.
أجهزة موازنة ميدانية احترافية للمراوح البحرية، والأعمدة، والآلات الدوارة. تحقق الامتثال لمعيار ISO 21940-11 في الموقع.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko مهندس تحليل اهتزازات ومؤسس شركة Vibromera ورئيسها التنفيذي. منذ أكثر من 15 عامًا يوازن المعدات الدوارة في الموقع لا على منصة اختبار: آلات التقطيع، والمراوح الصناعية، والكسارات، وأجهزة الطرد المركزي، والأعمدة، ومغازل التشغيل. من هذا العمل وُلدت أجهزة Balanset — فقد صُممت كأداة يستطيع الأخصائي حملها إلى الآلة واستخدامها بمفرده في الموقع، لا كمعدات مختبرية. تأسست Vibromera عام 2017، ومقرها منذ عام 2023 في بورتو بالبرتغال. هنا يجري تطوير سلسلة Balanset وتجميعها ودعمها. الجهاز الرئيسي هو Balanset-1A، وهو محلل محمول للموازنة في مستوى واحد ومستويين ولتشخيص الاهتزازات. يشارك Nikolai شخصيًا في دعم العملاء، وفي معالجة حالات الموازنة الصعبة، وفي تطوير البرنامج. وهو يعمل مع عملاء في جميع أنحاء العالم، وبأي لغة.
