Kembali ke Daftar Kalkulator
Kalkulator Defleksi Rotor pada Penopang
Hitung defleksi rotor atau kendur yang diizinkan pada penyangga bantalan
Parameter Perhitungan
Berdasarkan formula dan standar desain mesin Roark
Hasil Perhitungan
Defleksi Statis Maksimum:
—
—
Batas Defleksi yang Diizinkan:
—
—
Kecepatan Kritis Pertama:
—
—
Margin Keamanan:
—
—
Kekakuan Poros:
—
—
Penilaian Defleksi:
Bagus sekali: < 25% jarak bebas bantalan
Bagus: 25-40% jarak bebas bantalan
Dapat diterima: 40-60% jarak bebas bantalan
Miskin: > 60% – desain ulang direkomendasikan
Cara Kerja Kalkulator
Perhitungan Defleksi
Untuk poros yang ditopang secara sederhana dengan beban pusat:
= F × L³ / (48 × E × I)
dimana:
- δ — lendutan maksimum (mm)
- F — gaya yang diberikan (N)
- L — panjang bentang (mm)
- E — modulus elastisitas (N/mm²)
- SAYA — momen inersia = π×d⁴/64 (mm⁴)
Hubungan Kecepatan Kritis
Kecepatan kritis pertama terkait dengan defleksi statis:
Nc = 946 / √δ
di mana Nc dalam RPM dan δ dalam mm.
Batas Defleksi
Batas defleksi yang diizinkan:
- Mesin umum: L/10.000 hingga L/5.000
- Peralatan presisi: L/20.000 atau kurang
- Mesin berat: L/3.000 hingga L/5.000
- Pada bantalan: 40-60% jarak bebas bantalan
Memuat Konfigurasi
- Beban seragam: δ = 5FL³/(384EI)
- Beban tengah: δ = FL³/(48EI)
- Beban dua titik: δ = 23FL³/(648EI)
- Penopang: δ = FL³/(3EI)
Kelas Jarak Bebas Bearing
Kelas | Deskripsi | Izin Umum |
---|---|---|
C0 | Pas sekali | 0-25 mikron |
CN | Normal | 25-45 mikrometer |
C3 | Longgar | 45-75 mikrometer |
C4 | Ekstra longgar | 75-120 mikrometer |
Pertimbangan Desain
- Kecepatan operasi harus < 70% kecepatan kritis pertama
- Pertimbangkan beban dinamis dan gaya ketidakseimbangan
- Memperhitungkan pertumbuhan termal dan ketidakselarasan
- Sertakan faktor keamanan 2-3 untuk aplikasi kritis
- Periksa distribusi beban bantalan
📘 Panduan Lengkap: Kalkulator Defleksi Rotor
🎯 Apa Fungsi Kalkulator Ini
Menghitung defleksi poros di bawah beban dan kecepatan kritis. Penting untuk desain poros dan analisis getaran.
Rumus Rayleigh: ncrit = 946 / √δ [RPM], di mana δ adalah lendutan dalam mm.
💼 Aplikasi Utama
- Desain Poros: Pompa dengan impeler kantilever. Periksa defleksi dan kecepatan kritis. Jika nkrit mendekati kecepatan operasi, tambah diameternya.
- Analisis Getaran: Getaran tinggi pada 2950 RPM. Perhitungan menunjukkan ncrit = 2980 RPM. Penyebab: Resonansi! Perubahan kekakuan.
- Presisi Spindel: Spindel mesin perkakas. Persyaratan: δ Akurasi < 0,01 mm. Hitung diameter minimum yang dibutuhkan.
Rezim Operasional:
- Subkritis: n < 0,7×ncrit - operasi paling aman
- Superkritis: n > 1,3×ncrit - memerlukan resonansi lewat cepat
- Zona Resonansi: 0,7×nkrit < tidak < 1,3×nkrit - operasi dilarang
📖 Contoh: Pompa Sentrifugal
- Poros Ø50 mm, panjang antar bantalan 400 mm
- Impeller kantilever 80 kg pada jarak 120 mm dari bantalan
- Bahan: Baja (E = 210 GPa)
- Hasil: Defleksi 0,18 mm, ncrit = 2230 RPM
- Pengoperasian: 1480 RPM. Rasio keamanan: 1480/2230 = 0,66 < 0,7 ✓
Kategori: