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Rechner für die kritische Federdrehzahl
Berechnen Sie die kritische Eigenschwingungsfrequenz einer Schraubendruckfeder – die Resonanzfrequenz, bei der sich stehende Wellen entlang der Windungen bilden und Federschwingungen verursachen.
Ergebnisse
Pumpfrequenz
Die kritische Schwingfrequenz einer Schraubenpressfeder (fest-fest / frei-frei Randbedingung, Grundschwingungsform):
- D — Drahtdurchmesser (m)
- D — mittlerer Windungsdurchmesser (m)
- nₐ — Anzahl der aktiven Spulen
- G — Schermodul des Drahtmaterials (Pa)
- ρ — Drahtmaterialdichte (kg/m³)
Federsteifigkeit
Federindex & Eigenfrequenz fest-lagernd
Der Federindex C sollte bei praktischen Federkonstruktionen typischerweise zwischen 3 und 15 liegen.
Praktisches Beispiel
Gegeben: d = 5 mm, D = 30 mm, nₐ = 7, Federstahl (G = 79,3 GPa, ρ = 7850 kg/m³)
√(G / 2ρ) = √(79,3×10⁹ / (2 × 7850)) = 2247,4
f_surge = 0,005 / (2π × 7 × 0,030²) × 2247,4 = 283,9 Hz (17.032 U/min)
k = 79,3×10⁹ × 0,005⁴ / (8 × 0,030³ × 7) = 32,8 N/mm
C = D/d = 30/5 = 6.0 (gut, im Bereich von 3–15)
f_fest-lagernd = 283,9 / 2 = 142,0 Hz
⚠️ Faustregel: Die Stoßfrequenz sollte bei Ventilfedern mindestens das 13-fache und bei allgemeinen industriellen Anwendungen das 15- bis 20-fache der Betriebsfrequenz betragen.
Professionelle, tragbare Auswuchtgeräte, Schwingungsanalysatoren und Zustandsüberwachungssysteme werden in über 50 Ländern eingesetzt. Sie dienen zur Diagnose von Federresonanzen und zur Auswuchtung rotierender Maschinen vor Ort.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko ist Schwingungsanalyse-Ingenieur sowie Gründer und Geschäftsführer von Vibromera. Seit mehr als 15 Jahren wuchtet er rotierende Maschinen direkt vor Ort aus statt auf dem Prüfstand: Mulchgeräte, Industrieventilatoren, Brecher, Zentrifugen, Wellen und Spindeln. Aus dieser Arbeit sind die Balanset-Geräte entstanden — sie wurden als Werkzeug konzipiert, das ein Fachmann zur Maschine mitnehmen und dort allein einsetzen kann, nicht als Laborausrüstung. Vibromera wurde 2017 gegründet und hat seinen Sitz seit 2023 in Porto, Portugal. Entwicklung, Montage und Support der Balanset-Reihe finden hier statt. Das Flaggschiffgerät ist das Balanset-1A, ein tragbares Analysegerät für ein- und zweiebeniges Auswuchten sowie für Schwingungsdiagnose. Nikolai ist persönlich in den Kundensupport eingebunden, arbeitet schwierige Auswuchtfälle durch und ist an der Softwareentwicklung beteiligt. Er arbeitet mit Kunden weltweit, in jeder Sprache.
