Bagaimanakah saya mengira daya emparan daripada ketidakseimbangan?

Daya emparan F = U × ω², dengan U ialah ketidakseimbangan dalam kg·m dan ω ialah halaju sudut dalam rad/s. Jika ketidakseimbangan dalam g·mm, tukarkan kepada kg·m dengan membahagi dengan 10⁶. Halaju sudut ω = 2π × n / 60, dengan n ialah kelajuan dalam RPM.

Apakah unit bagi ketidakseimbangan?

Ketidakseimbangan diukur dalam unit jisim × jarak: g·mm (gram-milimeter) adalah yang paling biasa dalam industri, oz·in (auns-inci) digunakan di Amerika Utara, dan kg·m ialah unit SI. 1 oz·in ≈ 720 g·mm.

Mengapakah daya emparan meningkat dengan kuasa dua kelajuan?

Daya emparan F = m × r × ω². Oleh kerana ω adalah berkadar terus dengan RPM, menggandakan kelajuan akan menggandakan daya sebanyak empat kali ganda. Inilah sebabnya mengapa rotor berkelajuan tinggi memerlukan toleransi keseimbangan yang lebih ketat daripada rotor berkelajuan perlahan.

Bagaimanakah daya ketidakseimbangan mempengaruhi galas?

Ketidakseimbangan menghasilkan vektor daya berputar pada frekuensi 1× RPM. Daya ini dihantar melalui galas, meningkatkan beban galas dinamik, menyebabkan haus, keletihan dan getaran dipercepatkan. Daya ketidakseimbangan menambah secara langsung kepada beban galas.

Apakah hubungan antara daya ketidakseimbangan dan getaran?

Daya ketidakseimbangan merupakan pengujaan utama pada 1× RPM dalam jentera berputar. Amplitud getaran yang terhasil bergantung pada magnitud daya, kekakuan dinamik mesin (jisim, kekakuan, redaman), dan jarak dengan frekuensi resonans.

Alat Kejuruteraan Percuma · #007

Daya Emparan daripada Ketidakseimbangan

Kira daya emparan yang dihasilkan oleh ketidakseimbangan baki dalam bahagian yang berputar. Masukkan ketidakseimbangan dan kelajuan untuk melihat keputusan daya serta-merta.

F = U·ω² g·mm → N Beban Galas

Results

Daya Empar

—

Daya (kN)

—

Daya (lbf)

—

Halaju Sudut ω

—

Kekerapan

—

Ketidakseimbangan (kg·m)

—

Jisim Statik Setara

—

Daya Emparan daripada Ketidakseimbangan

Apabila rotor mempunyai baki ketidakseimbangan U (jisim × kesipian), putaran menghasilkan daya emparan:

F — daya emparan (N)
U — ketidakseimbangan dalam kg·m (= g·mm × 10⁻⁶)
ω — halaju sudut = 2πn/60 (rad/s)
n — kelajuan putaran (RPM)

Kebergantungan Kelajuan

Oleh kerana daya bergantung pada ω², hubungan dengan RPM adalah kuadratik:

Menggandakan kelajuan empat kali ganda daya emparan. Inilah sebabnya mengapa jentera berkelajuan tinggi (turbin, pengecas turbo) memerlukan toleransi keseimbangan yang lebih ketat.

Beban Statik Setara

Jisim statik setara ialah jisim yang, apabila diletakkan dalam keadaan rehat pada galas, akan menghasilkan beban yang sama seperti daya ketidakseimbangan berputar:

Contoh Praktikal

Contoh — Motor Elektrik

Diberi: Ketidakseimbangan U = 1000 g·mm, Kelajuan 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 U

Beban statik setara: 98.7 / 9.81 = 10.06 kg

Daya Ketidakseimbangan Lazim

Ketidakseimbangan (g·mm)	Kelajuan (RPM)	Daya (N)	Permohonan
100	10 000	109.7	Pengecas turbo
1 000	3 000	98.7	Motor elektrik
5 000	1 500	123.4	Pam empar
10 000	750	61.7	kipas besar
50 000	300	49.3	Penghancur

⚠️ Nota: Pengiraan ini mengandaikan rotor tegar di bawah kelajuan kritikal pertama. Di atas kelajuan kritikal pertama, tindak balas dinamik adalah lebih kompleks dan memerlukan analisis rotor-dinamik.

Daya Emparan daripada Kalkulator Ketidakseimbangan | Alat Dalam Talian Percuma

Diterbitkan oleh Nikolai Shelkovenko pada 15 Februari 2026 15 Februari 2026

Results

Daya Emparan daripada Ketidakseimbangan

Kebergantungan Kelajuan

Beban Statik Setara

Contoh Praktikal

Daya Ketidakseimbangan Lazim