Nazaj na seznam kalkulatorjev
Kalkulator odklona rotorja na nosilcih
Izračunajte dovoljeno deformacijo rotorja ali povešanje na nosilcih ležajev
Parametri izračuna
Na podlagi Roarkovih formul in standardov za načrtovanje strojev
Rezultati izračuna
Največja statična deformacija:
—
—
Dovoljena meja deformacije:
—
—
Prva kritična hitrost:
—
—
Varnostna meja:
—
—
Togost gredi:
—
—
Ocena deformacije:
Odlično: < 25% zračnosti ležaja
Dobro: 25-40% zračnosti ležaja
Sprejemljivo: 40-60% zračnosti ležaja
Slabo: > 60% – priporočena prenova
Kako deluje kalkulator
Izračun deformacije
Za preprosto podprto gred s središčno obremenitvijo:
δ = F × L³ / (48 × E × I)
kjer:
- δ — največji odklon (mm)
- Ž — uporabljena sila (N)
- L — dolžina razpona (mm)
- E — modul elastičnosti (N/mm²)
- Jaz — vztrajnostni moment = π×d⁴/64 (mm⁴)
Razmerje med kritično hitrostjo
Prva kritična hitrost je povezana s statičnim odklonom:
Nc = 946 / √δ
kjer je Nc v vrtljajih na minuto in δ v mm.
Meje deformacije
Tipične dovoljene meje odklona:
- Splošni stroji: od l/10.000 do l/5.000
- Precizna oprema: l/20.000 ali manj
- Težka mehanizacija: od 3.000 do 5.000 l/1000
- Pri ležajih: 40-60% zračnosti ležaja
Nalaganje konfiguracij
- Enakomerna obremenitev: δ = 5FL³/(384EI)
- Sredinska obremenitev: δ = FL³/(48EI)
- Dvotočkovna obremenitev: δ = 23FL³/(648EI)
- Konzola: δ = FL³/(3EI)
Razredi zračnosti ležajev
Razred | Opis | Tipična razdalja |
---|---|---|
C0 | Tesno prileganje | 0–25 μm |
KN | Normalno | 25–45 μm |
C3 | Ohlapno | 45–75 μm |
C4 | Zelo ohlapno | 75–120 μm |
Oblikovalski vidiki
- Delovna hitrost mora biti < 70% prve kritične hitrosti
- Upoštevajte dinamično obremenitev in sile neravnovesja
- Upoštevajte toplotno rast in neusklajenost
- Za kritične aplikacije vključite varnostni faktor 2–3
- Preverite porazdelitev obremenitve ležaja
📘 Popoln vodnik: Kalkulator odklona rotorja
🎯 Kaj počne ta kalkulator
Izračuna odklon gredi pod obremenitvijo in kritično hitrostjo. Bistveno za načrtovanje gredi in analizo vibracij.
Rayleighova formula: ncrit = 946 / √δ [vrt/min], kjer je δ odklon v mm.
💼 Ključne aplikacije
- Zasnova gredi: Črpalka s konzolnim rotorjem. Preverite odklon in kritično hitrost. Če je ncrit blizu delovne hitrosti, povečajte premer.
- Analiza vibracij: Visoke vibracije pri 2950 vrt/min. Izračun kaže ncrit = 2980 vrt/min. Vzrok: Resonanca! Spremenite togost.
- Natančnost vretena: Vreteno strojnega orodja. Zahteva: δ < 0,01 mm za natančnost. Izračunajte najmanjši potreben premer.
Delovni režimi:
- Podkritično: n < 0,7×ncrit - najvarnejše delovanje
- Superkritično: n > 1,3×ncrit - zahteva hiter prehod skozi resonanco
- Resonančno območje: 0,7×ncrit < n < 1,3×ncrit - delovanje prepovedano
📖 Primer: Centrifugalna črpalka
- Gred Ø50 mm, dolžina med ležaji 400 mm
- Konzolni rotor 80 kg pri 120 mm od ležaja
- Material: Jeklo (E = 210 GPa)
- Rezultat: Odklon 0,18 mm, ncrit = 2230 vrt/min
- Delovanje: 1480 vrt/min. Varnostno razmerje: 1480/2230 = 0,66 < 0,7 ✓
Kategorije: