Eigenfrequenz einer Welle

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo,

eine Welle besitzt Eigenfrequenzen (biegekritische und torsionskritisch). Mich interessieren erstmal die biegekritischen Eigenfrequenzen.
Dazu habe ich zwei Fragen. Die erste ist eine Verständnisfrage und die zweite ist eine Frage zur Berechnung.

  1. Die Welle wird im unterkritischen Bereich (1. Eigenfrequenz wird nicht durchfahren) betrieben. Dann reicht es für die Auslegung der Welle doch auch, wenn ich nur die 1. Biegeeigenfrequenz mit der Formel Omega=Wurzel aus Steifigkeit der welle durch die Masse des Rotors berechne? Wenn ich weit genug weg bin von der ersten Eigenfrequenz bin, muss ich die restlichen Eigenfrequenzen nicht mehr berechnen oder? Also ich meine damit, dass ich eh nicht in diesen Bereich reinfahre und eine Berechnung damit überflüssig ist oder?

  2. Mit welcher Formel bestimme ich die übrigen Eigenfrequenzen oder mit welchem Verfahren? Ich habe ein Berechnunsprogramm mit denen ich sie berechnen kann. Nur ich würde gerne wissen wie man es zu Fuss macht oder nach welchem Verfahren oder Formel es durchgeführt wird.

Danke, wenn ihr mir helfen könnt.

MFG

Sven

#2

Hallo Sven,

eine Welle besitzt Eigenfrequenzen (biegekritische und
torsionskritisch). Mich interessieren erstmal die
biegekritischen Eigenfrequenzen.
Dazu habe ich zwei Fragen. Die erste ist eine Verständnisfrage
und die zweite ist eine Frage zur Berechnung.

  1. Die Welle wird im unterkritischen Bereich (1. Eigenfrequenz
    wird nicht durchfahren) betrieben. Dann reicht es für die
    Auslegung der Welle doch auch, wenn ich nur die 1.
    Biegeeigenfrequenz mit der Formel Omega=Wurzel aus Steifigkeit
    der welle durch die Masse des Rotors berechne?

Auch durch ihr Eigengewicht biegt die Welle sich durch und erzeugt so eine Unwucht. Wäre zusätzlich zu berücksichtigen. Formel habe ich nicht parat.

Wenn ich weit genug weg bin von der ersten Eigenfrequenz bin,
muss ich die restlichen Eigenfrequenzen nicht mehr berechnen oder?

Nur wenn die höher sind, was du vorher aber nicht weißt.

  1. Mit welcher Formel bestimme ich die übrigen Eigenfrequenzen
    oder mit welchem Verfahren?

Torsion : sqrt(Drehsteifigkeit/Trägheitsmoment)

Gruß
Karl

#3
  1. Die Welle wird im unterkritischen Bereich (1. Eigenfrequenz
    wird nicht durchfahren) betrieben. Dann reicht es für die
    Auslegung der Welle doch auch, wenn ich nur die 1.
    Biegeeigenfrequenz mit der Formel Omega=Wurzel aus Steifigkeit
    der welle durch die Masse des Rotors berechne? Wenn ich weit
    genug weg bin von der ersten Eigenfrequenz bin, muss ich die
    restlichen Eigenfrequenzen nicht mehr berechnen oder? Also ich
    meine damit, dass ich eh nicht in diesen Bereich reinfahre und
    eine Berechnung damit überflüssig ist oder?

Hallo Zwen,

zu 1. : Du hast recht, bei unterkritischem Betrieb interessieren die höheren Eigenfrequenzen nicht mehr.
Wichtig:
* den Abstand nicht zu knapp wählen !
* Du mußt sicher sein, daß Du wirklich die niedrigste Eigenfrequenz hast (kann bei hohen Trägheitsmomenten des Rotors auch mal die Torsionseigenfrequenz sein)

zu 2. Ich benutze FEM und kann Dir hier leider auch nicht weiterhelfen, vielleicht mal googeln…

Gruß Martin