Prečo je vyváženie vrtule dôležité pre námorné plavidlá?

Nevyvážené vrtule generujú pri otáčkach hriadeľa odstredivé sily, ktoré sa prenášajú cez ložiská do trupu. To spôsobuje nadmerné vibrácie, zrýchlené opotrebovanie ložísk a tesnení zadnej rúry, únavové praskanie v hriadeľoch a nepohodlie pre cestujúcich/posádku. Správne vyváženie podľa normy ISO 21940 minimalizuje tieto účinky.

Akú triedu vyváženia G by som mal použiť pre lodnú vrtuľu?

G16 je najbežnejšou triedou pre lodné vrtule. G6.3 sa používa pre vysokorýchlostné alebo námorné plavidlá, kde sú prísnejšie limity vibrácií. G40 môže byť prijateľná pre pomalobežné vrtule pracovných člnov.

Ako sa vypočítava prídavok na čepeľ?

Celková povolená nevyváženosť sa rovnomerne rozdelí medzi všetky listy. Pre 4-listú vrtuľu s celkovou toleranciou 1 000 g·mm môže mať každý list nevyváženosť až 250 g·mm. Toto za predpokladu, že listy sú usporiadané symetricky.

Akú odstredivú silu vytvára nevyváženosť vrtule?

Odstredivá sila F = U × ω² / 1 000 000, kde U je nevyváženosť v g·mm a ω je uhlová rýchlosť v rad/s. Aj malá nevyváženosť pri vysokých otáčkach vytvára značné sily – napríklad 5 000 g·mm pri 300 otáčkach za minútu vytvára približne 5 N, ale pri 3 000 otáčkach za minútu vytvára približne 500 N.

Môžem vyvážiť vrtuľu na hriadeli bez jej demontáže?

Áno, vyvažovanie vrtule na mieste je možné pomocou prenosných vyvažovacích prístrojov, ako je séria Balanset od spoločnosti Vibromera. Na vrtuľu sa pripevnia skúšobné závažia, zmeria sa vibračná odozva a vypočítajú sa korekčné hmotnosti. Tým sa zabráni nákladnému suchému dokovaniu.

Bezplatný inžiniersky nástroj

Kalkulačka nevyváženosti vrtule

Vypočítajte prípustnú nevyváženosť vrtule, odstredivú silu, excentricitu a toleranciu na list podľa normy ISO 21940. Nevyhnutné pre kontrolu vibrácií hriadeľa lodných lodí.

ISO 21940-11 Lodné vrtule Prídavok na čepeľ

Hmotnosť vrtule (kg)

Počet čepelí

Priemer vrtule (mm)

Rýchlosť hriadeľa (RPM)

Zostatok triedy G

Rýchle predvoľby

Výsledky

Prípustná nevyváženosť

—

Špecifická nevyváženosť (excentricita)

—

Odstredivá sila pri prípustnej nevyváženosti

—

Prídavok na čepeľ

—

Uhlová rýchlosť ω

—

Prípustná nevyváženosť vrtule (ISO 21940)

Prípustná nevyváženosť vrtule sa vypočíta pomocou rovnakého vzorca podľa normy ISO 21940-11, aký sa používa pre všetky rotačné stroje:

Kde G je vyvažovací sklon (mm/s), m je hmotnosť vrtule (kg) a ω = 2π·n/60 je uhlová rýchlosť (rad/s).

Odstredivá sila z nerovnováhy

Odstredivá sila generovaná nevyváženosťou pri prevádzkovej rýchlosti:

U — nevyváženosť (g·mm)
ω — uhlová rýchlosť (rad/s)
F — odstredivá sila (N)

Prídavok na čepeľ

Pre symetrické vrtule sa celková prípustná nevyváženosť rovnomerne rozdelí medzi všetky listy:

Typické stupne vyváženia vrtúľ

Trieda	Aplikácia
G40	Pomalootáčkové vrtule pracovných člnov, nekritické
G16	Štandardné lodné vrtule, nákladné lode
G6.3	Vysokorýchlostné plavidlá, námorné plavidlá, osobné trajekty
G2.5	Presné vrtule, ponorky s nízkou hlučnosťou

Praktický príklad

Príklad – 4-listá lodná vrtuľa

Vzhľadom na to, že: Hmotnosť = 500 kg, Rýchlosť = 300 ot./min, Trieda = G16, 4 čepele

ω = 2π × 300 / 60 = 31,42 rad/s

U_za = 16 × 500 × 1000 / 31,42 = 254 620 g·mm

Excentricita = 16 × 1000 / 31,42 = 509,2 μm

F = 254 620 / 1 000 000 × 31,42² = 251,5 N

Na čepeľ: 254 620 / 4 = 63 655 g·mm

⚠️ Poznámka: Lodné vrtule pracujú v náročných podmienkach. Znečistenie, poškodenie lopatiek a kavitačná erózia môžu časom zmeniť vyváženosť. Na zistenie vznikajúcej nevyváženosti sa odporúča pravidelné monitorovanie vibrácií.

Kalkulačka nevyváženosti vrtule | Vibrácie hriadeľa lodnej dopravy

Vydal Nikolaj Šelkovenko na 15. februára 2026 15. februára 2026

Výsledky

Prípustná nevyváženosť vrtule (ISO 21940)

Odstredivá sila z nerovnováhy

Prídavok na čepeľ

Typické stupne vyváženia vrtúľ

Praktický príklad