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軸の危険速度について
2023/10/18 01:25
- 軸の危険速度について計算しましたが、1000rpm付近で共振する可能性がありますか?
- 1000rpmを超えて回転数を上げても大丈夫なのか疑問です。
- 最大回転数を検討する方法を教えてください。
軸の危険速度について
2010/10/02 09:20
実際の計算で危険速度1000rpmと計算できたのですが、実試験では
1000rpm付近で共振するという理解でしょうか?
1000rpmを超えて回転数を上げても大丈夫でしょうか?
最大回転数はどのように検討すればいいのでしょうか?
ご教授よろしくお願いします。
質問者が選んだベストアンサー
危険速度とは、軸の共振と考えていいと思います。
製品によっては、1次の危険速度を超えた常用回転数で運転するものが
存在します。例えば、蒸気タービンで駆動される大容量の交流発電機など
がその例です。
1次の危険速度を超えた常用回転数で運転する場合の留意点は、教科書的
に言うと以下の通りです。
・常用回転数は1次と2次の危険速度の間に設計し、どちらの危険速度から
も20%以上離した回転数とする
・加速時に1次の危険速度は速やかに通過させる
最初の参考資料の19ページをご覧下さい。
支持-支持の場合、1次の危険速度が1000rpm.ならば2次の危険速度は
4000rpm.・・・6000rpmが常用速度とは2次の危険速度以上に設計しようと
なさっているのですね。教科書には、2次の危険速度以上の常用速度を
使うことは記載されていません。これは安全だからではありません。
2次-3次、3次-4次と次数が上がるほど、共振速度間の幅が狭くなる
ので、実用的な設計が困難になるからです。
危険速度は軸受の固定度で変化しますから、狭い安定領域で常用しようと
するならば、実験をおこなって危険速度の値をきちんと確認するか、もっと
精密な条件を加味したモデルで計算する必要があると思います。
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その他の回答 (4件中 1~4件目)
他の回答者の方も述べられているように、1000rpmが常用回転数で
あれば固有振動数を、その回転数に設定する設計は望ましくありません。
調整可能であれば予め、常用回転数で共振しないように設定すべきです。
危険速度は、軸に取り付けた物(歯車やプーリ等)の重量で軸が撓み、
それが回転によって遠心力で触れ回り、共振を起こして破断に至るものです。
(学生時代に習わなかったのですか?)
(もし、工学部の機械系学科で教えないなら、完全に三流大学です。)
> 実際の計算で
実測なのですか? 計算なのですか?
仮想の計算なんて言葉も無いし、
実際もなにも、電卓やパソコンで計算するするのは当たり前です。
> 実試験では1000rpm付近で共振するという理解でしょうか?
貴方が、どう理解したかを当てろとでも?
> 1000rpmを超えて回転数を上げても大丈夫でしょうか?
普通は1000r.p.m.を、さっと通過させ、それより高い回転数で保持。
軸に取り付けた物体に振れ止めを設けたり、軽量化したり、
軸受けの間隔を変えたり、軸径を変えたり、軸長を短くしたり、
幾らでも対策方法があります。設計をした事無いのですか?
> 最大回転数はどのように検討すればいいのでしょうか?
そのシステムで必要な最高回転数を使える様に設計するものです。
危険速度とは、別次元の話。
「機械力学」と書いてある本を、何か一つくらい勉強してから考えましょう。
1000r.p.m.で危険速度に達するなんて、どんな設計ですか?
# ところで、貴方の過去の幾多の質問をいつまでも締め切らずに、
# 返事は書いても、御礼さえつけないのは、どういった了見でしょう?
お礼
2010/10/03 21:57
素人の質問ですみません。
教科書でしか勉強したことがありませんので、実際の実験で共振というのはどういうものか、危険速度の計算値と実験値がどう違うか見ていこうと思います。
どんな計算をしたかわかりませんが
共振なら その周波数を超えると
共振しなくなってしまうので
最大回転数の
検討としてはよくない
クランクシャフトやグラインダー など 遠心力で
それ自身が自己崩壊するもの意外は
モーターやブレーキの機能で 理論値は決まり
組み付け精度でブレによる振動
冷却機能で発熱が決まるので
最終的には 実機をまわしてみないとわからない
ちなみに
1000RPMの イメージがつかないので
こんな質問になったと思うのだが
(1000RPMはけして高回転ではない)
ボール盤でφ10 ドリルぐらいが 800RPMぐらい
CDは500RPMから200RPM(周速一定制御)
http://www.infonet.co.jp/ueyama/ip/multimedia/cdcnt.html
遠心力による崩壊の例
http://gigazine.net/index.php?/news/comments/20070323_spin_cd/
48倍速のCD 機能を持つドライブなら マージンがあるが
52倍速のCD 機能を持つドライブで 外国産のメディアを使うと
中心部から割れてくる
500*48=24000rpm
CD exploding 23.000 RPM
http://www.youtube.com/watch?v=ktSDj7V8ZLE&NR=1
48倍でも 吹っ飛ぶんだ
お礼
2010/10/03 21:53
回答ありがとうございます。
共振しているシャフトを見たことがないので、いざ共振すると停止させてしまうことを考えてしまいます。
共振しない回転数まで上げていけばいいのですね。
お礼
2010/10/03 21:48
回答ありがとうございます。
常用回転数は6000rpm程度を考えてますので大丈夫かなと思います。
勘違いしてました。危険速度を見直したほうがよさそうです。
ありがとうございます。