임계 속도 또는 소용돌이 속도 :정의
임계 속도 ( 소용돌이 속도 라고도합니다 )는 회전 샤프트 또는 로터가 불안정한 가되는 회전 속도입니다. 공명 로 인해 폭력적으로 진동하기 시작합니다 . 이 공명은 샤프트의 회전 주파수가 고유 주파수 중 하나와 일치 할 때 발생합니다 .
다음은 주요 개념의 고장입니다 :
* 회전 샤프트 또는 로터 : 이것은 모터 샤프트, 터빈 블레이드 또는 회전 기계 부품과 같은 회전 성분을 나타냅니다.
* 불안정 : 임계 속도에서는 샤프트의 진동이 커지고 통제되지 않아서 손상 또는 고장으로 이어집니다.
* 공명 : 이 현상은 외부 힘 (샤프트 회전과 같은)이 물체의 고유 주파수 (자유롭게 진동하는 주파수)와 일치 할 때 발생합니다.
* 고유 주파수 : 이들은 질량, 강성 및 기하학에 의해 결정된 물체의 고유 한 특성입니다. 모든 샤프트에는 독특한 고유 주파수 세트가있어 쉽게 진동합니다.
중요한 속도가 중요한 이유는 무엇입니까?
중요한 속도를 이해하고 피하는 것은 다음과 같습니다.
* 안전한 작동 보장 : 임계 속도 이상으로 회전 기계를 작동하면 치명적인 실패가 발생할 수 있습니다.
* 손상 방지 : 높은 진동은 베어링, 씰 및 기타 구성 요소를 손상시켜 조기 마모로 이어질 수 있습니다.
* 성능 향상 : 임계 속도 미만의 속도에서 원활한 작동은 효율적인 전력 전송 및 소음 수준을 줄입니다.
임계 속도 결정 :
임계 속도는 다음을 포함한 다양한 방법을 사용하여 결정할 수 있습니다.
* 수학적 계산 : 샤프트 형상, 재료 특성 및지지 조건을 기반으로 한 방정식.
* 유한 요소 분석 (FEA) : 다른 하중과 속도에서 샤프트의 동작을 모델링하는 컴퓨터 시뮬레이션.
* 실험 테스트 : 다른 속도에 대한 응답을 측정하기 위해 제어 된 조건 하에서 샤프트의 물리적 테스트.
공명 방지 :
중요한 속도 문제를 피하기 위해 엔지니어는 몇 가지 전략을 구현합니다.
* 설계 최적화 : 샤프트는 공명을 피하기 위해 특정 강성과 질량 분포로 설계되었습니다.
* 밸런싱 : 진동을 줄이기 위해 로터의 불균형을 수정합니다.
* 감쇠 : 에너지를 소산하는 재료를 추가하여 진동의 진폭을 줄입니다.
* 속도 제어 : 임계 속도 미만의 속도로 작동 기계.
중요한 속도와 그 의미를 이해하는 것은 회전 기계의 안전하고 효율적이며 오래 지속되는 작동을 보장하는 데 중요합니다.
