Kritik hız, bir milin dönme frekansının doğal eğilme frekanslarından birine eşit olduğu ve rezonansa neden olduğu dönme hızıdır. Kritik hızda, küçük bir dengesizlik bile yataklara, contalara ve milin kendisine zarar verebilecek büyük titreşimler üretir.

Kritik hıza yakın çalışmaktan neden kaçınılmalı?

Kritik hıza yakın çalışmak, rezonans nedeniyle titreşimleri katlanarak artırır. Standart uygulama, kritik hızın en az 20–30% altında veya üstünde çalışmaktır. Kritik hızın ±20% aralığındaki bölgeye kritik hız bandı denir ve bu bölgeden kaçınılmalıdır.

Kritik hızı nasıl artırabilirim?

Kritik hız, şaft çapını artırarak (rijitliği d⁴ kadar artırır), daha rijit bir malzeme kullanarak (daha yüksek E modülü), şaft uzunluğunu azaltarak, rotor kütlesini azaltarak veya destek koşullarını basit destekliden sabit-sabitliye değiştirerek artırılabilir.

Rijit ve esnek rotor arasındaki fark nedir?

Sert bir rotor, ilk kritik hızının oldukça altında çalışır (tipik olarak Ncr'nin 70%'sinin altında). Esnek bir rotor ise ilk kritik hızının üzerinde çalışır ve kalkış ve yavaşlama sırasında rezonanstan geçmek zorundadır. Esnek rotorlar daha dikkatli dengeleme gerektirir.

Önerilen güvenlik payı ne kadardır?

API 610 ve API 617, rijit rotorlar için ilk kritik hızın maksimum sürekli çalışma hızının en az 20% üzerinde olmasını veya rezonanstan geçen esnek rotorlar için çalışma hızının kritik hızın en az 15–20% üzerinde olmasını önermektedir.

Ücretsiz Mühendislik Aracı — #009

Rotor Kritik Hız Hesaplayıcısı

Rayleigh yöntemini kullanarak, merkezi kütleli veya dağıtılmış kütleli bir milin ilk kritik hızını (doğal frekansını) hesaplayın. Güvenlik payı için çalışma devriyle karşılaştırın.

Orta Massachusetts Rayleigh Yöntemi 3 Destek Türü

Şaft Uzunluğu L (mm)

Şaft Çapı d (mm)

Rotor Kütlesi m (kg)

Malzeme (E Modülü)

Destek Türü

Çalışma Hızı (RPM, isteğe bağlı)

Hızlı ön ayarlar

Sonuçlar

Kritik Hız (Merkez Kütle)

—

Doğal Frekans

—

Açısal Frekans ω_n

—

Eylemsizlik Momenti I

—

Şaft Rijitliği k

—

Çalışma Hızı Marjı

—

Alanın İkinci Momenti

Central Mass — Simply Supported

Yoğunlaştırılmış kütleye sahip bir şaft için m Orta açıklıkta ve basitçe desteklenen uçlarda:

Destek Koşulu Faktörleri

sertlik katsayısı k Destek türüne bağlı değişiklikler:

Destek	Sertlik k	Faktör ve SS karşılaştırması
Basitçe Desteklenen (merkezi yük)	48EI / L³	1.00
Sabit-Sabit (merkezi yük)	192EI / L³	4.00
Konsol (uçtan yük)	3EI / L³	0.0625

Pratik Örnek

Örnek — Pompa Mili

Verildi: L = 800 mm, d = 50 mm, m = 30 kg, Çelik E = 210 GPa, Basitçe Desteklenmiş

I = π × 50⁴ / 64 = 306.796 mm⁴

k = 48 × 210.000 × 306.796 / 800³ = 6.029 N/mm

ω_n = √(6.029.000 / 30) = 448,2 rad/s

N_cr = 448.2 × 60 / (2π) = 4.280 RPM

⚠️ Not: Bu basitleştirilmiş model, tek bir yoğun kütleye sahip kütlesiz bir şaftı varsayar. Ağır şaftlarda daha doğru sonuçlar için, şaft kütlesinin dağılımını dikkate alan Rayleigh veya Dunkerley yöntemlerini göz önünde bulundurun.

Rotor Kritik Hız Hesaplayıcı | Şaft Doğal Frekansı

Yayınlayan Nikolai Shelkovenko üzerinde 15 Şubat 2026 15 Şubat 2026

Sonuçlar

Alanın İkinci Momenti

Central Mass — Simply Supported

Destek Koşulu Faktörleri

Pratik Örnek