เครื่องมือวิศวกรรมฟรี · #007
แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางจากความไม่สมดุล
คำนวณแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่เกิดจากความไม่สมดุลคงเหลือในชิ้นส่วนที่หมุน ป้อนค่าความไม่สมดุลและความเร็วเพื่อดูผลลัพธ์ของแรงได้ทันที
ผลลัพธ์
แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางจากความไม่สมดุล
เมื่อโรเตอร์มีความไม่สมดุลตกค้าง U (มวล × ความเยื้องศูนย์) การหมุนจะสร้างแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง:
- F — แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง (N)
- U — ความไม่สมดุลในหน่วย kg·m (= g·mm × 10⁻⁶)
- ω — ความเร็วเชิงมุม = 2πn/60 (rad/s)
- n — ความเร็วรอบ (RPM)
การพึ่งพาความเร็ว
เนื่องจากแรงขึ้นอยู่กับ ω² ความสัมพันธ์กับ RPM จึงเป็นแบบกำลังสอง:
เพิ่มความเร็วเป็นสองเท่า สี่เท่า แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง นี่คือเหตุผลที่เครื่องจักรความเร็วสูง (กังหัน, เทอร์โบชาร์จเจอร์) ต้องการค่าความคลาดเคลื่อนในการทรงตัวที่เข้มงวดกว่ามาก.
โหลดคงที่เทียบเท่า
มวลสถิตเทียบเท่าคือมวลที่เมื่อวางนิ่งบนแบริ่งแล้ว จะก่อให้เกิดโหลดเท่ากับแรงจากความไม่สมดุลที่หมุนอยู่
ตัวอย่างการปฏิบัติ
ที่ให้ไว้: ความไม่สมดุล U = 1000 กรัม·มม., ความเร็ว n = 3000 รอบต่อนาที
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
ภาระคงที่เทียบเท่า: 98.7 / 9.81 = 10.06 กก.
แรงไม่สมดุลทั่วไป
| ความไม่สมดุล (กรัม·มม.) | ความเร็ว (รอบต่อนาที) | แรง (นิวตัน) | แอปพลิเคชัน |
|---|---|---|---|
| 100 | 10 000 | 109.7 | เทอร์โบชาร์จเจอร์ |
| 1 000 | 3 000 | 98.7 | มอเตอร์ไฟฟ้า |
| 5 000 | 1 500 | 123.4 | ปั๊มหอยโข่ง |
| 10 000 | 750 | 61.7 | พัดลมขนาดใหญ่ |
| 50 000 | 300 | 49.3 | เครื่องบด |
⚠️ หมายเหตุ: การคำนวณนี้ตั้งอยู่บนสมมติฐานว่าโรเตอร์มีความแข็งเกร็งที่ความเร็วต่ำกว่าความเร็ววิกฤตแรก ที่ความเร็วสูงกว่าความเร็ววิกฤตแรก การตอบสนองทางพลศาสตร์จะซับซ้อนมากขึ้นและต้องใช้การวิเคราะห์พลศาสตร์ของโรเตอร์.
ลดแรงจากความไม่สมดุลหน้างานด้วยเครื่องถ่วงสมดุลแบบพกพาของเรา ให้เป็นไปตาม ISO 21940-11 และยืดอายุการใช้งานของตลับลูกปืน
