免费工程工具 · #007
不平衡产生的离心力
计算旋转部件残余不平衡产生的离心力。输入不平衡量和转速,即可立即查看力计算结果。
成果
不平衡产生的离心力
当转子存在残余不平衡量 U(质量 × 偏心率)时,旋转会产生离心力:
- F — 离心力(牛顿)
- U — 不平衡量(kg·m = g·mm × 10⁻⁶)
- ω — 角速度 = 2πn/60 (rad/s)
- n — 转速(RPM)
速度依赖性
由于力与 ω² 成正比,因此力与转速的关系是二次函数:
速度加倍 四倍 离心力。这就是为什么高速机械(涡轮机、涡轮增压器)需要更严格的平衡公差的原因。
等效静载荷
等效静质量是指静止放置在轴承上时,能够产生与旋转不平衡力相同载荷的质量:
实例
已知: 不平衡量 U = 1000 g·mm,转速 n = 3000 RPM
ω = 2π × 3000 / 60 = 314.16 弧度/秒
U (SI) = 1000 × 10⁻⁶ = 0.001 千克·米
F = 0.001 × 314.16² = 98.7 牛顿
等效静载荷:98.7 / 9.81 = 10.06公斤
典型不平衡力
| 不平衡量(克·毫米) | 转速(每分钟) | 力(牛顿) | 应用 |
|---|---|---|---|
| 100 | 10 000 | 109.7 | 涡轮增压器 |
| 1 000 | 3 000 | 98.7 | 电动机 |
| 5 000 | 1 500 | 123.4 | 离心泵 |
| 10 000 | 750 | 61.7 | 大风扇 |
| 50 000 | 300 | 49.3 | 破碎机 |
⚠️ 注意: 此计算假设转子在第一临界转速以下为刚性转子。高于第一临界转速时,动态响应更为复杂,需要进行转子动力学分析。
使用我们的便携式平衡仪,现场降低不平衡力。符合 ISO 21940-11 标准,延长轴承寿命。
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko是一名振动分析工程师,也是Vibromera的创始人兼首席执行官。 15年多来,他一直在现场——而非在试验台上——为旋转设备进行平衡:粉碎机、工业风机、破碎机、离心机、轴和主轴。正是这些实际工作催生了Balanset系列仪器——它们被设计为一种专业人员可以随身携带到机器旁、在现场独立使用的工具,而非实验室设备。 Vibromera成立于2017年,自2023年起总部设于葡萄牙波尔图。Balanset系列产品的研发、组装与支持均在此完成。旗舰产品是Balanset-1A,一款用于单平面及双平面平衡和振动诊断的便携式分析仪。 Nikolai亲自参与客户支持工作,处理各种棘手的平衡案例,并参与软件开发。他以任何语言为全球客户提供服务。