ابزار مهندسی رایگان · #007
نیروی گریز از مرکز ناشی از عدم تعادل
نیروی گریز از مرکز تولید شده توسط عدم تعادل باقیمانده در یک قطعه چرخان را محاسبه کنید. برای مشاهده فوری نتایج نیرو، عدم تعادل و سرعت را وارد کنید.
نتایج
نیروی گریز از مرکز ناشی از عدم تعادل
وقتی یک روتور دارای عدم تعادل باقیمانده U (جرم × خروج از مرکز) باشد، چرخش آن نیروی گریز از مرکز ایجاد میکند:
- F — نیروی گریز از مرکز (نیوتن)
- U — نابالانسی بر حسب kg·m (= g·mm × 10⁻⁶)
- ω — سرعت زاویهای = 2πn/60 (rad/s)
- n — سرعت چرخش (RPM)
وابستگی به سرعت
از آنجایی که نیرو به ω² بستگی دارد، رابطه آن با RPM درجه دوم است:
دو برابر شدن سرعت چهار برابر میکند نیروی گریز از مرکز. به همین دلیل است که ماشینآلات پرسرعت (توربینها، توربوشارژرها) به تلرانسهای بالانس بسیار دقیقتری نیاز دارند.
بار استاتیکی معادل
جرم استاتیکی معادل، جرمی است که اگر به صورت ساکن روی یک یاتاقان قرار گیرد، همان بار نیروی نابالانسی چرخشی را تولید میکند:
مثال عملی
با توجه به: نابالانسی U = 1000 g·mm، سرعت n = 3000 RPM
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
بار استاتیکی معادل: 98.7 / 9.81 = 10.06 kg
نیروهای عدم تعادل معمول
| نابالانسی (g·mm) | سرعت (دور در دقیقه) | نیرو (N) | کاربرد |
|---|---|---|---|
| 100 | 10 000 | 109.7 | توربوشارژر |
| 1 000 | 3 000 | 98.7 | موتور الکتریکی |
| 5 000 | 1 500 | 123.4 | پمپ گریز از مرکز |
| 10 000 | 750 | 61.7 | فن بزرگ |
| 50 000 | 300 | 49.3 | سنگ شکن |
⚠️ توجه: این محاسبه، روتور را در سرعتهای پایینتر از اولین سرعت بحرانی، صلب فرض میکند. بالاتر از اولین سرعت بحرانی، پاسخ دینامیکی پیچیدهتر است و نیاز به تحلیل دینامیکی روتور دارد.
با ابزارهای بالانس قابل حمل ما، نیروهای ناشی از عدم تعادل را در محل کاهش دهید. به استاندارد ISO 21940-11 دست یابید و عمر یاتاقان را افزایش دهید.
