Bakit mahalaga ang balancing ng propeller para sa mga sasakyang pandagat?

Ang mga hindi balanseng propeller ay naglilikha ng centrifugal force sa bilis ng shaft na dumadaan sa mga bearing patungo sa hulma. Nagiging sanhi ito ng labis na vibration, pinabilis na pagkasira ng stern tube bearing at seal, fatigue cracking sa shafting, at kakulangan sa kaginhawaan ng mga pasahero at tripulante. Ang wastong balancing ayon sa ISO 21940 ay nagpapababa ng mga epektong ito.

Anong balance grade G ang dapat gamitin para sa marine propeller?

Ang G16 ang pinaka-karaniwang grade para sa mga marine propeller. Ginagamit ang G6.3 para sa mga high-speed o naval na sasakyan kung saan mas mahigpit ang mga limitasyon ng vibration. Maaaring katanggap-tanggap ang G40 para sa mga mabagal na workboat propeller.

Paano kinukuwenta ang allowance bawat blade?

Ang kabuuang pinahintulutang unbalance ay pantay na hinahati sa lahat ng blade. Para sa isang 4-blade na propeller na may kabuuang 1000 g·mm na allowance, ang bawat blade ay maaaring magkaroon ng hanggang 250 g·mm ng unbalance. Ipinapalagay nito na ang mga blade ay nakaayos nang simetriko.

Anong centrifugal force ang nililikha ng unbalance ng propeller?

Centrifugal force F = U × ω² / 1,000,000 kung saan ang U ay unbalance sa g·mm at ang ω ay angular velocity sa rad/s. Kahit ang maliliit na unbalance sa mataas na RPM ay lumilikha ng malaking puwersa — halimbawa, ang 5000 g·mm sa 300 RPM ay gumagawa ng humigit-kumulang 5 N, ngunit sa 3000 RPM ay gumagawa ito ng humigit-kumulang 500 N.

Maaari bang i-balance ang propeller sa shaft nang hindi ito tinatanggal?

Oo, posible ang in-situ (on-site) na balancing ng propeller gamit ang mga portable na balancing instrument tulad ng Balanset series ng Vibromera. Ang mga trial weight ay ikinakabit sa propeller, sinusukat ang vibration response, at kinukuwenta ang mga correction mass. Naiiwasan nito ang mahal na drydocking.

Libreng Kasanayan sa Inhinyero

Propeller Unbalance Calculator

Kalkulahin ang pinahintulutang unbalance ng propeller, centrifugal force, eccentricity, at allowance bawat blade ayon sa ISO 21940. Mahalaga para sa kontrol ng vibration ng marine shaft.

ISO 21940-11 Marine Propellers Per-Blade Allowance

Propeller Mass (kg)

Bilang ng Blades

Propeller Diameter (mm)

Shaft Speed (RPM)

Balance Grade G

Quick presets

Results

Pinapayaggang Imbalance

—

Specific Unbalance (Eccentricity)

—

Centrifugal Force sa Pinapayaggang Imbalance

—

Per-Blade Allowance

—

Angular Velocity ω

—

Permissible Propeller Unbalance (ISO 21940)

Ang pinahintulutang unbalance para sa isang propeller ay kinukuwenta gamit ang parehong formula ng ISO 21940-11 na ginagamit para sa lahat ng rotating machinery:

Where G ay ang balance grade (mm/s), m ay ang masa ng propeller (kg), at ω = 2π·n/60 ay ang angular velocity (rad/s).

Puwersa ng Centrifugal mula sa Kawalan ng Balanse

Ang centrifugal force na nabubuo ng unbalance sa operating speed:

U — unbalance (g·mm)
ω — angular velocity (rad/s)
F — centrifugal force (N)

Per-Blade Allowance

Para sa mga simetrikong propeller, ang kabuuang pinahintulutang unbalance ay pantay na hinahati sa lahat ng blade:

Mga Tipikal na Balance Grade para sa mga Propeller

Grade	Application
G40	Mabagal na workboat propellers, hindi kritikal
G16	Standard marine propellers, cargo vessels
G6.3	Mataas na bilis na sasakyan, warship, passenger ferries
G2.5	Presisyon propela, low-noise submarines

Praktikal na Halimbawa

Halimbawa — 4-Blade na Marine Propeller

Given: Mass = 500 kg, Speed = 300 RPM, Grade = G16, 4 blades

ω = 2π × 300 / 60 = 31.42 rad/s

U_per = 16 × 500 × 1000 / 31.42 = 254,620 g·mm

Eccentricity = 16 × 1000 / 31.42 = 509.2 μm

F = 254,620 / 1,000,000 × 31.42² = 251.5 N

Bawat blade: 254,620 / 4 = 63,655 g·mm

⚠️ Note: Ang mga marine propeller ay nagtatrabaho sa mga malupit na kondisyon. Ang fouling, pinsala sa blade, at erosyon mula sa cavitation ay maaaring magbago ng balanse sa paglipas ng panahon. Inirerekomenda ang pana-panahong pagsubaybay ng vibration upang matukoy ang lumalaking unbalance.