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.
Results
כוח צנטריפוגלי מחוסר איזון
כאשר לרוטור יש חוסר איזון שיורי U (מסה × אקסצנטריות), סיבוב מייצר כוח צנטריפוגלי:
- פ — כוח צנטריפוגלי (N)
- יו — חוסר איזון בק"ג·מ"ר (= גרם·מ"מ × 10⁻⁶)
- ω — מהירות זוויתית = 2πn/60 (רדיאנים/שנייה)
- n — מהירות סיבוב (סל"ד)
תלות במהירות
מכיוון שהכוח תלוי ב-ω², הקשר עם ה-RPM הוא ריבועי:
הכפלת המהירות רביעיות 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 גרם·מ"מ, מהירות n = 3000 סל"ד
ω = 2π × 3000 / 60 = 314.16 רד/s
U (SI) = 1000 × 10⁻⁶ = 0.001 ק"ג·מ'
F = 0.001 × 314.16² = 98.7 ניוטון
עומס סטטי שווה ערך: 98.7 / 9.81 = 10.06 ק"ג
כוחות חוסר איזון אופייניים
| חוסר איזון (גרם·מ"מ) | מהירות (סל"ד) | כוח (N) | בַּקָשָׁה |
|---|---|---|---|
| 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.