Gratis tekniskt verktyg · #007
Centrifugalkraft från obalans
Beräkna centrifugalkraften som genereras av kvarvarande obalans i en roterande del. Ange obalans och hastighet för att direkt se kraftresultaten.
Resultat
Centrifugalkraft från obalans
När en rotor har kvarvarande obalans U (massa × excentricitet), genererar rotationen en centrifugalkraft:
- F — centrifugalkraft (N)
- U — obalans i kg·m (= g·mm × 10⁻⁶)
- ω — vinkelhastighet = 2πn/60 (rad/s)
- n — rotationshastighet (varv/min)
Hastighetsberoende
Eftersom kraften beror på ω² är sambandet med varvtalet kvadratiskt:
Fördubbla hastigheten fyrdubblar centrifugalkraften. Det är därför höghastighetsmaskiner (turbiner, turboaggregat) kräver mycket snävare balanstoleranser.
Ekvivalent statisk belastning
Den ekvivalenta statiska massan är den massa som, placerad i vila på ett lager, skulle producera samma belastning som den roterande obalanskraften:
Praktiskt exempel
Given: Obalans U = 1000 g·mm, Varvtal n = 3000 varv/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
Ekvivalent statisk belastning: 98,7 / 9,81 = 10,06 kg
Typiska obalanskrafter
| Obalans (g·mm) | Varvtal (RPM) | Kraft (N) | Ansökan |
|---|---|---|---|
| 100 | 10 000 | 109.7 | Turboaggregat |
| 1 000 | 3 000 | 98.7 | Elmotor |
| 5 000 | 1 500 | 123.4 | Centrifugalpump |
| 10 000 | 750 | 61.7 | Stor fläkt |
| 50 000 | 300 | 49.3 | Kross |
⚠️ Obs: Denna beräkning förutsätter en stel rotor under den första kritiska hastigheten. Över den första kritiska hastigheten är det dynamiska svaret mer komplext och kräver en rotordynamikanalys.
Minska obalanskrafter på plats med våra bärbara balanseringsinstrument. Uppnå ISO 21940-11-överensstämmelse och förläng lagrens livslängd.