Mengapakah pengimbangan kipas penting untuk kapal marin?

Kipas yang tidak seimbang menghasilkan daya emparan pada kelajuan aci yang dihantar melalui galas ke dalam badan kapal. Ini menyebabkan getaran berlebihan, kehausan galas tiub buritan dan pengedap yang dipercepatkan, keretakan lesu dalam aci, dan ketidakselesaan penumpang/kru. Pengimbangan yang betul mengikut ISO 21940 meminimumkan kesan ini.

Apakah gred keseimbangan G yang harus saya gunakan untuk kipas marin?

G16 ialah gred yang paling biasa untuk kipas marin. G6.3 digunakan untuk kapal berkelajuan tinggi atau tentera laut di mana had getaran lebih ketat. G40 mungkin boleh diterima untuk kipas bot kerja berkelajuan perlahan.

Bagaimanakah elaun setiap bilah dikira?

Jumlah ketidakseimbangan yang dibenarkan dibahagikan sama rata antara semua bilah. Bagi kipas 4 bilah dengan jumlah elaun 1000 g·mm, setiap bilah mungkin mempunyai sehingga 250 g·mm ketidakseimbangan. Ini mengandaikan bilah disusun secara simetri.

Bolehkah saya mengimbangkan kipas pada aci tanpa menanggalkannya?

Ya, pengimbangan kipas di lokasi (in-situ) boleh dilakukan menggunakan instrumen pengimbangan mudah alih seperti siri Balanset Vibromera. Pemberat percubaan dipasang pada kipas, tindak balas getaran diukur dan jisim pembetulan dikira. Ini mengelakkan dok kering yang mahal.

Alat Kejuruteraan Percuma

Kalkulator Ketidakseimbangan Kipas

Kirakan ketidakseimbangan propeler yang dibenarkan, daya emparan, kesipian dan elaun setiap bilah mengikut ISO 21940. Penting untuk kawalan getaran aci marin.

ISO 21940-11 Propeler Marin Elaun Setiap Bilah

Jisim Propeler (kg)

Bilangan Bilah

Diameter Propeler (mm)

Kelajuan aci (RPM)

Gred Baki G

Pratetap pantas

Keputusan

Ketidakseimbangan yang Dibenarkan

—

Ketidakseimbangan Spesifik (Eksentrisiti)

—

Daya Emparan pada Ketidakseimbangan yang Dibenarkan

—

Elaun Setiap Bilah

—

Halaju Sudut ω

—

Ketidakseimbangan Propeler yang Dibenarkan (ISO 21940)

Ketidakseimbangan yang dibenarkan untuk kipas dikira menggunakan formula ISO 21940-11 yang sama yang digunakan untuk semua jentera berputar:

Di mana G ialah gred pengimbangan (mm/s), m ialah jisim kipas (kg), dan ω = 2π·n/60 ialah halaju sudut (rad/s).

Daya Emparan daripada Ketidakseimbangan

Daya emparan yang dihasilkan oleh ketidakseimbangan pada kelajuan operasi:

U — ketidakseimbangan (g·mm)
ω — halaju sudut (rad/s)
F — daya emparan (N)

Elaun Setiap Bilah

Bagi kipas simetri, jumlah ketidakseimbangan yang dibenarkan dibahagikan sama rata antara semua bilah:

Gred Pengimbangan Lazim untuk Propeler

Gred	Permohonan
G40	Kipas bot kerja berkelajuan perlahan, tidak kritikal
G16	Kipas marin standard, kapal kargo
G6.3	Kraf berkelajuan tinggi, kapal tentera laut, feri penumpang
G2.5	Kipas jitu, kapal selam bising rendah

Contoh Praktikal

Contoh — Propeler Marin 4 Bilah

Diberi: Jisim = 500 kg, Kelajuan = 300 RPM, Gred = G16, 4 bilah

ω = 2π × 300 / 60 = 31.42 rad/s

U_per = 16 × 500 × 1000 / 31.42 = 254,620 g·mm

Kesipian = 16 × 1000 / 31.42 = 509.2 μm

F = 254,620 / 1,000,000 × 31.42² = 251.5 N

Setiap bilah: 254,620 / 4 = 63,655 g·mm

⚠️ Nota: Propeler marin beroperasi dalam keadaan yang teruk. Pengotoran, kerosakan bilah dan hakisan peronggaan boleh mengubah pengimbangan dari semasa ke semasa. Pemantauan getaran berkala disyorkan untuk mengesan ketidakseimbangan yang semakin berkembang.