Zana ya Uhandisi Bure · #007
Nguvu ya Sentrifugi kutoka kwa Kutokuwa na Uzani
Hesabu nguvu ya sentrifugi inayotolewa na kutokuwa na uzani iliyobaki katika sehemu inayozunguka. Ingiza kutokuwa na uzani na kasi ili kuona matatokeo ya nguvu karabu mara moja.
Results
Nguvu ya Sentrifugi kutoka kwa Kutokuwa na Uzani
Wakati rotor ina kutokuwa na uzani iliyobaki U (uzani × eccentricity), mzunguko unaozalisha nguvu ya sentrifugi:
- F — nguvu ya centrifugal (N)
- U — unbalance in kg·m (= g·mm × 10⁻⁶)
- ω — kasi ya angular = 2πn/60 (rad/s)
- n — kasi ya mzunguko (RPM)
Utegemezi wa Kasi
Since force depends on ω², the relationship with RPM is quadratic:
Kuongeza kasi mara mbili quadruples nguvu ya centrifugal. Hii ndiyo sababu ya kwamba injini kwa kasi kubwa (turbines, turbochargers) inahitaji uvumilivu wa uzani zaidi sana.
Mzigo Sawa wa Statiki
Uzani sawa wa statiki ni uzani ambao, ukiwekwa kwa kupumzika kwenye kiungo, ungetengeneza mzigo sawa na nguvu ya uzani wa rotor inayozunguka:
Mfano wa Vitendo
Given: Unbalance U = 1000 g·mm, Speed n = 3000 RPM
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
Mzigo sawa wa statiki: 98.7 / 9.81 = 10.06 kg
Vikosi vya Uzani vya Kawaida
| Uzani (g·mm) | Speed (RPM) | Force (N) | Application |
|---|---|---|---|
| 100 | 10 000 | 109.7 | Turbocharger |
| 1 000 | 3 000 | 98.7 | Electric motor |
| 5 000 | 1 500 | 123.4 | Pamu ya centrifugal |
| 10 000 | 750 | 61.7 | Large fan |
| 50 000 | 300 | 49.3 | Crusher |
⚠️ Note: Hesabu hii inachukulia rotor kigumu chini ya kasi muhimu ya kwanza. Juu ya kasi muhimu ya kwanza, athari ya nguvu ni ngumu zaidi na inahitaji uchambuzi wa rotor-dynamics.
Kupunguza vikosi vya uzani mahali palipo na chombo chetu cha uzani kinachobeba. Naye ISO 21940-11 na kupanua maisha ya kiungo.
