Instrument de inginerie gratuit · #007
Forța centrifugă din dezechilibru
Calculați forța centrifugă generată de dezechilibrul rezidual într-o piesă rotativă. Introduceți dezechilibrul și viteza pentru a vedea instantaneu rezultatele forței.
Rezultate
Forța centrifugă din dezechilibru
Când un rotor are un dezechilibru rezidual U (masă × excentricitate), rotația generează o forță centrifugă:
- F — forța centrifugă (N)
- U — dezechilibru în kg·m (= g·mm × 10⁻⁶)
- ω — viteză unghiulară = 2πn/60 (rad/s)
- n — viteza de rotație (RPM)
Dependența de viteză
Deoarece forța depinde de ω², relația cu turațiile pe minut este pătratică:
Dublarea vitezei pătrupleşte forța centrifugă. Acesta este motivul pentru care utilajele de mare viteză (turbine, turbocompresoare) necesită toleranțe de echilibrare mult mai stricte.
Sarcină statică echivalentă
Masa statică echivalentă este masa care, plasată în repaus pe un rulment, ar produce aceeași sarcină ca forța de dezechilibru rotativ:
Exemplu practic
Dat: Dezechilibru U = 1000 g·mm, Turație 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
Sarcină statică echivalentă: 98,7 / 9,81 = 10,06 kg
Forțe tipice de dezechilibru
| Dezechilibru (g·mm) | Viteză (RPM) | Forță (N) | Aplicație |
|---|---|---|---|
| 100 | 10 000 | 109.7 | Turbocompresor |
| 1 000 | 3 000 | 98.7 | Motor electric |
| 5 000 | 1 500 | 123.4 | Pompă centrifugă |
| 10 000 | 750 | 61.7 | Ventilator mare |
| 50 000 | 300 | 49.3 | Concasor |
⚠️ Notă: Acest calcul presupune un rotor rigid sub prima viteză critică. Peste prima viteză critică, răspunsul dinamic este mai complex și necesită o analiză a dinamicii rotorului.
Reduceți forțele de dezechilibru la fața locului cu instrumentele noastre portabile de echilibrare. Obțineți conformitatea cu standardul ISO 21940-11 și prelungiți durata de viață a rulmenților.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko este inginer în analiza vibrațiilor, fondator și director general al Vibromera. De peste 15 ani echilibrează echipamente rotative pe teren, nu pe un stand de probă: tocătoare, ventilatoare industriale, concasoare, centrifuge, arbori și axe portsculă. Din această muncă s-au născut instrumentele Balanset — au fost concepute ca o unealtă pe care specialistul o poate duce la mașină și o poate folosi singur, la fața locului, nu ca echipament de laborator. Vibromera a fost fondată în 2017 și, din 2023, are sediul în Porto, Portugalia. Aici au loc dezvoltarea, asamblarea și asistența pentru gama Balanset. Instrumentul de vârf este Balanset-1A, un analizor portabil pentru echilibrarea într-un plan și în două plane și pentru diagnosticarea vibrațiilor. Nikolai se implică personal în asistența pentru clienți, în rezolvarea cazurilor dificile de echilibrare și în dezvoltarea software-ului. Lucrează cu clienți din întreaga lume, în orice limbă.
