226
Niepożądanym zjawiskiem występującym w maszynach są drgania. Szczególnie niebezpieczne są obroty wałka w zakresie rezonansu (0.85 < n < 1,25 n^).
przy których ugięcia lub kąty skręcenia mogą osiągać znaczne wartości.
Krytyczną prędkość obrotową wałka z jedną masą skupioną (rys. 7.1) obliczamy ze wzoru
gdzie:
k — sztywność giętna wałka, lub
gdzie:
g [m/s2J - przyspieszenie ziemskie,
/ [m] — statyczne ugięcie walka wywołane ciężarem G = mg.
Uwzględniając masę walka, częstość krytyczna
gdzie:
mr — masa zredukowana.
Ry».7.1
Dla a
1
2
gdzie:
mm - masa wałka.
W przypadku obciążenia walka wieloma masami interesują nas drgania główne pierwszego rzędu jako najgroźniejsze. Można je obliczyć, stosując przybliżoną metodę Kułla
5>i/i
0)1
gdzie:
/, — statyczne ugięcie walka wywołane ciężarem,
G, = gm{ — liczone dla każdego ciężaru osobno.
Częstość drgań własnych skrętnych utwierdzonego wałka (rys. 7.2)
gdzie:
JG
c = — [Nm] - sztywność skrętna wałka,
G [Nm/sJ] — moment bezwładności masy m.
r
Rys.7J
Dla wałka z dwiema masami (rys. 7.3)
Znając ut możemy obliczyć obroty wałka odpowiadającego częstości krytycznej:
30
n = — w.