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:
Fördubbling av 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
Givetvis: 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) | Tillämpning |
|---|---|---|---|
| 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. Uppfyll ISO 21940-11 och förläng lagrens livslängd.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko är vibrationsanalysingenjör samt grundare och vd för Vibromera. I mer än 15 år har han balanserat roterande utrustning ute i fält i stället för i en provbänk: slaghackar, industrifläktar, krossar, centrifuger, axlar och spindlar. Det är ur det arbetet Balanset-instrumenten har vuxit fram — de utformades som ett verktyg som en specialist kan bära med sig till maskinen och använda på egen hand på plats, inte som laboratorieutrustning. Vibromera grundades 2017 och har sedan 2023 sin bas i Porto i Portugal. Utveckling, montering och support av Balanset-serien sker här. Flaggskeppet är Balanset-1A, en bärbar analysator för balansering i ett och två plan och för vibrationsdiagnostik. Nikolai deltar personligen i kundsupporten, i arbetet med svåra balanseringsfall och i utvecklingen av programvaran. Han arbetar med kunder över hela världen, på vilket språk som helst.
