Libreng Engineering Tool · #007
Puwersa ng Centrifugal mula sa Kawalan ng Balanse
Kalkulahin ang centrifugal force na nabuo ng residual unbalance sa isang umiikot na bahagi. Ilagay ang unbalance at bilis upang agad makita ang mga resulta ng puwersa.
Results
Puwersa ng Centrifugal mula sa Kawalan ng Balanse
Kapag ang isang rotor ay may residual unbalance U (masa × eccentricity), ang pag-ikot ay bumubuo ng centrifugal force:
- F — centrifugal force (N)
- U — unbalance sa kg·m (= g·mm × 10⁻⁶)
- ω — angular velocity = 2πn/60 (rad/s)
- n — bilis ng pag-ikot (RPM)
Dependency sa Bilis
Dahil ang puwersa ay nakasalalay sa ω², ang ugnayan sa RPM ay quadratic:
Pagdoble ng bilis quadruples ang centrifugal force. Kaya naman ang high-speed machinery (turbines, turbochargers) ay nangangailangan ng mas mahigpit na mga tolerance sa balanse.
Katumbas na Static na Karga
Ang katumbas na static mass ay ang masang, kung ilalagay na hindi gumagalaw sa isang bearing, ay makakagawa ng parehong karga tulad ng umiikot na puwersa ng unbalance:
Praktikal na Halimbawa
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
Katumbas na static na karga: 98.7 / 9.81 = 10.06 kg
Karaniwang Imbalance Forces
| Unbalance (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 | Centrifugal pump |
| 10 000 | 750 | 61.7 | Large fan |
| 50 000 | 300 | 49.3 | Crusher |
⚠️ Note: Inaasahan ng kalkulasyong ito ang isang rigid rotor na nasa ibaba ng unang critical speed. Sa itaas ng unang critical speed, ang dynamic na tugon ay mas kumplikado at nangangailangan ng pagsusuri ng rotor dynamics.
Bawasan ang mga puwersa ng unbalance sa site gamit ang aming mga portable na instrumento sa balanse. Makamit ang pagsunod sa ISO 21940-11 at pahabain ang buhay ng bearing.
