Kalkulačka vychýlenia rotora na podperách

Výpočet prípustného vychýlenia alebo prehnutia rotora v ložiskových podperách

Parametre výpočtu

Based on Roark's formulas and machinery design standards

Metrický systém Imperiálny systém

Výsledky výpočtu

Maximálna statická deformácia: —

Prípustná medza priehybu: —

Prvá kritická rýchlosť: —

Bezpečnostná rezerva: —

Tuhosť hriadeľa: —

Posúdenie priehybu:

Vynikajúce: < 25% of bearing clearance

Dobré: 25-40% vôle ložiska

Prijateľné: 40-60% vôle ložiska

Slabý: > 60% - redesign recommended

Ako funguje kalkulačka

Výpočet priehybu

Pre jednoducho podopretý hriadeľ so stredovým zaťažením:

δ = F × L³ / (48 × E × I)

kde:

δ — maximálne vychýlenie (mm)
F — aplikovaná sila (N)
L — dĺžka rozpätia (mm)
V — modul pružnosti (N/mm²)
Ja — moment zotrvačnosti = π×d⁴/64 (mm⁴)

Vzťah kritickej rýchlosti

Prvá kritická rýchlosť súvisí so statickou deformáciou:

Nc = 946 / √δ

kde Nc je v otáčkach za minútu a δ je v mm.

Medze priehybu

Typické prípustné limity priehybu:

Všeobecné stroje: l/10 000 až l/5 000
Presné zariadenia: l/20 000 alebo menej
Ťažké stroje: l/3 000 až l/5 000
V ložiskách: 40-60% vôle ložiska

Načítavajú sa konfigurácie

Rovnomerné zaťaženie: δ = 5FL³/(384EI)
Stredové zaťaženie: δ = FL³/(48EI)
Dvojbodové zaťaženie: δ = 23FL³/(648EI)
Konzola: δ = FL³/(3EI)

Triedy vôle ložísk

Trieda	Popis	Typická vôľa
C0	Tesný strih	0 – 25 μm
KN	Normálne	25 – 45 μm
C3	Voľný	45 – 75 μm
C4	Extra voľné	75 – 120 μm

Úvahy o dizajne

Operating speed should be < 70% of first critical speed
Zvážte dynamické zaťaženie a sily nerovnováhy
Zohľadnite tepelný rast a nesprávne zarovnanie
Pre kritické aplikácie zahrňte bezpečnostný faktor 2 – 3
Skontrolujte rozloženie zaťaženia ložiska

📘 Kompletný sprievodca: Kalkulačka vychýlenia rotora

🎯 Čo robí táto kalkulačka

Calculates shaft deflection under load and critical speed. Essential for shaft design and vibration analysis. Rayleigh formula: ncrit = 946 / √δ [RPM], where δ is deflection in mm.

💼 Kľúčové aplikácie

Dizajn hriadeľa: Čerpadlo s konzolovým obežným kolesom. Skontrolujte priehyb a kritickú rýchlosť. Ak je ncrit blízko prevádzkovej rýchlosti, zväčšte priemer.
Analýza vibrácií: Vysoké vibrácie pri 2950 ot./min. Výpočet ukazuje ncrit = 2980 ot./min. Príčina: Rezonancia! Zmeňte tuhosť.
Presnosť vretena: Machine tool spindle. Requirement: δ < 0.01 mm for accuracy. Calculate minimum diameter needed.

Prevádzkové režimy:

Podkritické: n < 0.7×ncrit - safest operation
Superkritický: n > 1.3×ncrit - requires fast pass through resonance
Rezonančná zóna: 0.7×ncrit < n < 1.3×ncrit - operation prohibited

📖 Príklad: Odstredivé čerpadlo

Hriadeľ Ø50 mm, dĺžka 400 mm medzi ložiskami
Konzlové obežné koleso 80 kg vo vzdialenosti 120 mm od ložiska
Materiál: Oceľ (E = 210 GPa)
Výsledok: Priehyb 0,18 mm, ncrit = 2230 ot./min.
Operating: 1480 RPM. Safety ratio: 1480/2230 = 0.66 < 0.7 ✓

Kalkulačka priehybu rotora na podperách | Vibromera.eu

Vydal admin na 20. októbra 2025 9. decembra 2025