Критическая скорость вращения вала

Быстроврашающиеся детали машин не могут быть идеально сбалансированы, и практически всегда при их вращении возникает вынуждающая центробежная сила, вызывающая поперечные колебания конструкции. Если на валу установлен маховик с небольшим эксцентриситетом е, то при вращении вала с угловой скоростью со возникает центробежная сила F_u = тоге. Тогда по любому направлению на вал действует переменная возмущающая сила F (t) = /wco²esin (a>;

В случае когда частота возмущающей силы совпадет с частотой собственных поперечных колебаний вала, наступает состояние резонанса. Амплитуда колебаний вала резко возрастает. Такая частота называется критической угловой скоростью вала. Для уменьшения опасности резонанса критическую скорость вращения вала стараются сместить в сторону меньших частот, подальше от диапазона рабочих частот вала. Тогда будет меньше центробежная сила и, соответственно, амплитуда колебаний и напряжения.

Поскольку a> = Jk/m, для уменьшения критической скорости конструктивно уменьшают жесткость опор вала и тем самым уменьшают жесткость к в формуле собственной частоты. Примером может служить подвеска электромотора и центрифуги стиральной машины на резиновых тягах. При неуравновешенной загрузке белья в центрифугу резонанс происходит при малой скорости вращения, практически перед самой остановкой центрифуги.