Ferramenta de engenharia gratuita · #007
Força centrífuga do desbalanceamento
Calcule a força centrífuga gerada pelo desbalanceamento residual em uma peça rotativa. Insira o desbalanceamento e a velocidade para ver os resultados de força instantaneamente.
Resultados
Força centrífuga do desbalanceamento
Quando um rotor possui desbalanceamento residual U (massa × excentricidade), a rotação gera uma força centrífuga:
- F — força centrífuga (N)
- U — desbalanceamento em kg·m (= g·mm × 10⁻⁶)
- ω — velocidade angular = 2πn/60 (rad/s)
- n — velocidade de rotação (RPM)
Dependência da velocidade
Como a força depende de ω², a relação com a RPM é quadrática:
Dobrar a velocidade quadriplica a força centrífuga. É por isso que máquinas de alta velocidade (turbinas, turboalimentadores) exigem tolerâncias de balanceamento muito mais rigorosas.
Carga estática equivalente
A massa estática equivalente é a massa que, colocada em repouso sobre um rolamento, produziria a mesma carga que a força de desbalanceamento rotativo:
Exemplo Prático
Dados: Desbalanceamento U = 1000 g·mm, Velocidade 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
Carga estática equivalente: 98,7 / 9,81 = 10,06 kg
Forças típicas de desbalanceamento
| Desbalanceamento (g·mm) | Velocidade (RPM) | Força (N) | Aplicação |
|---|---|---|---|
| 100 | 10 000 | 109.7 | Turboalimentador |
| 1 000 | 3 000 | 98.7 | Motor elétrico |
| 5 000 | 1 500 | 123.4 | Bomba centrífuga |
| 10 000 | 750 | 61.7 | Ventilador grande |
| 50 000 | 300 | 49.3 | Britador |
⚠️ Nota: Este cálculo assume um rotor rígido abaixo da primeira velocidade crítica. Acima da primeira velocidade crítica, a resposta dinâmica é mais complexa e requer uma análise de dinâmica de rotores.
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