กลับไปที่รายการเครื่องคิดเลข
เครื่องคำนวณการโก่งตัวของโรเตอร์ที่จุดรองรับ
คำนวณค่าการเบี่ยงเบนของโรเตอร์หรือการหย่อนที่ยอมรับได้ที่จุดรองรับตลับลูกปืน
พารามิเตอร์การคำนวณ
อิงตามสูตรของ Roark และมาตรฐานการออกแบบเครื่องจักร
ผลการคำนวณ
การเบี่ยงเบนสถิตสูงสุด:
-
-
ขีดจำกัดการเบี่ยงเบนที่อนุญาต:
-
-
ความเร็ววิกฤตครั้งแรก:
-
-
ระยะขอบความปลอดภัย:
-
-
ความแข็งของเพลา:
-
-
การประเมินการเบี่ยงเบน:
ยอดเยี่ยม: < 25% ของระยะห่างแบริ่ง
ดี: 25-40% ของระยะห่างตลับลูกปืน
ยอมรับได้: 40-60% ของระยะห่างตลับลูกปืน
ยากจน: > 60% – แนะนำให้ออกแบบใหม่
เครื่องคิดเลขทำงานอย่างไร
การคำนวณการเบี่ยงเบน
สำหรับเพลาที่รองรับอย่างเรียบง่ายพร้อมโหลดตรงกลาง:
δ = F × L³ / (48 × E × I)
where:
- δ — การโก่งตัวสูงสุด (มม.)
- เอฟ — แรงที่ใช้ (N)
- ล. — ความยาวช่วง (มม.)
- อี — โมดูลัสความยืดหยุ่น (N/mm²)
- ฉัน — โมเมนต์ความเฉื่อย = π×d⁴/64 (mm⁴)
ความสัมพันธ์ความเร็วที่สำคัญ
ความเร็ววิกฤตประการแรกเกี่ยวข้องกับการเบี่ยงเบนคงที่:
Nc = 946 / √δ
โดยที่ Nc เป็นหน่วย RPM และ δ เป็นหน่วย mm
ขีดจำกัดการเบี่ยงเบน
ขีดจำกัดการเบี่ยงเบนที่อนุญาตโดยทั่วไป:
- เครื่องจักรทั่วไป: ลิตร/10,000 ถึง ลิตร/5,000
- อุปกรณ์ความแม่นยำ: ลิตร/20,000 หรือต่ำกว่า
- เครื่องจักรกลหนัก: ลิตร/3,000 ถึง ลิตร/5,000
- ที่ตลับลูกปืน: 40-60% ของระยะห่างตลับลูกปืน
การกำหนดค่าการโหลด
- โหลดสม่ำเสมอ: δ = 5FL³/(384EI)
- โหลดตรงกลาง: δ = FL³/(48EI)
- โหลดสองจุด: δ = 23FL³/(648EI)
- คานยื่น: δ = FL³/(3EI)
คลาสระยะห่างของตลับลูกปืน
ระดับ | Description | ระยะห่างปกติ |
---|---|---|
ซีโอโอ | พอดีตัว | 0-25 ไมโครเมตร |
ซีเอ็น | ปกติ | 25-45 ไมโครเมตร |
ซี3 | หลวม | 45-75 ไมโครเมตร |
ซี4 | หลวมมากเป็นพิเศษ | 75-120 ไมโครเมตร |
ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ
- ความเร็วในการทำงานควรเป็น < 70% ของความเร็ววิกฤตแรก
- พิจารณาการโหลดแบบไดนามิกและแรงที่ไม่สมดุล
- คำนึงถึงการเจริญเติบโตจากความร้อนและการจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง
- รวมค่าความปลอดภัย 2-3 สำหรับการใช้งานที่สำคัญ
- ตรวจสอบการกระจายน้ำหนักของตลับลูกปืน
📘 คู่มือฉบับสมบูรณ์: เครื่องคำนวณการเบี่ยงเบนของโรเตอร์
🎯 เครื่องคิดเลขนี้ทำอะไรได้บ้าง
คำนวณการโก่งตัวของเพลาภายใต้ภาระและความเร็ววิกฤต จำเป็นสำหรับการออกแบบเพลาและการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน
สูตรเรย์ลีห์: ncrit = 946 / √δ [RPM] โดยที่ δ คือการโก่งตัวเป็นมิลลิเมตร
💼 แอปพลิเคชั่นหลัก
- การออกแบบเพลา: ปั๊มที่มีใบพัดแบบคานยื่น ตรวจสอบการโก่งตัวและความเร็ววิกฤต หากค่า ncrit ใกล้เคียงกับความเร็วใช้งาน ให้เพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง
- การวิเคราะห์การสั่นสะเทือน: การสั่นสะเทือนสูงที่ 2950 รอบต่อนาที การคำนวณแสดงให้เห็นว่า ncrit = 2980 รอบต่อนาที สาเหตุ: เกิดการสั่นพ้อง! เปลี่ยนความแข็ง
- ความแม่นยำของแกนหมุน: แกนหมุนของเครื่องมือกล ข้อกำหนด: δ ความแม่นยำน้อยกว่า 0.01 มม. คำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางขั้นต่ำที่ต้องการ
ระบบการดำเนินงาน:
- ต่ำกว่าวิกฤต: n < 0.7×ncrit - การทำงานที่ปลอดภัยที่สุด
- วิกฤตยิ่งยวด: n > 1.3×ncrit - ต้องใช้การสั่นพ้องผ่านอย่างรวดเร็ว
- โซนเรโซแนนซ์: 0.7×ncrit < n < 1.3×ncrit - ห้ามดำเนินการ
📖 ตัวอย่าง: ปั๊มหอยโข่ง
- เพลา Ø50 มม. ความยาวระหว่างตลับลูกปืน 400 มม.
- ใบพัดแคนติลีเวอร์ 80 กก. ที่ระยะ 120 มม. จากตลับลูกปืน
- วัสดุ: เหล็ก (E = 210 GPa)
- ผลลัพธ์: การเบี่ยงเบน 0.18 มม., ncrit = 2230 RPM
- การทำงาน: 1480 รอบต่อนาที อัตราส่วนความปลอดภัย: 1480/2230 = 0.66 < 0.7 ✓
Categories: