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.
Procedurerne beskrevet på denne side blev udviklet og felttestet af Vibromera-teamet ved hjælp af Balanset-1A, en bærbar tokanals afbalanceringsenhed og vibrationsanalysator til afbalancering af rotorer på stedet.
Reducer ubalancekræfter på stedet med vores bærbare afbalanceringsinstrumenter. Opnå ISO 21940-11-overensstemmelse og forlæng lejernes levetid.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko er vibrationsanalyseingeniør samt stifter og direktør for Vibromera. I mere end 15 år har han afbalanceret roterende udstyr i marken frem for på en prøvebænk: flismaskiner, industriventilatorer, knusere, centrifuger, aksler og spindler. Det er dette arbejde, Balanset-instrumenterne er vokset ud af — de blev udviklet som et værktøj, en specialist kan tage med hen til maskinen og bruge alene på stedet, ikke som laboratorieudstyr. Vibromera blev grundlagt i 2017 og har siden 2023 haft base i Porto i Portugal. Udvikling, montage og support af Balanset-serien foregår her. Flagskibet er Balanset-1A, en bærbar analysator til afbalancering i ét og to planer og til vibrationsdiagnostik. Nikolai deltager personligt i kundesupporten, i arbejdet med vanskelige afbalanceringsopgaver og i udviklingen af softwaren. Han arbejder med kunder over hele verden, på ethvert sprog.
