Gratis ingeniørværktøj · #007
Centrifugalkraft fra ubalance
Beregn centrifugalkraften, der genereres af resterende ubalance i en roterende del. Indtast ubalance og hastighed for øjeblikkeligt at se kraftresultaterne.
Resultater
Centrifugalkraft fra ubalance
Når en rotor har restubalance U (masse × excentricitet), genererer rotation en centrifugalkraft:
- F — centrifugalkraft (N)
- U — ubalance i kg·m (= g·mm × 10⁻⁶)
- ω — vinkelhastighed = 2πn/60 (rad/s)
- n — rotationshastighed (omdr./min.)
Hastighedsafhængighed
Da kraften afhænger af ω², er forholdet med omdrejningstallet kvadratisk:
Fordobling af hastigheden firdobler centrifugalkraften. Derfor kræver højhastighedsmaskineri (turbiner, turboladere) meget snævrere balancetolerancer.
Ækvivalent statisk belastning
Den ækvivalente statiske masse er den masse, der, placeret i hvile på et leje, ville producere den samme belastning som den roterende ubalancekraft:
Praktisk eksempel
Givet: Ubalance U = 1000 g·mm, Hastighed n = 3000 o/min
ω = 2π × 3000 / 60 = 314,16 rad/s
U (SI) = 1000 × 10⁻⁶ = 0,001 kg·m
F = 0,001 × 314,16² = 98,7 N
Ækvivalent statisk belastning: 98,7 / 9,81 = 10,06 kg
Typiske ubalancekræfter
| Ubalance (g·mm) | Hastighed (omdr./min.) | Kraft (N) | Anvendelse |
|---|---|---|---|
| 100 | 10 000 | 109.7 | Turbolader |
| 1 000 | 3 000 | 98.7 | Elektrisk motor |
| 5 000 | 1 500 | 123.4 | Centrifugalpumpe |
| 10 000 | 750 | 61.7 | Stor ventilator |
| 50 000 | 300 | 49.3 | Knuser |
⚠️ Bemærk: Denne beregning forudsætter en stiv rotor under den første kritiske hastighed. Over den første kritiske hastighed er den dynamiske respons mere kompleks og kræver en rotordynamikanalyse.
Reducer ubalancekræfter på stedet med vores bærbare afbalanceringsinstrumenter. Opnå ISO 21940-11-overensstemmelse og forlæng lejernes levetid.