Калкулатор за отклонение на ротора при опорите

Изчислете допустимото отклонение или провисване на ротора при опорите на лагерите

Параметри на изчислението

Въз основа на формулите на Roark и стандартите за проектиране на машини

Метрична система Имперска система

Диаметър на вала

Дължина на разстоянието между лагерите

Тегло на ротора

Материал на вала

Зареждане на конфигурация

Скорост на въртене Обороти на обороти

Клас на хлабина на лагера

Резултати от изчисленията

Максимално статично отклонение: —

Допустима граница на отклонение: —

Първа критична скорост: —

Марж на безопасност: —

Твърдост на вала: —

Оценка на отклонението:

Отлично: < 25% от хлабината на лагера

Добре: 25-40% хлабина на лагера

Приемливо: 40-60% хлабина на лагера

Слабо: > 60% - препоръчва се преработка на дизайна

Как работи калкулаторът

Изчисляване на отклонението

За просто поддържан вал с централно натоварване:

δ = F × L³ / (48 × E × I)

където:

δ — максимално отклонение (мм)
F — приложена сила (N)
L — дължина на отвора (мм)
E — модул на еластичност (N/mm²)
I — момент на инерция = π×d⁴/64 (mm⁴)

Връзка между критичната скорост и

Първата критична скорост е свързана със статичното отклонение:

Nc = 946 / √δ

където Nc е в обороти в минута, а δ е в мм.

Граници на отклонение

Типични допустими граници на отклонение:

Общи машини: л/10 000 до л/5 000
Прецизно оборудване: л/20 000 или по-малко
Тежки машини: от л/3000 до л/5000
На лагери: 40-60% хлабина на лагера

Зареждане на конфигурации

Равномерно натоварване: δ = 5FL³/(384EI)
Централно натоварване: δ = FL³/(48EI)
Двуточково натоварване: δ = 23FL³/(648EI)
Конзола: δ = FL³/(3EI)

Класове на хлабина на лагерите

Клас	Описание	Типичен клирънс
C0	Плътно прилягане	0-25 μm
Китай	Нормално	25-45 μm
С3	Разхлабен	45-75 μm
С4	Изключително хлабав	75-120 μm

Съображения за дизайн

Работната скорост трябва да е < 70% от първата критична скорост
Вземете предвид динамичното натоварване и силите на дисбаланс
Отчитане на термичния растеж и несъответствието
Включете коефициент на безопасност от 2-3 за критични приложения
Проверете разпределението на натоварването на лагера

📘 Пълно ръководство: Калкулатор за отклонение на ротора

🎯 Какво прави този калкулатор

Изчислява деформацията на вала при натоварване и критична скорост. От съществено значение за проектиране на валове и анализ на вибрациите. Формула на Рейли: ncrit = 946 / √δ [RPM], където δ е деформацията в mm.

💼 Ключови приложения

Дизайн на вала: Помпа с конзолно работно колело. Проверете отклонението и критичната скорост. Ако ncrit е близка до работната скорост - увеличете диаметъра.
Анализ на вибрациите: Висока вибрация при 2950 об/мин. Изчислението показва ncrit = 2980 об/мин. Причина: Резонанс! Променете твърдостта.
Прецизност на шпиндела: Шпиндел за металорежещи машини. Изискване: δ < 0,01 mm за точност. Изчислете необходимия минимален диаметър.

Режими на работа:

Подкритично: n < 0,7×ncrit - най-безопасната операция
Свръхкритичен: n > 1,3×ncrit - изисква бързо преминаване през резонанс
Резонансна зона: 0,7×ncrit < n < 1,3×ncrit - работата е забранена

📖 Пример: Центробежна помпа

Вал Ø50 мм, дължина 400 мм между лагерите
Конзолно работно колело 80 кг на 120 мм от лагера
Материал: Стомана (E = 210 GPa)
Резултат: Отклонение 0,18 мм, ncrit = 2230 об/мин
Работа: 1480 ОБ/МИН. Коефициент на безопасност: 1480/2230 = 0,66 < 0,7 ✓

Калкулатор за отклонение на ротора при опорите | Vibromera.eu

Публикувано от администратор на 20 октомври 2025 г. 9 декември 2025 г.