クリティカルスピードとは

物体の回転速度がその固有振動数の1つに対応する場合、物体は臨界速度に達すると言われます。 危険速度は、回転運動または角運動を扱うローターダイナミクスとして知られる物理学の分野で研究されています。 プロペラや遠心ポンプなどの回転する物体は、加速または減速するときに、1つまたは複数の臨界速度を通過する必要があります。 臨界速度で動作している間、これらのオブジェクトは高振幅で振動し、損傷を引き起こす可能性があります。

弾性材料で構成されるすべてのオブジェクトには、1つ以上の固有振動数があります。 オブジェクトの固有振動数は、モーションに設定された後に前後に移動する回数です。 物体がその固有振動数の1つで振動しているとき、それは共振、または大きな振動振幅を持つと言われています。 たとえば、楽器では、この共鳴は楽器の音の自然な増幅を引き起こすので望ましいです。 ただし、ローターダイナミクスでは、この共振は関係する機械部品を強く振動させ、システムを損傷する可能性があるため、望ましくありません。

共振を引き起こす可能性のある刺激がいくつかありますが、そのうちの1つは回転運動です。 角速度とも呼ばれるオブジェクトの回転運動が共振を引き起こす場合、臨界速度になります。 回転する機械オブジェクトは、この速度で発生する増幅された振動が損傷しないように、これらの重要な速度をすばやく通過するように設計する必要があります。

遠心ポンプまたはプロペラは、加速または減速するときに異なる角速度で移動します。 このような移動システムには自然にいくらかの振動がありますが、システムが時間の経過とともに持ちこたえる場合は、臨界速度で増幅された振動を避けるか、すばやく通過させる必要があります。 したがって、ロータダイナミクスは、回転機械の寿命に影響を与える可能性のあるさまざまな臨界速度の解決に大きく関係しています。

オブジェクトをその固有振動数の1つで振動させる最低回転数は、最初の臨界速度として知られています。 オブジェクトのクリティカル速度は無限にありますが、エンジニアが考慮する最も重要なクリティカル速度は最初のものです。 一部の回転オブジェクトは、最初の臨界速度以下で動作するように設計されていますが、多くはこの速度以上で回転します。 回転速度が臨界速度を素早く通過する限り、これは回転機械の寿命に大きな影響を与えるべきではありません。 ただし、オブジェクトがその臨界速度で回転するように設計されている場合、結果として生じる振動が機械を破壊する可能性があるため、問題が発生する可能性があります。