Proč je vyvážení vrtulí důležité pro námořní plavidla?

Nevyvážené vrtule generují při otáčkách hřídele odstředivé síly, které se přenášejí přes ložiska do trupu. To způsobuje nadměrné vibrace, zrychlené opotřebení ložisek a těsnění zadní trubky, únavové praskání v hřídeli a nepohodlí pro cestující/posádku. Správné vyvážení dle normy ISO 21940 tyto účinky minimalizuje.

Jakou třídu vyvážení G bych měl použít pro lodní vrtuli?

G16 je nejběžnější třída pro lodní vrtule. G6.3 se používá pro vysokorychlostní nebo námořní plavidla, kde jsou přísnější limity vibrací. G40 může být přijatelná pro pomaloběžné vrtule pracovních člunů.

Jak se vypočítává přídavek na čepel?

Celková přípustná nevyváženost se rovnoměrně rozdělí mezi všechny listy. U čtyřlisté vrtule s celkovou tolerancí 1000 g·mm může mít každý list nevyváženost až 250 g·mm. To za předpokladu, že listy jsou uspořádány symetricky.

Jakou odstředivou sílu vytváří nevyváženost vrtule?

Odstředivá síla F = U × ω² / 1 000 000, kde U je nevyváženost v g·mm a ω je úhlová rychlost v rad/s. I malá nevyváženost při vysokých otáčkách vytváří značné síly – například 5000 g·mm při 300 otáčkách za minutu vytváří asi 5 N, ale při 3000 otáčkách za minutu vytváří asi 500 N.

Mohu vyvážit vrtuli na hřídeli, aniž bych ji demontoval?

Ano, vyvažování vrtulí na místě je možné pomocí přenosných vyvažovacích přístrojů, jako je řada Balanset od společnosti Vibromera. Zkušební závaží se připevní na vrtuli, změří se vibrační odezva a vypočítají se korekční hmotnosti. Tím se zabrání nákladnému umisťování do suchého doku.

Bezplatný inženýrský nástroj

Kalkulačka nevyváženosti vrtule

Vypočítejte přípustnou nevyváženost vrtule, odstředivou sílu, excentricitu a toleranci na list dle normy ISO 21940. Nezbytné pro kontrolu vibrací hřídele lodních lodí.

ISO 21940-11 Lodní vrtule Přídavek na čepel

Hmotnost vrtule (kg)

Počet lopatek

Průměr vrtule (mm)

Otáčky hřídele (ot./min.)

Vyvážení třídy G

Rychlé předvolby

Výsledky

Přípustná nevyváženost

Specifická nevyváženost (excentricita)

Odstředivá síla při přípustné nevyváženosti

Přídavek na čepel

Úhlová rychlost ω

Přípustná nevyváženost vrtule (ISO 21940)

Přípustná nevyváženost vrtule se vypočítává pomocí stejného vzorce podle normy ISO 21940-11, jaký se používá pro všechny rotační stroje:

Kde G je vyvažovací sklon (mm/s), m je hmotnost vrtule (kg) a ω = 2π·n/60 je úhlová rychlost (rad/s).

Odstředivá síla z nevyváženosti

Odstředivá síla generovaná nevyvážeností při provozní rychlosti:

U — nevyváženost (g·mm)
ω — úhlová rychlost (rad/s)
F — odstředivá síla (N)

Přídavek na čepel

U symetrických vrtulí se celková přípustná nevyváženost rovnoměrně rozděluje mezi všechny listy:

Typické stupně vyvážení vrtulí

Stupeň	Aplikace
G40	Pomalootáčkové vrtule pracovních člunů, nekritické
G16	Standardní lodní vrtule, nákladní lodě
G6.3	Vysokorychlostní plavidla, námořní plavidla, osobní trajekty
G2.5	Přesné vrtule, tiché ponorky

Praktický příklad

Příklad – 4listá lodní vrtule

Vzhledem k: Hmotnost = 500 kg, Otáčky = 300 ot./min, Třída = G16, 4 nože

ω = 2π × 300 / 60 = 31,42 rad/s

U_za = 16 × 500 × 1000 / 31,42 = 254 620 g·mm

Excentricita = 16 × 1000 / 31,42 = 509,2 μm

F = 254 620 / 1 000 000 × 31,42² = 251,5 s. š.

Na čepel: 254 620 / 4 = 63 655 g·mm

⚠️ Poznámka: Lodní vrtule pracují v náročných podmínkách. Znečištění, poškození lopatek a kavitační eroze mohou časem změnit vyvážení. Doporučuje se pravidelné sledování vibrací, aby se odhalila vznikající nevyváženost.

Kalkulačka nevyváženosti vrtule | Vibrace hřídele lodního motoru

Vydáno Nikolaj Šelkovenko na 15. února 2026 15. února 2026

Výsledky

Přípustná nevyváženost vrtule (ISO 21940)

Odstředivá síla z nevyváženosti

Přídavek na čepel

Typické stupně vyvážení vrtulí

Praktický příklad