Bezpłatne narzędzie inżynierskie · #007
Siła odśrodkowa z niewyważenia
Oblicz siłę odśrodkową generowaną przez niewyważenie resztkowe w obracającej się części. Wprowadź niewyważenie i prędkość, aby natychmiast zobaczyć wyniki siły.
Wyniki
Siła odśrodkowa z niewyważenia
Gdy wirnik ma niewyważenie resztkowe U (masa × mimośród), obrót generuje siłę odśrodkową:
- F — siła odśrodkowa (N)
- U — niewyważenie w kg·m (= g·mm × 10⁻⁶)
- ω — prędkość kątowa = 2πn/60 (rad/s)
- n — prędkość obrotowa (obr./min)
Zależność od prędkości
Ponieważ siła zależy od ω², zależność od obrotów na minutę jest kwadratowa:
Podwojenie prędkości czterokrotnie zwiększa siłę odśrodkową. Dlatego maszyny szybkoobrotowe (turbiny, turbosprężarki) wymagają znacznie ściślejszych tolerancji wyważania.
Równoważne obciążenie statyczne
Równoważna masa statyczna to masa, która umieszczona w stanie spoczynku na łożysku wytworzyłaby takie samo obciążenie, jak wirująca siła niewyważenia:
Przykład praktyczny
Biorąc pod uwagę: Niewyważenie U = 1000 g·mm, prędkość n = 3000 obr./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
Równoważne obciążenie statyczne: 98,7 / 9,81 = 10,06 kg
Typowe siły niewyważenia
| Niewyważenie (g·mm) | Prędkość (obr./min) | Siła (N) | Zastosowanie |
|---|---|---|---|
| 100 | 10 000 | 109.7 | Turbosprężarka |
| 1 000 | 3 000 | 98.7 | Silnik elektryczny |
| 5 000 | 1 500 | 123.4 | Pompa odśrodkowa |
| 10 000 | 750 | 61.7 | Duży wentylator |
| 50 000 | 300 | 49.3 | Kruszarka |
⚠️ Uwaga: Obliczenia te zakładają wirnik sztywny poniżej pierwszej prędkości krytycznej. Powyżej pierwszej prędkości krytycznej reakcja dynamiczna jest bardziej złożona i wymaga analizy dynamiki wirnika.
Zredukuj siły niewyważenia na miejscu dzięki naszym przenośnym urządzeniom do wyważania. Osiągnij zgodność z normą ISO 21940-11 i wydłuż żywotność łożysk.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko jest inżynierem analizy wibracji oraz założycielem i prezesem firmy Vibromera. Od ponad 15 lat wyważa maszyny wirujące w terenie, a nie na stanowisku badawczym: mulczery, wentylatory przemysłowe, kruszarki, wirówki, wały i wrzeciona. To właśnie z tej pracy wyrosły przyrządy Balanset — zaprojektowano je jako narzędzie, które specjalista może zabrać do maszyny i obsłużyć samodzielnie, na miejscu, a nie jako sprzęt laboratoryjny. Vibromera powstała w 2017 roku, a od 2023 roku ma siedzibę w Porto w Portugalii. Tutaj odbywają się prace rozwojowe, montaż i wsparcie linii Balanset. Flagowym przyrządem jest Balanset-1A, przenośny analizator do wyważania w jednej i w dwóch płaszczyznach oraz do diagnostyki wibracji. Nikolai osobiście uczestniczy we wsparciu klientów, w rozwiązywaniu trudnych przypadków wyważania i w rozwoju oprogramowania. Pracuje z klientami na całym świecie, w każdym języku.
