Tasuta inseneri tööriist
Propelleri tasakaalustamatuse kalkulaator
Arvutage lubatud propelleri tasakaalustamatus, tsentrifugaaljõud, ekstsentrilisus ja laba kohta lubatud hälve vastavalt standardile ISO 21940. Oluline laevavõlli vibratsiooni kontrollimiseks.
Tulemused
Lubatud propelleri tasakaalustamatus (ISO 21940)
Propelleri lubatud tasakaalustamatus arvutatakse sama ISO 21940-11 valemi abil, mida kasutatakse kõigi pöörlevate masinate puhul:
Kus G on tasakaalustusaste (mm/s), m on propelleri mass (kg) ja ω = 2π·n/60 on nurkkiirus (rad/s).
Tsentrifugaaljõud tasakaalustamatusest
Töökiirusel tasakaalustamatusest tekkiv tsentrifugaaljõud:
- U — tasakaalustamatus (g·mm)
- ω — nurkkiirus (rad/s)
- F — tsentrifugaaljõud (N)
Tera kohta lubatud hälve
Sümmeetriliste propellerite puhul jagatakse lubatud tasakaalustamatus võrdselt kõigi labade vahel:
Propelleri tüüpilised tasakaalustusastmed
| Hinne | Kasutusala |
|---|---|
| G40 | Aeglasel kiirusel töötavad tööpaadi propellerid, mittekriitilised |
| G16 | Standardsed merepropellerid, kaubalaevad |
| G6.3 | Kiirlaevad, mereväe laevad, reisiparvlaevad |
| G2.5 | Täppispropellerid, madala müratasemega allveelaevad |
Praktiline näide
Antud: Mass = 500 kg, kiirus = 300 p/min, klass = G16, 4 tera
ω = 2π × 300 / 60 = 31,42 rad/s
Uper = 16 × 500 × 1000 / 31,42 = 254 620 g·mm
Ekstsentrilisus = 16 × 1000 / 31,42 = 509,2 μm
F = 254 620 / 1 000 000 × 31,42² = 251,5 N
Tera kohta: 254 620 / 4 = 63 655 g·mm
⚠️ Märkus: Laevapropellerid töötavad karmides tingimustes. Saastumine, labade kahjustused ja kavitatsioonierosioon võivad aja jooksul tasakaalu muuta. Tekkiva tasakaalustamatuse avastamiseks on soovitatav perioodiline vibratsiooni jälgimine.
Tasakaalustamata propellerid tekitavad võlli kiirusel tsentrifugaaljõude, mis kanduvad laagrite kaudu kere sisse. See põhjustab liigset vibratsiooni, ahtritoru laagrite ja tihendite kiirenenud kulumist, võlli väsimuspragunemist ning reisijate/meeskonna ebamugavust. Nõuetekohane tasakaalustamine vastavalt standardile ISO 21940 minimeerib neid mõjusid.
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.
Sellel lehel kirjeldatud protseduurid töötas välja ja testis välitingimustes Vibromera meeskond, kasutades Balanset-1A-d, kaasaskantavat kahekanalilist tasakaalustusseadet ja vibratsioonianalüsaatorit rootorite tasakaalustamiseks kohapeal.
Professionaalsed välitasakaalustamise instrumendid laevapropellerite, võllide ja pöörlevate masinate jaoks. Saavutage kohapeal vastavus standardile ISO 21940-11.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko on vibratsioonianalüüsi insener ning Vibromera asutaja ja tegevjuht. Rohkem kui 15 aastat on ta tasakaalustanud pöörlevaid seadmeid kohapeal, mitte katsestendil: multšereid, tööstuslikke ventilaatoreid, purustajaid, tsentrifuuge, võlle ja spindleid. Just sellest tööst kasvasid välja Balanset seadmed — need kavandati tööriistana, mille spetsialist saab masina juurde kaasa võtta ja üksi kohapeal kasutada, mitte laboriseadmena. Vibromera asutati 2017. aastal ja alates 2023. aastast asub see Portos Portugalis. Siin toimub kogu Balanset seeria arendus, koostamine ja tugi. Lipulaevaks on Balanset-1A, kaasaskantav analüsaator ühe- ja kahetasapinnaliseks tasakaalustamiseks ning vibratsioonidiagnostikaks. Nikolai osaleb isiklikult klienditoes, keeruliste tasakaalustusjuhtumite lahendamises ja tarkvara arendamises. Ta töötab klientidega üle kogu maailma, mis tahes keeles.
