Hoe bereken ik de centrifugale kracht op basis van onbalans?

Centrifugale kracht F = U × ω², waarbij U de onbalans in kg·m is en ω de hoeksnelheid in rad/s. Als de onbalans in g·mm is, moet deze worden omgerekend naar kg·m door te delen door 10⁶. De hoeksnelheid ω = 2π × n / 60, waarbij n de snelheid in RPM is.

Wat is de eenheid van onbalans?

Onbalans wordt gemeten in massa × afstandseenheden: g·mm (gram-millimeter) is de meest gebruikte eenheid in de industrie, oz·in (ounce-inches) wordt gebruikt in Noord-Amerika en kg·m is de SI-eenheid. 1 oz·in ≈ 720 g·mm.

Waarom neemt de centrifugale kracht toe met het kwadraat van de snelheid?

Centrifugale kracht F = m × r × ω². Omdat ω evenredig is met het toerental, verviervoudigt de kracht bij een verdubbeling van de snelheid. Dit is de reden waarom rotors met een hoge snelheid veel nauwere toleranties vereisen voor de balans dan rotors met een lage snelheid.

Welke invloed heeft een onbalanskracht op lagers?

Een onbalans creëert een roterende krachtvector met een frequentie van 1× RPM. Deze kracht wordt via de lagers overgebracht, waardoor de dynamische lagerbelasting toeneemt en versnelde slijtage, vermoeidheid en trillingen ontstaan. De onbalanskracht draagt direct bij aan de lagerbelasting.

Wat is het verband tussen onbalanskracht en trillingen?

De onbalanskracht is de belangrijkste bron van trillingen bij 1× RPM in roterende machines. De resulterende trillingsamplitude hangt af van de grootte van de kracht, de dynamische stijfheid van de machine (massa, stijfheid, demping) en de nabijheid van resonantiefrequenties.

Gratis engineeringtool · #007

Centrifugale kracht als gevolg van onbalans

Bereken de centrifugale kracht die wordt gegenereerd door de resterende onbalans in een roterend onderdeel. Voer de onbalans en de snelheid in om de krachtresultaten direct te zien.

F = U·ω² g·mm → N Lagerbelasting

Resultaten

middelpuntvliedende kracht

—

Kracht (kN)

—

Kracht (lbf)

—

Hoekssnelheid ω

—

Frequentie

—

Onbalans (kg·m)

—

Equivalent statische massa

—

Centrifugale kracht als gevolg van onbalans

Wanneer een rotor een restonbalans U (massa × excentriciteit) heeft, genereert de rotatie een centrifugale kracht:

F — centrifugale kracht (N)
U — onbalans in kg·m (= g·mm × 10⁻⁶)
ω — hoeksnelheid = 2πn/60 (rad/s)
n — rotatiesnelheid (RPM)

Snelheidsafhankelijkheid

Omdat de kracht afhangt van ω², is de relatie met het toerental kwadratisch:

De snelheid verdubbelen viervoudig De centrifugale kracht. Daarom vereisen hogesnelheidsmachines (turbines, turboladers) veel nauwere toleranties voor de balans.

Equivalent statische belasting

De equivalente statische massa is de massa die, in rust op een lager geplaatst, dezelfde belasting zou produceren als de roterende onbalanskracht:

Praktisch voorbeeld

Voorbeeld — Elektromotor

Gegeven: Onbalans U = 1000 g·mm, Snelheid 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 N

Gelijkwaardige statische belasting: 98,7 / 9,81 = 10,06 kg

Typische onbalanskrachten

Onbalans (g·mm)	Snelheid (RPM)	Kracht (N)	Sollicitatie
100	10 000	109.7	Turbolader
1 000	3 000	98.7	Elektromotor
5 000	1 500	123.4	Centrifugaalpomp
10 000	750	61.7	Grote ventilator
50 000	300	49.3	Breker

⚠️ Let op: Deze berekening gaat uit van een starre rotor onder de eerste kritische snelheid. Boven de eerste kritische snelheid is de dynamische respons complexer en vereist een rotor-dynamische analyse.

Centrifugale kracht door onbalanscalculator | Gratis online tool

Gepubliceerd door Nikolaj Shelkovenko op 15 februari 2026 15 februari 2026

Resultaten

Centrifugale kracht als gevolg van onbalans

Snelheidsafhankelijkheid

Equivalent statische belasting

Praktisch voorbeeld

Typische onbalanskrachten