Mi a kritikus sebesség?

Azt mondják, hogy egy objektum eléri a kritikus sebességet, ha a forgás sebessége megfelel az egyik természetes frekvenciájának.A kritikus sebességet a rotordynamics néven ismert fizika ágában vizsgálják, amely rotációs vagy szögletes mozgással foglalkozik.A forgó tárgynak, például a légcsavarnak vagy a centrifugális szivattyúnak gyakran át kell mennie egy vagy több kritikus sebességén, amikor felgyorsul vagy lassul.Miközben kritikus sebességgel működnek, ezek az objektumok nagy amplitúdóval rezegnek, ami károkat okozhat.Az objektum természetes frekvenciája az, hogy hányszor mozog előre -vissza, miután beindul.Ha egy tárgy az egyik természetes frekvenciáján rezeg, azt mondják, hogy rezonanciája vagy nagy vibrációs amplitúdója van.Például egy hangszerben ez a rezonancia kívánatos, mivel a hangszer hangjának természetes erősítését okozza.A rotordinamikában azonban ez a rezonancia nem kívánatos, mivel a mechanikus darabokat erősen rezegheti, ami károsíthatja a rendszert.Ha egy objektum forgási mozgása, más néven szögsebesség, rezonanciát okoz, akkor kritikus sebességgel jár.A forgó mechanikus tárgyakat úgy kell megtervezni, hogy gyorsan áthaladjanak ezeken a kritikus sebességeken, így az ezen sebességnél előforduló amplifikált rezgés nem eredményez károsodást.Míg egy ilyen mozgó rendszernek természetesen van némi rezgése, a kritikus sebességű amplifikált rezgést el kell kerülni vagy gyorsan át kell adni, ha a rendszer idővel feltartózik.A rotordinamika tehát nagymértékben foglalkozik a különféle kritikus sebességek megoldásával, amelyek befolyásolhatják a forgó gép élettartamát.

A legalacsonyabb forgási frekvencia, amely egy objektumot az egyik természetes frekvenciáján rezeg, az első kritikus sebessége.Lehet, hogy egy objektum végtelen számú kritikus sebességgel rendelkezik, de a mérnökök számára a legfontosabb kritikus sebesség az első.Néhány forgó tárgyat úgy terveztek, hogy az első kritikus sebesség alatt működjön, de sokan ezen a sebesség felett forognak.Mindaddig, amíg a forgási sebesség gyorsan áthalad a kritikus sebességen, ennek nem lehet jelentős hatással a forgó gép élettartamára.Problémák merülhetnek fel, ha egy objektumot úgy tervezték, hogy kritikus sebességgel forogjon, mivel a kapott rezgések miatt a gép megszakadhat.