ბუნებრივი სიხშირის კალკულატორი
მასობრივი ზამბარის სისტემების რეზონანსული სიხშირის გამოთვლა
გაანგარიშების პარამეტრები
ISO 2041:2018 სტანდარტისა და ვიბრაციის თეორიის საფუძველზე
გაანგარიშების შედეგები
—
—
—
—
—
სიხშირის დიაპაზონის შეფასება:
როგორ მუშაობს კალკულატორი
დაუდემპფერებელი ბუნებრივი სიხშირე
მარტივი მასური ზამბარის სისტემისთვის:
where:
- ფნ — ბუნებრივი სიხშირე (Hz)
- კ — ზამბარის სიმტკიცე (ნ/მ)
- მ — მასა (კგ)
დემპირებული ბუნებრივი სიხშირე
როდესაც დემპინგი არსებობს:
სადაც ζ არის დემპინგის კოეფიციენტი (განზომილებიანი)
სტატიკური გადახრის მეთოდი
სტატიკური გადახრიდან მიღებული ბუნებრივი სიხშირე:
სადაც δst არის სტატიკური გადახრა მმ-ებში
ტორსიონალური სისტემები
ბრუნვითი ვიბრაციისთვის:
სადაც kt არის ბრუნვითი სიმტკიცე და J არის ინერციის მომენტი
ორმასიანი სისტემები
ორი მასის მქონე სისტემებს აქვთ ორი ბუნებრივი სიხშირე:
- პირველი რეჟიმი: მასები ერთად მოძრაობენ
- მეორე რეჟიმი: მასები საპირისპირო მიმართულებით მოძრაობენ
მნიშვნელოვანი მოსაზრებები
- მოერიდეთ ბუნებრივ სიხშირესთან (რეზონანსთან) ახლოს მუშაობას
- იზოლაციისთვის შეინარჩუნეთ 0.7×fn-ზე დაბალი ან 1.4×fn-ზე მაღალი წნევა
- დამატებული მასა ამცირებს ბუნებრივ სიხშირეს
- უფრო მყარი ზამბარები ზრდის ბუნებრივ სიხშირეს
- დემპინგი მნიშვნელოვნად ამცირებს ამპლიტუდას, მაგრამ არა ბუნებრივ სიხშირეს
აპლიკაციები
- ვიბრაციის იზოლაცია: დიზაინი fn < ფორსირების სიხშირე/√2-ისთვის
- სეისმური დაცვა: ძალიან დაბალი fn (0.5-2 Hz)
- მანქანის სამაგრები: როგორც წესი, 5-15 ჰც
- ზუსტი აღჭურვილობა: მაღალი fn შენობის ვიბრაციის თავიდან ასაცილებლად
📘 სრული სახელმძღვანელო: ბუნებრივი სიხშირის კალკულატორი
🎯 რას აკეთებს ეს კალკულატორი
ითვლის მასა-ზამბარის სისტემების ბუნებრივ სიხშირეს. კრიტიკულად მნიშვნელოვანია რეზონანსის თავიდან ასაცილებლად და ვიბრაციის იზოლაციის დიზაინისთვის.
ფორმულა: fn = (1/2π) × √(კ/მ)
💼 ძირითადი აპლიკაციები
- ვიბრაციის იზოლაცია: კომპრესორი 1200 კგ, 1500 ბრ/წთ (25 ჰც). იზოლაციისთვის: fn < 25/3 ≈ 8 Hz. ზამბარის საჭირო სიმტკიცე: k < 30000 ნ/მ.
- რეზონანსის პრევენცია: ტურბინა საძირკველზე, fn = 4.2 Hz. ბრუნვა: 3000 RPM = 50 Hz. კოეფიციენტი 50/4.2 = 12 → რეზონანსის საშიშროება არ არსებობს.
- დინამიური შთამნთქმელი: ლილვი 180 ჰერცზე ვიბრირებს. ვიბრაციის ჩასახშობად დაამონტაჟეთ შთამნთქმელი fn = 180 ჰერცით.
იზოლაციის პრინციპი:
ვიბრაციისგან ეფექტური იზოლაციისთვის f სიხშირით:
- კარგი იზოლაცია: ფნ < f/√2 (გადაცემადობა TR < 1)
- ეფექტური: ფნ < f/3 (TR < 0.1, 90% შემცირება)
- შესანიშნავი: ფნ < f/5 (TR < 0.04, 96% შემცირება)
📖 სწრაფი მითითება
- რეზონანსი: გაძლიერება ხდება მაშინ, როდესაც გარე სიხშირე = ბუნებრივი სიხშირე (შეიძლება გაიზარდოს 10-50×)
- სტატიკური გადახრა: δst = მგ/კ. დამოკიდებულება: fn ≈ 5/√δst (δst მმ-ში)
- დემპინგი (ζ): ფოლადის ზამბარები: 0.01-0.03, რეზინი: 0.05-0.15, კრიტიკული: 1.0