Образуют ли лопасти одинаковой массы обязательно сбалансированный ротор?

Краткий ответ

Нет. Одинаковая масса лопастей не означает одинакового радиального распределения массы. Для балансировки ротора масса, расположенная дальше от вала, имеет больший первый момент массы. Поэтому при сравнении лопастей малой ветроустановки нужны соответствующие данные о массе и ее положении, а не только три одинаковых показания весов.

Сравнивайте правильный момент

Для упрощенной модели лопасти с полной массой m в радиальном центре масс r первый момент массы равен mr, в kg m. Гипотетические лопасти массой 10 kg с центрами на 0.8 m и 0.9 m дают соответственно 8 и 9 kg m. Их полные массы совпадают, но радиальные вклады различаются. Для всей сборки также нужны фактические угловые положения и единая привязка к оси вала.

Не путайте момент массы с моментом инерции

Первый момент массы относится к векторной сумме вкладов эксцентрично расположенных масс. Момент инерции при вращении учитывает квадрат расстояния и отвечает на другой вопрос — об ускорении. Ни одна из этих величин сама по себе не подтверждает аэродинамическую симметрию, установочный угол лопастей или целостность конструкции. Лопасть может отвечать документированному критерию согласования масс, но все же требовать других проверок на уровне ротора; в комплекте приемочной документации следует точно указать, какую характеристику охватывает заявление о согласовании.

Запросите сравнение лопастей, значимое для балансировки

Спросите разработчика лопасти, что определяет подбор комплекта: индивидуальная масса, радиальный центр масс, измеренный статический момент или другая заданная величина. Требуйте одинаковой привязки к корню/валу и включения прикрепленных элементов в каждый результат. NASA подтверждает подход к центру тяжести с учетом масс, но не задает допусков для лопастей MARSTON. Не добавляйте грузы на месте и не смешивайте версии лопастей на основании этого примера. Цель решения — определить, позволяют ли представленные данные о массах обосновать заявленную оценку балансировки ротора. При сравнении комплекта следует сохранять неопределенность измерений массы и положения. Близкие расчетные моменты при грубых данных о положении не подтверждают более точной балансировки, чем позволяет разрешающая способность измерительных данных.