Besplatni inženjerski alat
Kalkulator centrifugalne sile čekića
Izračunajte centrifugalnu silu na čekiće drobilice i mlina. Unesite masu čekića, radijus težišta i brzinu rotora kako biste dobili silu na zadržavajuće klinove i vijke.
Rezultati
Formula centrifugalne sile
Centrifugalna sila koja djeluje na rotirajući čekić u njegovom težištu:
- m — masa čekića (kg)
- R — udaljenost od središta rotacije do težišta čekića (m)
- ω — kutna brzina (rad/s) = 2πn/60
- n — brzina vrtnje (o/min)
Omjer sile i težine
To vam govori koliko je centrifugalna sila jednaka vlastitoj težini čekića. Vrijednosti od 500–2000× g uobičajene su u industrijskim mlinovima čekića.
Dimenzioniranje zatika (dvostruko smicanje)
Za čekić koji drži igla u dvostrukom smicanju:
Gdje je τdop je dopušteno naprezanje smicanja (obično 60–80 MPa za srednje ugljični čelik s faktorom sigurnosti 3–5).
Praktični primjer
Dano: Masa čekića = 5 kg, R = 400 mm, Brzina = 1500 o/min
ω = 2π × 1500 / 60 = 157,08 rad/s
F = 5 × 0,400 × 157,08² = 49.348 N (49,3 kN)
F / (m×g) = 49,348 / (5 × 9,81) = 1.006 × g
Obodna brzina pri R: v = ω × R = 157,08 × 0,4 = 62,8 m/s
⚠️ Važno: Ovo je samo centrifugalna sila. Udarne sile tijekom drobljenja dodaju značajna dinamička opterećenja. Uvijek koristite odgovarajuće faktore sigurnosti (3–5) za dimenzioniranje svornjaka, vijaka i diska.
Centrifugal force determines the load on hammer retention pins, bolts, and pivot points. It is essential for:
- Sizing fasteners (pins, bolts) for adequate shear and fatigue strength
- Designing rotor discs to withstand distributed loads
- Predicting hammer behavior (swing-out angle for swing hammers)
- Ensuring safe operation — a thrown hammer is a lethal projectile
A 5 kg hammer at 1500 RPM on R=400mm experiences ~49 kN — equivalent to hanging 5 tonnes from the pin.
Higher centrifugal force:
- Keeps swing hammers extended — hammers stay in radial position, maximizing effective diameter and impact energy
- Increases impact force — impact energy is proportional to mv² (tip speed squared)
- Higher pin loads — requires stronger retention hardware
- More disc stress — disc holes experience bearing stress from pins under centrifugal load
For a pin in double shear:
- Required pin area = F / (2 × τallow)
- Pin diameter = √(2F / (π × τallow))
- Use τallow = 60–80 MPa for medium carbon steel
- Apply safety factor 3–5 for dynamic/fatigue loads
Example: F = 49 kN, SF = 4, τallow = 70 MPa → d = √(2 × 49000 × 4 / (π × 70)) = 42 mm pin required.
Unequal hammer masses create unbalance forces that cause:
- Vibration — grows with RPM², leading to bearing failure
- Bearing damage — reduced bearing life by factor of (F/F₀)³
- Structural fatigue — cracking of frame, foundation bolts, and welds
- Poor product quality — uneven grinding, inconsistent particle size
Always weigh and arrange hammers for minimum unbalance.
Common causes of uneven wear:
- Non-uniform feed — material entering one side of the rotor more than the other
- Material variation — different hardness zones in feed material
- Screen condition — worn or damaged screen sections cause uneven discharge
- Breaker plate alignment — misaligned plates deflect material unevenly
- Initial mass differences — even small manufacturing tolerances compound over time
Implement a regular hammer rotation schedule: flip (180°), swap positions, and weigh before reinstalling.
Postupke opisane na ovoj stranici razvio je i terenski testirao tim Vibromera koristeći Balanset-1A, prijenosni dvokanalni balanser i analizator vibracija za balansiranje rotora na terenu.
Profesionalno balansiranje rotora za drobilice i čekićare. Smanjuje vibracije i produljuje vijek trajanja ležajeva. Koristi se u više od 50 zemalja.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko inženjer je analize vibracija te osnivač i izvršni direktor tvrtke Vibromera. Više od 15 godina balansira rotacijsku opremu na terenu, a ne na ispitnom stolu: malčere, industrijske ventilatore, drobilice, centrifuge, vratila i vretena. Upravo je iz tog rada nastala oprema Balanset — osmišljena je kao alat koji stručnjak može ponijeti do stroja i sam njime raditi na licu mjesta, a ne kao laboratorijska oprema. Vibromera je osnovana 2017. godine, a od 2023. sjedište joj je u Portu u Portugalu. Ovdje se odvijaju razvoj, sklapanje i podrška za liniju Balanset. Vodeći instrument je Balanset-1A, prijenosni analizator za balansiranje u jednoj i dvije ravnine te za dijagnostiku vibracija. Nikolai je osobno uključen u podršku korisnicima, u rješavanje složenih slučajeva balansiranja i u razvoj programske podrške. Radi s korisnicima diljem svijeta, na bilo kojem jeziku.
