Takaisin laskimien luetteloon
Roottorin taipuma tukien kohdalla -laskin
Laske roottorin sallittu taipuma tai roikkuminen laakeritukien kohdalla
Laskentaparametrit
Roarkin kaavoihin ja konesuunnittelustandardeihin perustuen
Laskentatulokset
Suurin staattinen taipuma:
—
—
Sallittu taipumaraja:
—
—
Ensimmäinen kriittinen nopeus:
—
—
Turvamarginaali:
—
—
Akselin jäykkyys:
—
—
Taipuman arviointi:
Erinomainen: < 25% laakerivälystä
Hyvä: 25-40% laakerivälystä
Hyväksyttävä: 40-60% laakerivälystä
Huono: > 60% – uudelleensuunnittelu suositeltavaa
Laskimen toimintaperiaate
Taipuman laskeminen
Yksinkertaisesti tuetulle akselille, jolla on keskikuorma:
δ = F × L³ / (48 × E × I)
missä:
- δ — suurin taipuma (mm)
- F — käytetty voima (N)
- L — jänneväli (mm)
- E — kimmokerroin (N/mm²)
- I — hitausmomentti = π×d⁴/64 (mm⁴)
Kriittisen nopeuden suhde
Ensimmäinen kriittinen nopeus liittyy staattiseen taipumaan:
Nc = 946 / √δ
jossa Nc on kierrosten lukumäärässä (RPM) ja δ on millimetreissä.
Taipumarajat
Tyypilliset sallitut taipumarajat:
- Yleiskoneet: 10 000–5 000 litraa
- Tarkkuuslaitteet: 20 000 litraa tai vähemmän
- Raskaat koneet: 3 000–5 000 l
- Laakereissa: 40-60% laakerivälystä
Ladataan asetuksia
- Tasainen kuorma: δ = 5FL³/(384EI)
- Keskikuorma: δ = FL³/(48EI)
- Kaksipistekuormitus: δ = 23FL³/(648EI)
- Kannatin: δ = FL³/(3EI)
Laakerivälysluokat
Luokka | Kuvaus | Tyypillinen välys |
---|---|---|
C0 | Tiukka istuvuus | 0–25 μm |
CN | Normaali | 25–45 μm |
C3 | Löysä | 45–75 μm |
C4 | Erittäin löysä | 75–120 μm |
Suunnittelunäkökohdat
- Käyttönopeuden tulisi olla < 70% ensimmäisestä kriittisestä nopeudesta
- Ota huomioon dynaaminen kuormitus ja epätasapainovoimat
- Ota huomioon lämpölaajeneminen ja linjausvirhe
- Sisällytä kriittisiin sovelluksiin turvakerroin 2–3
- Tarkista laakerin kuorman jakautuminen
📘 Täydellinen opas: Roottorin taipuman laskuri
🎯 Mitä tämä laskin tekee
Laskee akselin taipuman kuormituksen ja kriittisen nopeuden alaisena. Olennainen akselin suunnittelussa ja värähtelyanalyysissä.
Rayleighin kaava: ncrit = 946 / √δ [RPM], jossa δ on taipuma millimetreinä.
💼 Tärkeimmät sovellukset
- Akselin suunnittelu: Pumppu, jossa on ulokepyöräinen juoksupyörä. Tarkista taipuma ja kriittinen nopeus. Jos ncrit on lähellä käyttönopeutta, suurenna halkaisijaa.
- Tärinäanalyysi: Voimakasta tärinää nopeudella 2950 RPM. Laskelman mukaan ncrit = 2980 RPM. Syy: Resonanssi! Jäykkyyden muutos.
- Karan tarkkuus: Konetyökalun kara. Vaatimus: δ Tarkkuus < 0,01 mm. Laske tarvittava vähimmäishalkaisija.
Käyttöjärjestelmät:
- Alikriittinen: n < 0,7×ncrit - turvallisin käyttö
- Ylikriittinen: n > 1,3×nkrit - vaatii nopean läpikulun resonanssin läpi
- Resonanssialue: 0,7 × nkrit < n < 1,3×ncrit - toiminto kielletty
📖 Esimerkki: Keskipakopumppu
- Akseli Ø50 mm, pituus laakereiden välillä 400 mm
- Ulokepyöräinen juoksupyörä 80 kg 120 mm:n etäisyydellä laakerista
- Materiaali: Teräs (E = 210 GPa)
- Tulos: Taipuma 0,18 mm, ncrit = 2230 RPM
- Käytössä: 1480 RPM. Turvasuhde: 1480/2230 = 0,66 < 0,7 ✓
Luokat: