Gratis ingeniørverktøy · #007
Sentrifugalkraft fra ubalanse
Beregn sentrifugalkraften som genereres av gjenværende ubalanse i en roterende del. Skriv inn ubalanse og hastighet for å se kraftresultatene umiddelbart.
Resultater
Sentrifugalkraft fra ubalanse
Når en rotor har gjenværende ubalanse U (masse × eksentrisitet), genererer rotasjon en sentrifugalkraft:
- F — sentrifugalkraft (N)
- U — ubalanse i kg·m (= g·mm × 10⁻⁶)
- ω — vinkelhastighet = 2πn/60 (rad/s)
- n — rotasjonshastighet (RPM)
Hastighetsavhengighet
Siden kraften avhenger av ω², er forholdet med turtall kvadratisk:
Dobling av hastigheten firedobler sentrifugalkraften. Dette er grunnen til at høyhastighetsmaskineri (turbiner, turboladere) krever mye strengere balansetoleranser.
Ekvivalent statisk belastning
Den ekvivalente statiske massen er massen som, plassert i ro på et lager, ville produsere samme belastning som den roterende ubalansekraften:
Praktisk eksempel
Gitt: Ubalanse U = 1000 g·mm, hastighet n = 3000 o/min
ω = 2π × 3000 / 60 = 314,16 rad/s
U (SI) = 1000 × 10⁻⁶ = 0,001 kg·m
F = 0,001 × 314,16² = 98,7 N
Ekvivalent statisk belastning: 98,7 / 9,81 = 10,06 kg
Typiske ubalansekrefter
| Ubalanse (g·mm) | Hastighet (RPM) | Kraft (N) | Bruksområde |
|---|---|---|---|
| 100 | 10 000 | 109.7 | Turbolader |
| 1 000 | 3 000 | 98.7 | Elektrisk motor |
| 5 000 | 1 500 | 123.4 | Sentrifugalpumpe |
| 10 000 | 750 | 61.7 | Stor vifte |
| 50 000 | 300 | 49.3 | Knuser |
⚠️ Merk: Denne beregningen forutsetter en stiv rotor under den første kritiske hastigheten. Over den første kritiske hastigheten er den dynamiske responsen mer kompleks og krever en rotordynamikkanalyse.
Prosedyrene som er beskrevet på denne siden, ble utviklet og testet i felt av Vibromera-teamet med Balanset-1A, en bærbar tokanals balanserer og vibrasjonsanalysator for balansering av rotorer på stedet.
Reduser ubalansekrefter på stedet med våre bærbare balanseringsinstrumenter. Oppnå samsvar med ISO 21940-11 og forleng lagrenes levetid.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko er vibrasjonsanalyseingeniør samt grunnlegger og daglig leder i Vibromera. I mer enn 15 år har han balansert roterende utstyr ute i felt i stedet for på en prøvebenk: mulchmaskiner, industrivifter, knusere, sentrifuger, aksler og spindler. Det er ut av dette arbeidet Balanset-instrumentene har vokst — de ble utformet som et verktøy en fagperson kan ta med til maskinen og bruke alene på stedet, ikke som laboratorieutstyr. Vibromera ble grunnlagt i 2017 og har siden 2023 hatt base i Porto i Portugal. Utvikling, montering og støtte for Balanset-serien skjer her. Flaggskipet er Balanset-1A, en bærbar analysator for balansering i ett og to plan og for vibrasjonsdiagnostikk. Nikolai deltar personlig i kundestøtten, i arbeidet med vanskelige balanseringssaker og i utviklingen av programvaren. Han jobber med kunder over hele verden, på alle språk.
