Pulsuz Mühəndislik Aləti · #007
Balanssızlıqdan Mərkəzdənqaçma Qüvvəsi
Fırlanan hissədə qalıq balanssızlıq nəticəsində yaranan mərkəzdənqaçma qüvvəsini hesablayın. Qüvvə nəticələrini dərhal görmək üçün balanssızlığı və sürəti daxil edin.
Nəticələr
Balanssızlıqdan Mərkəzdənqaçma Qüvvəsi
Rotorda qalıq balanssızlıq U (kütlə × eksantriklik) olduqda, fırlanma mərkəzdənqaçma qüvvəsi yaradır:
- F — mərkəzdənqaçma qüvvəsi (N)
- U — kq·m ilə balanssızlıq (= q·mm × 10⁻⁶)
- ω — bucaq sürəti = 2πn/60 (rad/s)
- n — fırlanma sürəti (RPM)
Sürətdən asılılıq
Qüvvə ω²-dən asılı olduğundan, dövr/dəqiqə ilə əlaqə kvadratikdir:
Sürəti ikiqat artırmaq dördqat mərkəzdənqaçma qüvvəsi. Buna görə də yüksək sürətli maşınlar (turbinlər, turbomühərriklər) daha sərt balans tolerantlıqları tələb edir.
Ekvivalent Statik Yük
Ekvivalent statik kütlə, yastıq üzərində dayandıqda, fırlanan tarazlıq pozğunluğu qüvvəsi ilə eyni yükü yaradacaq kütlədir:
Praktik Nümunə
Verilmiş: Balanssızlıq U = 1000 q·mm, Sürət n = 3000 dövr/dəq
ω = 2π × 3000 / 60 = 314,16 rad/s
U (SI) = 1000 × 10⁻⁶ = 0,001 kq·m
F = 0.001 × 314.16² = 98.7 N
Ekvivalent statik yük: 98.7 / 9.81 = 10.06 kq
Tipik Tarazlıq Qüvvələri
| Balanssızlıq (q·mm) | Sürət (RPM) | Qüvvə (N) | Tətbiq |
|---|---|---|---|
| 100 | 10 000 | 109.7 | Turboşarj |
| 1 000 | 3 000 | 98.7 | Elektrik mühərriki |
| 5 000 | 1 500 | 123.4 | Mərkəzdənqaçma nasosu |
| 10 000 | 750 | 61.7 | Böyük fanat |
| 50 000 | 300 | 49.3 | Əzici |
⚠️ Qeyd: Bu hesablama, ilk kritik sürətdən aşağıda sərt rotorun olduğunu fərz edir. Birinci kritik sürətdən yuxarıda dinamik reaksiya daha mürəkkəbdir və rotor-dinamik təhlil tələb edir.
F = U × ω² düsturundan istifadə edin; burada U kg·m ilə ifadə olunan disbalans, ω isə rad/s ilə ifadə olunan bucaq sürətidir.
Disbalansınız g·mm ilə verilmişdirsə, 10⁶ ədədinə bölərək kg·m vahidinə çevirin. Bucaq sürəti ω = 2π × n / 60; burada n RPM ilə ifadə olunan fırlanma sürətidir.
Nümunə: 1000 g·mm, 3000 RPM sürətində → F = 0.001 × 314.16² ≈ 98.7 N
Disbalans kütlə × məsafə vahidləri ilə ölçülür:
- g·mm (qram-millimetr) — sənayedə ən çox istifadə olunan
- oz·in (unsiya-düym) — Şimali Amerika
- kg·m — SI vahidi
1 oz·in = 720 g·mm. g·mm-i kg·m-ə çevirmək üçün 10⁶-ya bölün.
Mərkəzdənqaçma qüvvəsi F = m × r × ω². ω RPM-ə mütənasib olduğuna görə sürətin ikiqat artırılması qüvvəni dördqat artırır.
Yüksək sürətli maşınların (turbinlər, şpindellər, turbokompressorlar) aşağı sürətli maşınlardan daha sərt balans keyfiyyəti siniflərinə ehtiyac duymasının əsas səbəbi budur.
Disbalans qüvvəsi 1× RPM-də fırlanan yük vektoru yaradır. Bu:
- Yastığın dinamik yükünü artırır → yastığın L₁₀ ömrünü azaldır
- 1× RPM tezliyində vibrasiya yaradır
- Valın əyilməsinə və kipləşdiricilərin yeyilməsinə səbəb olur
- Dayaq konstruksiyasında rezonanslar oyada bilər
Diyirlənmə yastıqları üçün yastığın ömrü yük³ ilə tərs mütənasibdir, buna görə qüvvənin hətta cüzi artması yastığın ömrünü əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.
Disbalans qüvvəsi məcburedici təsirdir; vibrasiya isə cavab reaksiyasıdır. Vibrasiya amplitudası aşağıdakılardan asılıdır:
- Qüvvənin qiyməti (disbalans × ω²-dən)
- Maşının dinamik sərtliyi (kütlə, sərtlik, sönümləmə)
- Rezonansa yaxınlıq (kritik fırlanma sürətləri)
Əlaqə belədir: vibrasiya sürəti ≈ F / (dinamik sərtlik). Rezonans yaxınlığında cavab reaksiyası keyfiyyət əmsalı Q qədər güclənir.
Bu səhifədə təsvir olunan prosedurlar Vibromera komandası tərəfindən, yerində rotor balanslaşdırması üçün nəzərdə tutulmuş portativ iki kanallı balanslaşdırıcı və vibrasiya analizatoru olan Balanset-1A istifadə edilərək hazırlanmış və sahə şəraitində sınaqdan keçirilmişdir.
Portativ balanslaşdırma alətlərimizlə yerindəki balanssızlıq qüvvələrini azaldın. ISO 21940-11 uyğunluğuna nail olun və yastıq ömrünü uzadın.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko vibrasiya təhlili mühəndisi, həmçinin Vibromera şirkətinin təsisçisi və baş direktorudur. 15 ildən artıqdır ki, o, fırlanan avadanlığı sınaq stendində deyil, sahədə balanslaşdırır: malçlayıcılar, sənaye ventilyatorları, qırıcılar, sentrifuqalar, vallar və işçi millər. Məhz bu işdən Balanset cihazları yarandı — onlar mütəxəssisin maşının yanına apara biləcəyi və yerində təkbaşına istifadə edə biləcəyi alət kimi hazırlanıb, laboratoriya avadanlığı kimi yox. Vibromera 2017-ci ildə təsis edilib və 2023-cü ildən Portuqaliyanın Porto şəhərində yerləşir. Balanset xəttinin işlənməsi, yığılması və dəstəyi burada həyata keçirilir. Flaqman cihaz Balanset-1A-dır — bir və iki müstəvidə balanslaşdırma, həmçinin vibrasiya diaqnostikası üçün portativ analizator. Nikolai müştəri dəstəyində, mürəkkəb balanslaşdırma hallarının həllində və proqram təminatının hazırlanmasında şəxsən iştirak edir. O, dünyanın hər yerindən olan müştərilərlə, istənilən dildə işləyir.
