Bagaimana cara menghitung gaya sentrifugal pada bilah kipas?

Gaya sentrifugal F = m × R × ω², di mana m adalah massa bilah dalam kg, R adalah jarak dari sumbu rotasi ke pusat gravitasi bilah dalam meter, dan ω = 2π·n/60 adalah kecepatan sudut dalam rad/s. Hasilnya dalam Newton.

Apa itu rasio gaya terhadap berat dan mengapa hal itu penting?

Rasio gaya terhadap berat adalah gaya sentrifugal dibagi dengan berat mata pisau (m×g). Ini menunjukkan berapa kali gaya gravitasi yang dialami mata pisau. Rasio 1000 berarti mata pisau 'merasakan' 1000 kali beratnya sendiri. Ini sangat penting untuk tegangan akar mata pisau, desain pengikat, dan penilaian umur kelelahan.

Berapakah kecepatan ujung kipas yang aman untuk kipas industri?

Kecepatan ujung maksimum yang umum: impeler baja karbon 80–120 m/s, baja tahan karat 60–90 m/s, aluminium 100–150 m/s, FRP/fiberglass 60–80 m/s. Kecepatan ujung yang lebih tinggi meningkatkan tegangan sentrifugal dan kebisingan. Aplikasi kritis dapat membatasi kecepatan ujung hingga 60 m/s.

Mengapa kipas ID mengalami gaya sentrifugal yang lebih besar daripada kipas FD?

Kipas ID (Induced Draft) biasanya menangani gas panas dan kotor serta memiliki bilah yang lebih besar dan lebih berat dengan radius yang lebih besar daripada kipas FD (Forced Draft). Dikombinasikan dengan kecepatan yang sama atau lebih tinggi, hal ini menghasilkan gaya sentrifugal yang jauh lebih besar pada bilah kipas ID.

Bagaimana gaya sentrifugal berhubungan dengan keseimbangan kipas?

Gaya sentrifugal akibat ketidakseimbangan (distribusi massa yang tidak merata) menyebabkan getaran. Bahkan perbedaan massa yang kecil antar bilah akan menciptakan gaya ketidakseimbangan bersih pada poros. Penyeimbangan yang tepat memastikan gaya sentrifugal dari semua bilah saling meniadakan, sehingga menyisakan gaya bersih minimal pada bantalan.

Alat Teknik Gratis

Kalkulator Gaya Sentrifugal Bilah Kipas

Hitung gaya sentrifugal pada bilah kipas untuk kipas ID dan FD. Dapatkan gaya per bilah, gaya total, rasio gaya terhadap berat, dan kecepatan ujung bilah.

Penggemar ID / FD Kekuatan per Bilah Kecepatan Ujung

Hasil

Kekuatan per Bilah

—

Gaya per Bilah (kN)

—

Rasio Gaya terhadap Berat

—

Total Force (Semua Blade)

—

Kecepatan Ujung

—

Gaya Sentrifugal pada Bilah Kipas

m — massa bilah (kg)
R — jarak dari sumbu ke pusat gravitasi bilah (m) — masukkan dalam mm, dikonversi secara internal
ω = 2π·n/60 — kecepatan sudut (rad/s)

Rasio Gaya terhadap Berat

Kecepatan Ujung

Kecepatan ujung impeler dihitung menggunakan radius pusat gravitasi (CG) bilah. Untuk kecepatan ujung impeler yang sebenarnya, gunakan radius ujung terluar.

Contoh Praktis

Contoh — ID Bilah Kipas

Diberikan: Massa bilah = 15 kg, radius pusat gravitasi = 800 mm, kecepatan = 1485 RPM

ω = 2π × 1485 / 60 = 155,5 rad/s

F = 15 × 0,8 × 155,5² = 290.340 N = 290,3 kN

Gaya/Berat = 290.340 / (15 × 9,81) = 1.972×

Kecepatan ujung pada CG = 0,8 × 155,5 = 124,4 m/detik

⚠️ Catatan: Gaya-gaya ini bekerja per bilah pada pangkal bilah. Gaya total pada bantalan bergantung pada kualitas keseimbangan — idealnya, semua gaya antar bilah saling meniadakan. Perbedaan massa antar bilah menciptakan gaya ketidakseimbangan yang diukur selama proses penyeimbangan.