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プロペラアンバランス計算機
ISO 21940 に従って、許容されるプロペラのアンバランス、遠心力、偏心度、およびブレードあたりの許容値を計算します。船舶のシャフト振動制御に不可欠です。
結果
許容プロペラアンバランス（ISO 21940）
プロペラの許容アンバランスは、すべての回転機械に使用される ISO 21940-11 の式を使用して計算されます。
ここで、 G バランス勾配（mm/s）, m プロペラの質量（kg）であり、 ω = 2π·n/60 は角速度（rad/s）です。
不均衡による遠心力
動作速度における不平衡によって発生する遠心力：
- U — アンバランス（g·mm）
- ω — 角速度（rad/s）
- F — 遠心力（N）
ブレードあたりの許容量
対称型プロペラの場合、許容されるアンバランスの合計はすべてのブレード間で均等に分割されます。
プロペラの一般的なバランスグレード
| グレード | 適用 |
|---|---|
| G40 | 低速作業船のプロペラ、非クリティカル |
| G16 | 標準的な船舶用プロペラ、貨物船 |
| G6.3 | 高速船、海軍艦艇、旅客フェリー |
| G2.5 | 精密プロペラ、低騒音潜水艦 |
計算例
条件： 質量 = 500 kg、速度 = 300 RPM、グレード = G16、4枚刃
ω = 2π × 300 / 60 = 31.42 ラジアン/秒
Uper = 16 × 500 × 1000 ÷ 31.42 = 254,620 g・mm
離心率 = 16 × 1000 / 31.42 = 509.2μm
F = 254,620 ÷ 1,000,000 × 31.42² = 251.5 N
ブレードあたり: 254,620 / 4 = 63,655 g・mm
⚠️ 注意： 船舶用プロペラは過酷な条件下で作動します。汚れ、ブレードの損傷、キャビテーション浸食などにより、時間の経過とともにバランスが変化する可能性があります。アンバランスの発生を早期に検知するために、定期的な振動モニタリングをお勧めします。
Unbalanced propellers generate centrifugal forces at shaft speed that transmit through bearings into the hull. This causes excessive vibration, accelerated stern tube bearing and seal wear, fatigue cracking in shafting, and passenger/crew discomfort. Proper balancing per ISO 21940 minimizes these effects.
G16 is the most common grade for standard marine propellers (cargo vessels, tankers). G6.3 is used for high-speed craft, navy vessels, and passenger ferries where vibration must be minimized. G40 may suffice for slow-speed workboat propellers.
The total permissible unbalance is divided equally among all blades. For a 4-blade propeller with 1000 g·mm total allowance, each blade may have up to 250 g·mm. This assumes blades are symmetrically arranged around the hub.
Centrifugal force F = U × ω² / 1,000,000 (N), where U is unbalance in g·mm and ω is angular velocity in rad/s. Even small unbalances create significant forces at higher RPM — force increases with the square of speed.
Yes, in-situ propeller balancing is possible using portable balancing instruments like Vibromera's Balanset series. Trial weights are attached, vibration is measured, and correction masses are calculated — avoiding costly drydocking.
このページで説明されている手順は、Vibromeraチームが、現場でのロータバランシング用ポータブル2チャンネルバランサー兼振動アナライザーであるBalanset-1Aを使用して開発し、実地試験を行ったものです。
船舶用プロペラ、シャフト、回転機械用のプロフェッショナルな現場バランス調整機器。現場でISO 21940-11への準拠を実現します。
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenkoは、振動解析エンジニアであり、Vibromeraの創業者兼CEOです。 15年以上にわたり、彼は試験台上ではなく現場で回転機械のバランシングを行ってきました——マルチャー、産業用ファン、クラッシャー、遠心分離機、シャフト、スピンドルなど。この経験から生まれたのがBalanset計測器であり、専門家が機械のもとへ持ち運び、現場で単独で使用できる道具として設計されています。実験室用の機器ではありません。 Vibromeraは2017年に設立され、2023年以降はポルトガル・ポルトを拠点としています。Balansetシリーズの開発、組み立て、サポートはすべてここで行われています。フラッグシップ機器はBalanset-1Aであり、単一平面および二平面バランシングと振動診断のための可搬式アナライザーです。 Nikolaiは、カスタマーサポート、困難なバランシング案件への対応、そしてソフトウェアの開発に自ら携わっています。世界中の顧客と、どの言語でも対応しています。
