Bezmaksas inženiertehniskais rīks
Propellera nelīdzsvarotības kalkulators
Aprēķiniet pieļaujamo dzenskrūves disbalansu, centrbēdzes spēku, ekscentricitāti un katras lāpstiņas pielaidi saskaņā ar ISO 21940. Būtiski kuģu vārpstas vibrācijas kontrolei.
Rezultāti
Pieļaujamais dzenskrūves disbalanss (ISO 21940)
Propellera pieļaujamo disbalansu aprēķina, izmantojot to pašu ISO 21940-11 formulu, ko lieto visām rotējošajām mašīnām:
Kur G ir balansēšanas klase (mm/s), m ir propellera masa (kg), un ω = 2π·n/60 ir leņķiskais ātrums (rad/s).
Centrbēdzes spēks no nelīdzsvarotības
Centrbēdzes spēks, ko rada disbalanss darba ātrumā:
- U — disbalanss (g·mm)
- ω — leņķiskais ātrums (rad/s)
- F — centrbēdzes spēks (N)
Pielaide uz vienu lāpstiņu
Simetriskām dzenskrūvēm kopējais pieļaujamais disbalanss tiek vienādi sadalīts starp visām lāpstiņām:
Tipiskas propelleru balansēšanas pakāpes
| Pakāpe | Piemērošana |
|---|---|
| G40 | Lēna ātruma darba laivas dzenskrūves, kas nav kritiskas |
| G16 | Standarta jūras dzenskrūves, kravas kuģi |
| G6.3 | Ātrgaitas kuģi, jūras kara kuģi, pasažieru prāmji |
| G2.5 | Precīzijas propelleru, zema trokšņa līmeņa zemūdenes |
Praktisks piemērs
Ņemot vērā: Masa = 500 kg, ātrums = 300 apgr./min., klase = G16, 4 lāpstiņas
ω = 2π × 300 / 60 = 31,42 rad/s
Uper = 16 × 500 × 1000 / 31,42 = 254 620 g·mm
Ekscentricitāte = 16 × 1000 / 31,42 = 509,2 μm
F = 254 620 / 1 000 000 × 31,42² = 251,5 N
Uz vienu lāpstiņu: 254 620 / 4 = 63 655 g·mm
⚠️ Piezīme: Jūras dzenskrūves darbojas skarbos apstākļos. Aizsērēšana, lāpstiņu bojājumi un kavitācijas erozija laika gaitā var mainīt līdzsvaru. Lai atklātu veidojošos nelīdzsvarotību, ieteicams periodiski veikt vibrācijas uzraudzību.
Nelīdzsvaroti dzenskrūves vārpstas ātrumā rada centrbēdzes spēkus, kas caur gultņiem tiek pārnesti uz korpusu. Tas izraisa pārmērīgu vibrāciju, paātrinātu pakaļgala caurules gultņu un blīvējumu nodilumu, noguruma plaisāšanu vārpstā un diskomfortu pasažieriem/apkalpei. Pareiza balansēšana saskaņā ar ISO 21940 samazina šīs sekas.
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.
Šajā lapā aprakstītās procedūras izstrādāja un lauka apstākļos pārbaudīja Vibromera komanda, izmantojot Balanset-1A — pārnēsājamu divkanālu balansētāju un vibrāciju analizatoru rotoru balansēšanai uz vietas.
Profesionāli lauka balansēšanas instrumenti kuģu propelleriem, vārpstām un rotējošām mašīnām. Nodrošina atbilstību ISO 21940-11 standartam uz vietas.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko ir vibrāciju analīzes inženieris, kā arī uzņēmuma Vibromera dibinātājs un vadītājs. Vairāk nekā 15 gadus viņš balansē rotējošas iekārtas darba vietā, nevis uz pārbaudes stenda: mulčētājus, rūpnieciskos ventilatorus, drupinātājus, centrifūgas, vārpstas un darbvārpstas. Tieši no šī darba radās Balanset instrumenti — tie tika veidoti kā rīks, ko speciālists var aiznest pie mašīnas un lietot viens pats uz vietas, nevis kā laboratorijas aprīkojums. Vibromera dibināta 2017. gadā, un kopš 2023. gada tā atrodas Portu, Portugālē. Šeit notiek Balanset līnijas izstrāde, montāža un atbalsts. Vadošais instruments ir Balanset-1A — portatīvs analizators balansēšanai vienā un divās plaknēs, kā arī vibrāciju diagnostikai. Nikolai personīgi piedalās klientu atbalstā, sarežģītu balansēšanas gadījumu risināšanā un programmatūras izstrādē. Viņš strādā ar klientiem visā pasaulē, jebkurā valodā.
