ForHosting KIT · 開発者向けツール

静たわみから軸の一次危険速度を計算

この軸危険速度計算ツールは、自重または有効荷重による軸の静たわみの測定値や計算値から、一次横振れ危険速度を推定します。正のたわみをメートル、ミリメートル、またはインチで入力すると、危険速度を毎分回転数、周波数をヘルツ、角速度をラジアン毎秒で表示します。計算には、重力加速度と静的変位の確立された関係を用います。詳細なローターダイナミクスモデルを作成する前の迅速な技術検討、予備設計の比較、独立した照合にご利用いただけます。

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静たわみから一次横振れ速度を推定します

柔軟な回転軸には横方向の固有振動数があり、回転による励振がその一つに近づくと共振することがあります。一つの横振動モードが支配的な系では、重力または等価な有効荷重が生じさせる静的変位から一次固有振動数を推定できます。本ツールは ω₁ = √(g/δ) を用います。ω₁ は rad/s 単位の角周波数、g は 9.80665 m/s² の標準重力加速度、δ はメートル単位の正の静たわみです。その後、2π で割って Hz にし、さらに 60 を掛けて rpm に換算します。たわみが大きいほど推定危険速度は低くなり、剛性が高くたわみが小さい系ほど高くなります。速度はたわみの平方根に反比例するため、たわみを4分の1にすると危険速度はおよそ2倍になります。結果は減衰を無視した一次モードの推定値であり、推奨連続運転速度や共振が安全であることの証明ではありません。

実際の軸系を表すたわみをお選びください

式は簡潔ですが、結果の精度は入力するたわみに左右されます。実際の軸間距離、軸受位置、剛性、ローター質量、対象となる荷重分布に基づいて計算または測定した値をご使用ください。重い円板、継手、羽根車、プーリーが支配する場合、裸軸だけのたわみは適切でないことがあります。支持条件を誤った梁計算も別の機械を表します。自重または有効荷重による静的な横変位の大きさを入力し、軸方向伸び、ねじれ、軸受隙間、振れ、運転中の振動振幅は入力しないでください。単位は内部でメートルに換算します。複数の集中質量や複雑な分布質量が大きく寄与する場合は、一つの変位へ集約せず、各重量とたわみを使うレイリー法、ローターの有限要素モデル、または実測モーダル試験をご検討ください。

推定値を解釈し、安全な次工程を決めます

表示される rpm は一次危険速度の予備推定値として扱ってください。実機には、減衰、軸受や支持部の柔軟性、支持部の動き、不釣合い、継手剛性、流体力、ジャイロ効果、製造公差、温度依存特性があります。これらは共振位置や振幅を変え、前向き・後向きの旋回モードを分離し、別の危険速度を生じさせることがあります。この数値だけを運転限界にしないでください。起動、停止、過速度、可変速制御を含む全速度域と比較し、対象機器の規格、離調余裕、不確かさの方針を適用してください。通常運転が推定値に近い場合は、正確な質量・軸受データによるローターダイナミクス解析が必要です。昇速・降速時の振動試験は実際の共振確認に役立ちます。再現可能な API 計算は1回 $0.002 で、承認時には荷重、応力、疲労、安定性、過渡応答も評価してください。

活用例

軸の予備配置を検討します

詳細モデルへ進む前に、梁モデルのたわみから一次危険速度の概算値を求めます。

測定したたわみを照合します

既知の静的横変位から推定共振と計画運転速度域を比較します。

剛性案を比較します

軸受間距離、軸径、支持方法によるたわみの変化が危険速度へ及ぼす影響を評価します。

よくある質問

どの式を使用しますか？

標準重力加速度を静たわみで割った値の平方根を求め、Hz と rpm に換算します。

どのたわみを入力すればよいですか？

実際の支持条件と、対象の自重または有効荷重に対応する正の静的横たわみをご入力ください。

軸振れや運転時の振動振幅を入力できますか？

いいえ。これらは本手法が必要とする静たわみの代わりにはなりません。

結果は安全な運転速度を示しますか？

いいえ。一次モードの予備推定値です。安全性には離調余裕と、減衰、軸受、励振、応力、過渡現象の評価が必要です。

API 計算の料金はいくらですか？

API 計算は1回 $0.002 です。決定論的な計算処理はネットワークを使わず、同じ入力には同じ結果を返します。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/eng/shaft-critical-speed

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/eng/shaft-critical-speed \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"static_deflection":2.5}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/shaft-critical-speed", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "static_deflection": 2.5
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/eng/shaft-critical-speed",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "static_deflection": 2.5
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/shaft-critical-speed", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"static_deflection":2.5}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"static_deflection":2.5}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/shaft-critical-speed", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "static_deflection": 2.5
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "eng.shaft_critical_speed",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

KITの完全なドキュメントを見る →