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.

F = U·ω² g·mm → N Lagerbelastning
Snabbförinställningar

Resultat

Centrifugalkraft
Kraft (kN)
Kraft (lbf)
Vinkelhastighet ω
Frekvens
Obalans (kg·m)
Ekvivalent statisk massa

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

Exempel — Elmotor

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
10010 000109.7Turboaggregat
1 0003 00098.7Elmotor
5 0001 500123.4Centrifugalpump
10 00075061.7Stor fläkt
50 00030049.3Kross

⚠️ 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.

Vibromera — Bärbar balansering och vibrationsanalys
Minska obalanskrafter på plats med våra bärbara balanseringsinstrument. Uppnå ISO 21940-11-överensstämmelse och förläng lagrens livslängd.
Läs mer
Kategorier:

WhatsApp