Hogyan számíthatom ki a centrifugális erőt a kiegyensúlyozatlanságból?

Centrifugális erő F = U × ω², ahol U a kiegyensúlyozatlanság kg·m-ben, ω pedig a szögsebesség rad/s-ban. Ha a kiegyensúlyozatlanság g·mm-ben van megadva, akkor azt 10⁶-vel elosztva kell kg·m-re átszámítani. A szögsebesség ω = 2π × n / 60, ahol n a sebesség rpm-ben.

Mi az egyensúlyhiány mértékegysége?

A kiegyensúlyozatlanságot tömeg × távolság mértékegységben mérik: az iparban a g·mm (gramm-milliméter) a leggyakoribb, Észak-Amerikában az oz·in (uncia-hüvelyk), az SI-m pedig a kg·m. 1 oz·in ≈ 720 g·mm.

Miért növekszik a centrifugális erő a sebesség négyzetével?

Centrifugális erő F = m × r × ω². Mivel az ω arányos a fordulatszámmal, a sebesség megduplázása négyszeresére növeli az erőt. Ezért a nagy sebességű rotorok sokkal szigorúbb kiegyensúlyozási tűréshatárokat igényelnek, mint a lassú sebességű rotorok.

Hogyan befolyásolja a kiegyensúlyozatlansági erő a csapágyakat?

A kiegyensúlyozatlanság forgó erővektort hoz létre 1× RPM frekvencián. Ez az erő átkerül a csapágyakon, növelve a dinamikus csapágyterhelést, ami felgyorsult kopást, kifáradást és rezgést okoz. A kiegyensúlyozatlansági erő közvetlenül növeli a csapágyterhelést.

Mi a kapcsolat a kiegyensúlyozatlansági erő és a rezgés között?

A forgó gépekben 1× RPM fordulatszámon fellépő kiegyensúlyozatlansági erő az elsődleges gerjesztés. Az így létrejövő rezgési amplitúdó az erő nagyságától, a gép dinamikus merevségétől (tömeg, merevség, csillapítás) és a rezonanciafrekvenciákhoz való közelségtől függ.

Ingyenes mérnöki eszköz · #007

Centrifugális erő az egyensúlyhiányból

Számítsa ki a forgó alkatrészben maradó kiegyensúlyozatlanság által létrehozott centrifugális erőt. Adja meg a kiegyensúlyozatlanságot és a sebességet az erőeredmények azonnali megtekintéséhez.

F = U·ω² g·mm → N Csapágyterhelés

Eredmények

Centrifugális erő

—

Erő (kN)

—

Erő (lbf)

—

Szögsebesség ω

—

Frekvencia

—

Kiegyensúlyozatlanság (kg·m)

—

Egyenértékű statikus tömeg

—

Centrifugális erő az egyensúlyhiányból

Amikor egy rotornak maradék kiegyensúlyozatlansága van (tömeg × excentricitás), a forgás centrifugális erőt generál:

F — centrifugális erő (N)
U — kiegyensúlyozatlanság kg·m-ben (= g·mm × 10⁻⁶)
ω — szögsebesség = 2πn/60 (rad/s)
n — forgási sebesség (RPM)

Sebességfüggőség

Mivel az erő függ az ω²-től, az RPM-mel való kapcsolat négyzetes:

A sebesség megduplázása négyesek a centrifugális erő. Ezért a nagy sebességű gépek (turbinák, turbófeltöltők) sokkal szigorúbb kiegyensúlyozási tűréshatárokat igényelnek.

Egyenértékű statikus terhelés

Az ekvivalens statikus tömeg az a tömeg, amely egy csapágyra helyezve ugyanakkora terhelést hozna létre, mint a forgó kiegyensúlyozatlansági erő:

Gyakorlati példa

Példa – Villanymotor

Adott: Kiegyensúlyozatlanság U = 1000 g·mm, Sebesség 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 É

Egyenértékű statikus terhelés: 98,7 / 9,81 = 10,06 kg

Tipikus kiegyensúlyozatlansági erők

Kiegyensúlyozatlanság (g·mm)	Sebesség (RPM)	Erő (N)	Alkalmazás
100	10 000	109.7	Turbófeltöltő
1 000	3 000	98.7	Elektromos motor
5 000	1 500	123.4	Centrifugális szivattyú
10 000	750	61.7	Nagy ventilátor
50 000	300	49.3	Zúzó

⚠️ Megjegyzés: Ez a számítás merev rotort feltételez az első kritikus sebesség alatt. Az első kritikus sebesség felett a dinamikus válasz összetettebb, és rotordinamikai elemzést igényel.

Centrifugális erő kiegyensúlyozatlanságból származó kalkulátor | Ingyenes online eszköz

Kiadja Nikolai Shelkovenko be 2026. február 15. 2026. február 15.

Eredmények

Centrifugális erő az egyensúlyhiányból

Sebességfüggőség

Egyenértékű statikus terhelés

Gyakorlati példa

Tipikus kiegyensúlyozatlansági erők