Безплатен инженерен инструмент
Калкулатор за дисбаланс на витлото
Изчислете допустимия дисбаланс на витлото, центробежната сила, ексцентричността и допустимото отклонение за лопатка съгласно ISO 21940. От съществено значение за контрол на вибрациите на вала на корабите.
Резултати
Допустим дисбаланс на витлото (ISO 21940)
Допустимият дисбаланс за витло се изчислява по същата формула по ISO 21940-11, използвана за всички въртящи се машини:
Къде G е балансният наклон (мм/с), m е масата на витлото (кг), и ω = 2π·n/60 е ъгловата скорост (rad/s).
Центробежна сила от дисбаланс
Центробежната сила, генерирана от дисбаланс при работна скорост:
- U — дисбаланс (g·mm)
- ω — ъглова скорост (rad/s)
- F — центробежна сила (N)
Допуск за острие
За симетрични витла, общият допустим дисбаланс се разпределя поравно между всички лопатки:
Типични степени на балансиране на витлата
| Клас | Прилагане |
|---|---|
| G40 | Витла за бавнооборотни работни лодки, некритични |
| G16 | Стандартни морски витла, товарни кораби |
| G6.3 | Високоскоростни плавателни съдове, военноморски кораби, пътнически фериботи |
| G2.5 | Прецизни витла, нискошумни подводници |
Практически пример
Дадено: Маса = 500 кг, Скорост = 300 об/мин, Клас = G16, 4 остриета
ω = 2π × 300 / 60 = 31,42 рад/с
Uper = 16 × 500 × 1000 / 31,42 = 254 620 г·мм
Ексцентричност = 16 × 1000 / 31,42 = 509,2 μm
F = 254 620 / 1 000 000 × 31,42² = 251,5 N
На острие: 254 620 / 4 = 63 655 г·мм
⚠️ Забележка: Морските витла работят в тежки условия. Замърсяването, повредата на лопатките и кавитационната ерозия могат да променят баланса с течение на времето. Препоръчва се периодично наблюдение на вибрациите, за да се открие развиващ се дисбаланс.
Небалансираните витла генерират центробежни сили при скорост на вала, които се предават през лагерите в корпуса. Това причинява прекомерни вибрации, ускорено износване на лагерите и уплътненията на кърмовата тръба, пукнатини от умора на двигателя във валовете и дискомфорт за пътниците/екипажа. Правилното балансиране съгласно ISO 21940 минимизира тези ефекти.
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.
Процедурите, описани на тази страница, са разработени и тествани на терен от екипа на Vibromera с помощта на Balanset-1A, преносим двуканален балансьор и анализатор на вибрации за балансиране на ротори на място.
Професионални инструменти за балансиране на корабни витла, валове и въртящи се машини. Постигане на съответствие с ISO 21940-11 на място.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko е инженер по вибрационен анализ, основател и изпълнителен директор на Vibromera. Повече от 15 години той балансира въртящо се оборудване на място, а не на изпитвателен стенд: мулчери, промишлени вентилатори, трошачки, центрофуги, валове и шпиндели. Именно от тази работа се родиха уредите Balanset — те са замислени като инструмент, който специалистът може да занесе до машината и да използва сам, на място, а не като лабораторно оборудване. Vibromera е основана през 2017 г. и от 2023 г. е базирана в Порто, Португалия. Тук се извършват разработката, сглобяването и поддръжката на серията Balanset. Водещият уред е Balanset-1A — портативен анализатор за едноравнинно и двуравнинно балансиране и за вибрационна диагностика. Nikolai лично участва в поддръжката на клиентите, в решаването на трудни случаи на балансиране и в разработката на софтуера. Работи с клиенти по целия свят, на всякакъв език.
