Kako izračunam centrifugalno silo iz neuravnoteženosti?

Centrifugalna sila F = U × ω², kjer je U neuravnoteženost v kg·m in ω kotna hitrost v rad/s. Če je neuravnoteženost v g·mm, jo pretvorite v kg·m tako, da jo delite z 10⁶. Kotna hitrost ω = 2π × n / 60, kjer je n hitrost v vrtljajih na minuto.

Kakšna je enota za neravnovesje?

Neuravnoteženost se meri v enotah masa × razdalja: v industriji je najpogostejša enota g·mm (gram-milimetri), v Severni Ameriki se uporablja oz·in (unča-palec), enota SI pa je kg·m. 1 oz·in ≈ 720 g·mm.

Zakaj se centrifugalna sila povečuje s kvadratom hitrosti?

Centrifugalna sila F = m × r × ω². Ker je ω sorazmerna z vrtljaji na minuto, podvojitev hitrosti početveri silo. Zato visokohitrostni rotorji zahtevajo veliko strožje tolerance ravnotežja kot nizkohitrostni rotorji.

Kako sila neuravnoteženosti vpliva na ležaje?

Neuravnoteženost ustvarja vektor vrtilne sile s frekvenco 1 × vrtljaji na minuto. Ta sila se prenaša skozi ležaje, kar povečuje dinamično obremenitev ležaja, kar povzroča pospešeno obrabo, utrujanje in vibracije. Sila neuravnoteženosti neposredno poveča obremenitev ležaja.

Kakšna je povezava med silo neuravnoteženosti in vibracijami?

Sila neuravnoteženosti je primarni vzbujevalni dejavnik pri 1× vrtljajih na minuto v vrtečih se strojih. Nastala amplituda vibracij je odvisna od velikosti sile, dinamične togosti stroja (masa, togost, dušenje) in bližine resonančnih frekvenc.

Brezplačno inženirsko orodje · #007

Centrifugalna sila zaradi neravnovesja

Izračunajte centrifugalno silo, ki jo povzroči preostala neuravnoteženost v vrtečem se delu. Vnesite neuravnoteženost in hitrost, da takoj vidite rezultate sile.

F = U·ω² g·mm → N Obremenitev ležaja

Rezultati

Centrifugalna sila

—

Sila (kN)

—

Sila (lbf)

—

Kotna hitrost ω

—

Pogostost

—

Neuravnoteženost (kg·m)

—

Ekvivalentna statična masa

—

Centrifugalna sila zaradi neravnovesja

Ko ima rotor preostalo neuravnoteženost U (masa × ekscentričnost), vrtenje ustvari centrifugalno silo:

Ž — centrifugalna sila (N)
U — neuravnoteženost v kg·m (= g·mm × 10⁻⁶)
ω — kotna hitrost = 2πn/60 (rad/s)
n — vrtilna hitrost (vrt/min)

Odvisnost od hitrosti

Ker je sila odvisna od ω², je razmerje z vrtljaji na minuto kvadratno:

Podvojitev hitrosti štirikrat centrifugalna sila. Zato visokohitrostni stroji (turbine, turbopolnilniki) zahtevajo veliko strožje tolerance ravnotežja.

Ekvivalentna statična obremenitev

Ekvivalentna statična masa je masa, ki bi v mirovanju na ležaju ustvarila enako obremenitev kot sila vrtečega se neuravnoteženega stanja:

Praktični primer

Primer – elektromotor

Dano: Neuravnoteženost U = 1000 g·mm, hitrost n = 3000 vrt/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

Ekvivalentna statična obremenitev: 98,7 / 9,81 = 10,06 kg

Tipične sile neuravnoteženosti

Neuravnoteženost (g·mm)	Hitrost (vrt/min)	Sila (N)	Uporaba
100	10 000	109.7	Turbopolnilnik
1 000	3 000	98.7	Elektromotor
5 000	1 500	123.4	Centrifugalna črpalka
10 000	750	61.7	Velik ventilator
50 000	300	49.3	Drobilnik

⚠️ Opomba: Ta izračun predpostavlja tog rotor pod prvo kritično hitrostjo. Nad prvo kritično hitrostjo je dinamični odziv bolj kompleksen in zahteva analizo dinamike rotorja.

Kalkulator centrifugalne sile iz neravnovesja | Brezplačno spletno orodje

Objavil Nikolaj Šelkovenko na 15. februar 2026 15. februar 2026

Rezultati

Centrifugalna sila zaradi neravnovesja

Odvisnost od hitrosti

Ekvivalentna statična obremenitev

Praktični primer

Tipične sile neuravnoteženosti