כלי הנדסה חינמי · #007
כוח צנטריפוגלי מחוסר איזון
חשב את הכוח הצנטריפוגלי שנוצר על ידי חוסר איזון שיורי בחלק מסתובב. הזן חוסר איזון ומהירות כדי לראות באופן מיידי את תוצאות הכוח.
תוצאות
כוח צנטריפוגלי מחוסר איזון
כאשר לרוטור יש חוסר איזון שיורי U (מסה × אקסצנטריות), סיבוב מייצר כוח צנטריפוגלי:
- F — כוח צנטריפוגלי (N)
- U — חוסר איזון ב-kg·m (= g·mm × 10⁻⁶)
- ω — מהירות זוויתית = 2πn/60 (rad/s)
- n — מהירות סיבוב (RPM)
תלות במהירות
מכיוון שהכוח תלוי ב-ω², הקשר עם ה-RPM הוא ריבועי:
הכפלת המהירות מכפילה פי ארבעה הכוח הצנטריפוגלי. זו הסיבה שמכונות במהירות גבוהה (טורבינות, מגדשי טורבו) דורשות סבילות איזון הדוקות הרבה יותר.
עומס סטטי שווה ערך
המסה הסטטית המקבילה היא המסה אשר, בהנחתה על מיסב, תייצר את אותו עומס כמו כוח חוסר האיזון הסיבובי:
דוגמה מעשית
נתון: חוסר איזון U = 1000 g·mm, מהירות 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
עומס סטטי שווה ערך: 98.7 / 9.81 = 10.06 kg
כוחות חוסר איזון אופייניים
| חוסר איזון (g·mm) | מהירות (RPM) | כוח (N) | יישום |
|---|---|---|---|
| 100 | 10 000 | 109.7 | מגדש טורבו |
| 1 000 | 3 000 | 98.7 | מנוע חשמלי |
| 5 000 | 1 500 | 123.4 | משאבה צנטריפוגלית |
| 10 000 | 750 | 61.7 | מאוורר גדול |
| 50 000 | 300 | 49.3 | מַגרֵסָה |
⚠️ הערה: חישוב זה מניח רוטור קשיח מתחת למהירות הקריטית הראשונה. מעל למהירות הקריטית הראשונה, התגובה הדינמית מורכבת יותר ודורשת ניתוח רוטור-דינמיקה.
הפחיתו את כוחות חוסר האיזון באתר בעזרת מכשירי האיזון הניידים שלנו. השגו תאימות לתקן ISO 21940-11 והאריכו את חיי המיסבים.
