ความเร็ววิกฤตคืออะไร?

วัตถุได้รับการกล่าวถึงความเร็วที่สำคัญเมื่อความเร็วของการหมุนสอดคล้องกับหนึ่งในความถี่ธรรมชาติของมันความเร็ววิกฤตมีการศึกษาในสาขาฟิสิกส์ที่รู้จักกันในชื่อ rotordynamics ซึ่งเกี่ยวข้องกับการหมุนหรือการเคลื่อนไหวเชิงมุมวัตถุที่หมุนได้เช่นใบพัดหรือปั๊มแรงเหวี่ยงมักจะต้องผ่านความเร็ววิกฤตอย่างน้อยหนึ่งอย่างหรือไม่ในขณะที่ทำงานด้วยความเร็ววิกฤตวัตถุเหล่านี้จะสั่นสะเทือนที่แอมพลิจูดสูงซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหาย

วัตถุทั้งหมดที่ประกอบด้วยวัสดุยืดหยุ่นมีความถี่ธรรมชาติอย่างน้อยหนึ่งรายการความถี่ตามธรรมชาติของวัตถุคือจำนวนครั้งที่มันจะย้ายไปมาเมื่อมันถูกตั้งค่าเป็นการเคลื่อนไหวเมื่อวัตถุสั่นสะเทือนที่หนึ่งในความถี่ตามธรรมชาติของมันจะมีการกล่าวกันว่ามีการสั่นพ้องหรือแอมพลิจูดสั่นสะเทือนขนาดใหญ่ยกตัวอย่างเช่นในเครื่องดนตรีเสียงสะท้อนนี้เป็นที่ต้องการเพราะมันทำให้เกิดการขยายเสียงตามธรรมชาติของเสียงของเครื่องดนตรีอย่างไรก็ตามใน Rotordynamics การสั่นพ้องนี้ไม่เป็นที่พึงปรารถนาเพราะมันทำให้ชิ้นส่วนเชิงกลเกี่ยวข้องกับการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรงซึ่งสามารถทำลายระบบ

มีสิ่งเร้าจำนวนมากที่สามารถทำให้เกิดการสั่นพ้องซึ่งหนึ่งในนั้นคือการเคลื่อนไหวแบบหมุนเมื่อวัตถุการเคลื่อนที่ของการหมุนเรียกอีกอย่างว่าความเร็วเชิงมุมทำให้เกิดเสียงสะท้อนมันอยู่ที่ความเร็ววิกฤตการหมุนวัตถุเชิงกลจะต้องได้รับการออกแบบให้ผ่านความเร็ววิกฤตเหล่านี้อย่างรวดเร็วดังนั้นการสั่นสะเทือนที่ขยายตัวที่เกิดขึ้นที่ความเร็วนี้ไม่ได้ส่งผลให้เกิดความเสียหาย

ปั๊มแรงเหวี่ยงหรือใบพัดจะเคลื่อนที่ผ่านความเร็วเชิงมุมที่แตกต่างกันในขณะที่ระบบการเคลื่อนที่เช่นนี้จะมีการสั่นสะเทือนตามธรรมชาติการสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้นที่ความเร็ววิกฤตจะต้องหลีกเลี่ยงหรือส่งผ่านอย่างรวดเร็วหากระบบหยุดอยู่ตลอดเวลาRotordynamics จึงเกี่ยวข้องอย่างมากกับการแก้ไขความเร็ววิกฤตที่หลากหลายซึ่งอาจส่งผลต่ออายุการใช้งานของเครื่องหมุน

ความถี่การหมุนต่ำสุดที่ทำให้วัตถุสั่นสะเทือนที่หนึ่งในความถี่ธรรมชาติของมันเรียกว่าความเร็ววิกฤตแรกวัตถุอาจมีความเร็ววิกฤตจำนวน จำกัด แต่ความเร็วที่สำคัญที่สุดที่สำคัญที่สุดสำหรับวิศวกรที่จะต้องพิจารณาเป็นสิ่งแรกวัตถุที่หมุนได้บางอย่างได้รับการออกแบบให้ทำงานต่ำกว่าความเร็ววิกฤตแรกของพวกเขา แต่หลายคนหมุนไปเหนือความเร็วนี้ตราบใดที่ความเร็วในการหมุนผ่านความเร็ววิกฤตอย่างรวดเร็วสิ่งนี้ไม่ควรมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่ออายุการใช้งานของเครื่องหมุนอย่างไรก็ตามปัญหาสามารถเกิดขึ้นได้หากวัตถุถูกออกแบบมาเพื่อหมุนด้วยความเร็ววิกฤตเนื่องจากการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นอาจทำให้เครื่องแตก