Zpět na seznam kalkulaček
Kalkulačka průhybu rotoru na podpěrách
Výpočet přípustného průhybu rotoru nebo prověšení v ložiskových podpěrách
Parametry výpočtu
Na základě Roarkových vzorců a norem pro konstrukci strojů
Výsledky výpočtu
Maximální statická deformace:
-
-
Přípustná mez průhybu:
-
-
První kritická rychlost:
-
-
Bezpečnostní rezerva:
-
-
Tuhost hřídele:
-
-
Posouzení průhybu:
Vynikající: < 25% vůle ložiska
Dobrý: 25-40% vůle ložiska
Přijatelný: 40-60% vůle ložiska
Chudý: > 60% – doporučeno přepracování
Jak funguje kalkulačka
Výpočet průhybu
Pro jednoduše podepřený hřídel se středovým zatížením:
δ = F × L³ / (48 × E × I)
kde:
- δ — maximální průhyb (mm)
- F — aplikovaná síla (N)
- L — délka rozpětí (mm)
- E — modul pružnosti (N/mm²)
- I — moment setrvačnosti = π×d⁴/64 (mm⁴)
Vztah kritické rychlosti
První kritická rychlost souvisí se statickou deformací:
Nc = 946 / √δ
kde Nc je v ot./min a δ je v mm.
Meze průhybu
Typické přípustné meze průhybu:
- Obecné stroje: l/10 000 až l/5 000
- Přesné vybavení: l/20 000 nebo méně
- Těžké stroje: l/3 000 až l/5 000
- U ložisek: 40-60% vůle ložiska
Načítání konfigurací
- Rovnoměrné zatížení: δ = 5FL³/(384EI)
- Středové zatížení: δ = FL³/(48EI)
- Dvoubodové zatížení: δ = 23FL³/(648EI)
- Konzola: δ = FL³/(3EI)
Třídy vůle ložisek
Třída | Popis | Typická vůle |
---|---|---|
C0 | Těsný střih | 0–25 μm |
CN | Normální | 25–45 μm |
C3 | Volný | 45–75 μm |
C4 | Extra volné | 75–120 μm |
Úvahy o designu
- Provozní rychlost by měla být < 70% první kritické rychlosti
- Zohledněte dynamické zatížení a síly nerovnováhy
- Zohledněte tepelný růst a nesouosost
- Pro kritické aplikace zahrňte bezpečnostní faktor 2–3
- Zkontrolujte rozložení zatížení ložiska
📘 Kompletní průvodce: Kalkulačka vychýlení rotoru
🎯 Co tato kalkulačka dělá
Vypočítává průhyb hřídele při zatížení a kritické rychlosti. Nezbytný pro návrh hřídele a analýzu vibrací.
Rayleighův vzorec: ncrit = 946 / √δ [ot./min], kde δ je průhyb v mm.
💼 Klíčové aplikace
- Konstrukce hřídele: Čerpadlo s konzolovým oběžným kolem. Zkontrolujte výchylku a kritické otáčky. Pokud se ncrit blíží provozním otáčkám, zvětšete průměr.
- Analýza vibrací: Vysoké vibrace při 2950 ot./min. Výpočet ukazuje ncrit = 2980 ot./min. Příčina: Rezonance! Změňte tuhost.
- Přesnost vřetena: Vřeteno obráběcího stroje. Požadavek: δ < 0,01 mm pro přesnost. Vypočítejte minimální potřebný průměr.
Provozní režimy:
- Podkritické: n < 0,7×ncrit – nejbezpečnější provoz
- Superkritický: n > 1,3×ncrit - vyžaduje rychlý průchod rezonancí
- Rezonanční zóna: 0,7×ncrit < n < 1,3×ncrit - provoz zakázán
📖 Příklad: Odstředivé čerpadlo
- Hřídel Ø50 mm, délka 400 mm mezi ložisky
- Konzolové oběžné kolo 80 kg ve vzdálenosti 120 mm od ložiska
- Materiál: Ocel (E = 210 GPa)
- Výsledek: Průhyb 0,18 mm, ncrit = 2230 ot./min
- Provozní: 1480 ot./min. Bezpečnostní poměr: 1480/2230 = 0,66 < 0,7 ✓
Kategorie: