Kako izračunati centrifugalnu silu iz neravnoteže?

Centrifugalna sila F = U × ω², gdje je U neravnoteža u kg·m, a ω kutna brzina u rad/s. Ako je neravnoteža u g·mm, pretvorite je u kg·m dijeljenjem s 10⁶. Kutna brzina ω = 2π × n / 60, gdje je n brzina u okretajima u minuti.

Koja je jedinica za neravnotežu?

Neravnoteža se mjeri u jedinicama masa × udaljenost: g·mm (gram-milimetri) je najčešći u industriji, oz·in (unca-inči) se koristi u Sjevernoj Americi, a kg·m je SI jedinica. 1 oz·in ≈ 720 g·mm.

Zašto se centrifugalna sila povećava s kvadratom brzine?

Centrifugalna sila F = m × r × ω². Budući da je ω proporcionalna broju okretaja u minuti, udvostručenje brzine učetverostručuje silu. Zbog toga rotori velike brzine zahtijevaju mnogo strože tolerancije ravnoteže od rotora male brzine.

Kako sila neuravnoteženosti utječe na ležajeve?

Neravnoteža stvara vektor rotacijske sile pri frekvenciji od 1× okretaja u minuti. Ta se sila prenosi kroz ležajeve, povećavajući dinamičko opterećenje ležaja, uzrokujući ubrzano trošenje, umor i vibracije. Sila neravnoteže izravno se povećava s opterećenjem ležaja.

Kakav je odnos između sile neuravnoteženosti i vibracija?

Sila neuravnoteženosti je primarni uzbudni faktor pri 1× okretaja u minuti u rotirajućim strojevima. Rezultirajuća amplituda vibracija ovisi o veličini sile, dinamičkoj krutosti stroja (masa, krutost, prigušenje) i blizini rezonantnih frekvencija.

Besplatni inženjerski alat · #007

Centrifugalna sila iz neravnoteže

Izračunajte centrifugalnu silu generiranu rezidualnom neravnotežom u rotirajućem dijelu. Unesite neravnotežu i brzinu da biste odmah vidjeli rezultate sile.

F = U·ω² g·mm → N Opterećenje ležaja

Results

Centrifugalna sila

—

Sila (kN)

—

Sila (lbf)

—

Kutna brzina ω

—

Frekvencija

—

Neravnoteža (kg·m)

—

Ekvivalentna statička masa

—

Centrifugalna sila iz neravnoteže

Kada rotor ima rezidualnu neravnotežu U (masa × ekscentricitet), rotacija generira centrifugalnu silu:

F — centrifugalna sila (N)
U — neravnoteža u kg·m (= g·mm × 10⁻⁶)
ω — kutna brzina = 2πn/60 (rad/s)
n — brzina vrtnje (o/min)

Ovisnost o brzini

Budući da sila ovisi o ω², odnos s okretajima u minuti je kvadratni:

Udvostručenje brzine četverostruki centrifugalna sila. Zato strojevi velike brzine (turbine, turbopunjači) zahtijevaju mnogo strože tolerancije ravnoteže.

Ekvivalentno statičko opterećenje

Ekvivalentna statička masa je masa koja, postavljena u mirovanju na ležaj, proizvodi isto opterećenje kao i sila rotacijske neravnoteže:

Praktični primjer

Primjer - Elektromotor

Dano: Neuravnoteženost U = 1000 g·mm, Brzina n = 3000 o/min

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

Ekvivalentno statičko opterećenje: 98,7 / 9,81 = 10,06 kg

Tipične sile neravnoteže

Neravnoteža (g·mm)	Brzina (obrtaji u minuti)	Sila (N)	Primjena
100	10 000	109.7	Turbopunjač
1 000	3 000	98.7	Električni motor
5 000	1 500	123.4	Centrifugalna pumpa
10 000	750	61.7	Veliki ventilator
50 000	300	49.3	Drobilica

⚠️ Napomena: Ovaj izračun pretpostavlja kruti rotor ispod prve kritične brzine. Iznad prve kritične brzine, dinamički odziv je složeniji i zahtijeva analizu dinamike rotora.

Kalkulator centrifugalne sile iz neravnoteže | Besplatni online alat

Objavio/la Nikolaj Šelkovenko na 15. veljače 2026. 15. veljače 2026.

Results

Centrifugalna sila iz neravnoteže

Ovisnost o brzini

Ekvivalentno statičko opterećenje

Praktični primjer

Tipične sile neravnoteže