Δωρεάν εργαλείο μηχανικής
Υπολογιστής ανισορροπίας προπέλας
Υπολογίστε την επιτρεπόμενη ανισορροπία της προπέλας, τη φυγόκεντρο δύναμη, την εκκεντρότητα και την ανοχή ανά πτερύγιο σύμφωνα με το πρότυπο ISO 21940. Απαραίτητο για τον έλεγχο των κραδασμών του ναυτικού άξονα.
Αποτελέσματα
Επιτρεπόμενη ανισορροπία προπέλας (ISO 21940)
Η επιτρεπόμενη ανισορροπία για μια προπέλα υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον ίδιο τύπο ISO 21940-11 που χρησιμοποιείται για όλα τα περιστρεφόμενα μηχανήματα:
Όπου G είναι η κλίση του ζυγοσταθμίσματος (mm/s), m είναι η μάζα της έλικας (kg), και ω = 2π·n/60 είναι η γωνιακή ταχύτητα (rad/s).
Φυγοκεντρική Δύναμη από Ανισορροπία
Η φυγόκεντρος δύναμη που παράγεται από την ανισορροπία στην ταχύτητα λειτουργίας:
- U — ανισορροπία (g·mm)
- ω — γωνιακή ταχύτητα (rad/s)
- F — φυγοκεντρική δύναμη (N)
Επίδομα ανά λεπίδα
Για συμμετρικές προπέλες, η συνολική επιτρεπόμενη ανισορροπία κατανέμεται εξίσου μεταξύ όλων των πτερυγίων:
Τυπικές βαθμολογίες ισορροπίας για προπέλες
| Βαθμός | Εφαρμογή |
|---|---|
| G40 | Έλικες για σκάφη εργασίας χαμηλής ταχύτητας, μη κρίσιμες |
| G16 | Τυπικές θαλάσσιες προπέλες, φορτηγά πλοία |
| G6.3 | Ταχύπλοα, πολεμικά πλοία, επιβατηγά οχηματαγωγά πλοία |
| G2.5 | Έλικες ακριβείας, υποβρύχια χαμηλού θορύβου |
Πρακτικό παράδειγμα
Δεδομένο: Μάζα = 500 kg, Ταχύτητα = 300 RPM, Βαθμός = G16, 4 λεπίδες
ω = 2π × 300 / 60 = 31,42 rad/s
Uper = 16 × 500 × 1000 / 31,42 = 254.620 g·mm
Εκκεντρότητα = 16 × 1000 / 31,42 = 509,2 μm
F = 254.620 / 1.000.000 × 31,42² = 251,5 Ν
Ανά λεπίδα: 254.620 / 4 = 63.655 g·mm
⚠️ Σημείωση: Οι θαλάσσιες προπέλες λειτουργούν σε δύσκολες συνθήκες. Η ρύπανση, η ζημιά στις λεπίδες και η διάβρωση από σπηλαίωση μπορούν να μεταβάλουν την ισορροπία με την πάροδο του χρόνου. Συνιστάται η περιοδική παρακολούθηση των κραδασμών για την ανίχνευση αναπτυσσόμενης ανισορροπίας.
Οι μη ισορροπημένες προπέλες παράγουν φυγοκεντρικές δυνάμεις στην ταχύτητα του άξονα, οι οποίες μεταδίδονται μέσω των ρουλεμάν στο κύτος. Αυτό προκαλεί υπερβολικούς κραδασμούς, επιταχυνόμενη φθορά των ρουλεμάν και των στεγανοποιήσεων του πρυμναίου σωλήνα, ρωγμές λόγω κόπωσης στον άξονα και δυσφορία για τους επιβάτες/πλήρωμα. Η σωστή ζυγοστάθμιση σύμφωνα με το πρότυπο ISO 21940 ελαχιστοποιεί αυτές τις επιπτώσεις.
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.
Οι διαδικασίες που περιγράφονται σε αυτή τη σελίδα αναπτύχθηκαν και δοκιμάστηκαν επιτόπου από την ομάδα της Vibromera με χρήση του Balanset-1A, ενός φορητού δικάναλου ζυγοσταθμιστή και αναλυτή δονήσεων για επιτόπια ζυγοστάθμιση ρότορα.
Επαγγελματικά όργανα εξισορρόπησης πεδίου για θαλάσσιες προπέλες, άξονες και περιστρεφόμενα μηχανήματα. Επίτευξη συμμόρφωσης με το πρότυπο ISO 21940-11 επί τόπου.
Nikolai Shelkovenko
Ο Nikolai Shelkovenko είναι μηχανικός ανάλυσης δονήσεων, καθώς και ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της Vibromera. Επί περισσότερα από 15 χρόνια ζυγοσταθμίζει περιστρεφόμενο εξοπλισμό επιτόπου και όχι σε πάγκο δοκιμών: καταστροφείς, βιομηχανικούς ανεμιστήρες, θραυστήρες, φυγοκέντρους, άξονες και ατράκτους. Από αυτή τη δουλειά γεννήθηκαν τα όργανα Balanset — σχεδιάστηκαν ως εργαλείο που ο ειδικός μπορεί να μεταφέρει στο μηχάνημα και να χρησιμοποιήσει μόνος του, επί τόπου, και όχι ως εργαστηριακός εξοπλισμός. Η Vibromera ιδρύθηκε το 2017 και από το 2023 εδρεύει στο Πόρτο της Πορτογαλίας. Εδώ γίνονται η ανάπτυξη, η συναρμολόγηση και η υποστήριξη της σειράς Balanset. Το κορυφαίο όργανο είναι το Balanset-1A, ένας φορητός αναλυτής για ζυγοστάθμιση σε ένα και σε δύο επίπεδα και για διαγνωστικά δονήσεων. Ο Nikolai συμμετέχει προσωπικά στην υποστήριξη πελατών, στην αντιμετώπιση δύσκολων περιπτώσεων ζυγοστάθμισης και στην ανάπτυξη του λογισμικού. Συνεργάζεται με πελάτες σε όλο τον κόσμο, σε οποιαδήποτε γλώσσα.
