Kritik Dönme Hızı Hesaplama

Statik sehimi milimetre cinsinden girerek kritik dönme hızını bulun.

Sonuç

1.892 rpm
198,13 rad/s
31,53 Hz

Nasıl hesaplanır?

Araç, Rayleigh tahminini kısa biçimiyle kullanır: Nc = 946 / √δ rpm; burada δ milin milimetre cinsinden statik sehimidir, yani milin yatay dururken kendi ağırlığı ya da eşdeğer bir yük altında ne kadar büküldüğü. 946 sabiti g = 9810 mm/s² için (60 / 2π) × √g değerinden gelir; yerçekimini zaten içerir ve yalnızca δ mm cinsindeyse çalışır. Hız ayrıca rad/s = rpm × 2π / 60 ve Hz = rpm / 60 olarak verilir. Sonuç, basit bir milin birinci kritik hızıdır. Sehim sıfırdan büyük olmalıdır ve rpm tam sayıya yuvarlanır. Birden çok disk ya da yatağı olan gerçek miller daha ayrıntılı bir analiz gerektirir.

Örnek hesaplama

Bir mil kendi ağırlığı altında 0,25 mm sehim yapıyor. 0,25'in karekökü 0,5 olduğundan Nc = 946 / 0,5 = 1.892 rpm bulunur. Dönüştürme: 1.892 × 2π / 60 ≈ 198,13 rad/s ve 1.892 / 60 ≈ 31,53 Hz. Mili 1.892 rpm civarında çalıştırmak savrulma riski taşır; bir tasarım çalışma hızını bundan uzak tutar. Mil dört kat esnek olsaydı, yani 1 mm sehim yapsaydı, kritik hız yarıya, 946 rpm'e düşerdi.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Sehimi metre ya da inç cinsinden girmek. 946 sabiti yalnızca milimetreyle çalışır; 0,00025 (metre) girmek 1.892 yerine yaklaşık 60.000 rpm verir.
  • Statik sehim yerine milin boyunu ya da çapını girmek. Sehim, milinize ve mesnetlerine uygun kiriş formülleriyle önce hesaplanmalı ya da ölçülmelidir.
  • Sonucun tam üzerinde çalışmak. Kritik hız bir tehlike bölgesidir; miller normalde bunun çok altında ya da üstünde çalıştırılır, tam üzerinde değil.
  • Çalışma yükü altındaki sehimi beklemek. Burada kastedilen, mil durağanken ağırlığının (ve üzerindeki sabit kütlelerin) açıklık boyunca etkimesiyle oluşan sehimdir.
  • Değeri kesin sanmak. Bu yalnızca birinci kritik hızın tahminidir; gerçek değer yatak rijitliğine, ek disklere ve mil mesnetine bağlıdır.

Bu hesaplama hakkında

Dönen her milin doğal bir eğilme frekansı vardır ve mil bu hızda dönerse, üzerindeki kaçınılmaz küçük dengesizlik kendini büyüterek savrulma (whirling) adı verilen büyük bir eğilmeye dönüşür — önlem alınmazsa mil bükülebilir hatta kırılabilir. Rayleigh yaklaşımına göre kritik hız, Nc = (60/2π) × √(g/δ) devir/dakika formülüyle bulunur; burada δ milin kendi ağırlığı (veya eşdeğer bir yük) altındaki statik sehimi, g ise yerçekimi ivmesidir.

Formül, daha rijit ve az sehim yapan bir milin daha yüksek ve güvenli bir kritik hıza sahip olduğunu, daha uzun veya esnek bir milin ise daha düşük ve tehlikeli bir hızda savrulduğunu gösterir. Makine ve döner ekipman mühendisleri — türbin rotorları, pompa milleri, motor milleri ve jeneratör şaftları tasarlarken — normal çalışma hızını kritik hızdan güvenli mesafede tutmak veya makine kalkışta bu hızı geçmek zorundaysa hızlı geçişi planlamak için bu tahmini kullanır.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar