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.
Keputusan
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 | Penggunaan |
|---|---|
| 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
Diberi: Jisim = 500 kg, Kelajuan = 300 RPM, Gred = G16, 4 bilah
ω = 2π × 300 / 60 = 31.42 rad/s
Uper = 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.
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.
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.
Prosedur yang diterangkan pada halaman ini telah dibangunkan dan diuji di lapangan oleh pasukan Vibromera menggunakan Balanset-1A, iaitu pengimbang dua saluran mudah alih dan penganalisis getaran untuk pengimbangan rotor di tapak.
Instrumen pengimbangan di tapak profesional untuk propeler marin, aci dan jentera berputar. Capai pematuhan ISO 21940-11 di tapak.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko ialah jurutera analisis getaran serta pengasas dan Ketua Pegawai Eksekutif (CEO) Vibromera. Selama lebih 15 tahun, beliau telah mengimbangi peralatan berputar terus di lapangan berbanding di bangku ujian: mulcher, kipas industri, penghancur, sentrifug, aci dan gelendong. Kerja inilah yang menjadi asal usul instrumen Balanset — ia direka sebagai alat yang boleh dibawa oleh pakar terus ke mesin dan digunakan bersendirian, di tapak, bukan sebagai peralatan makmal. Vibromera diasaskan pada 2017 dan telah berpangkalan di Porto, Portugal, sejak 2023. Pembangunan, pemasangan dan sokongan siri Balanset semuanya dijalankan di sini. Instrumen unggulan kami ialah Balanset-1A, penganalisis mudah alih untuk pengimbangan satu dan dua satah serta diagnostik getaran. Nikolai terlibat secara peribadi dalam sokongan pelanggan, menyelesaikan kes pengimbangan yang sukar, dan dalam pembangunan perisian. Beliau bekerja dengan pelanggan di seluruh dunia, dalam apa jua bahasa.
