Безплатен инженерен инструмент · #008
Калкулатор на хармонична честота
Преобразува оборотите в минута в Hz и показва хармоници от 1× до 20×. От съществено значение за вибрационен анализ и диагностика на машини.
Резултати
| Порядък | Честота (Hz) | CPM | Период (мс) |
|---|
Преобразуване на обороти в минута в Hz
Основната честота (от порядъка на 1) в Hz е равна на скоростта на въртене, разделена на 60:
Хармонични честоти
Всеки хармоник (ред) е цяло число, кратно на основната честота:
където n е хармоничният ред (1, 2, 3, ...).
Ъглова скорост
Често срещани хармонични източници във вибрациите
| Порядък | Общ източник |
|---|---|
| 1× | Дисбаланс, огънат вал, ексцентричност |
| 2× | Несъосност (ъглова/паралелна), хлабавост |
| 3× | Несъответствие (тежко), хлабавост |
| N× | Проход на лопатките/перките (N = брой лопатки) |
| Z× | Честота на зацепване на зъбното колело (Z = брой зъби) |
| ½× | Маслен вихър, триене |
| 0,43× | Маслен камшик |
Практически пример
Дадено: Скорост = 3000 об/мин
1× = 3000 / 60 = 50 Hz (3000 удара в минута)
2× = 2 × 50 = 100 Hz (6000 удара в минута)
3× = 3 × 50 = 150 херца (9000 удара в минута)
Период = 1 / 50 = 20 мс
ω = 2π × 50 = 314,16 рад/с
💡 Съвет: При вибрационния анализ, хармоничният спектър е ключов диагностичен инструмент. Дисбалансът показва доминиращ 1× пик, несъосността показва силен 2× (а понякога и 3×), а дефектите на лагерите генерират несинхронни честоти, свързани с геометрията на лагера.
Simply divide RPM by 60:
Hz = RPM / 60
For example: 3000 RPM / 60 = 50 Hz. This gives the fundamental (1×) rotational frequency.
Harmonics are integer multiples of the fundamental (1×) frequency:
- 1× = fundamental = one event per revolution
- 2× = second harmonic = two events per revolution
- 3× = third harmonic = three events per revolution
Different faults produce characteristic harmonic patterns. Unbalance is primarily 1×, misalignment shows strong 2× and sometimes 3×, and blade pass frequency is number-of-blades × 1×.
The 1× frequency (one-per-revolution) is the most fundamental vibration component. Common 1× sources:
- Mass unbalance — the most common source
- Bent shaft — creates 1× with axial component
- Eccentric rotor — electrical machines
- Resonance — if natural frequency coincides with 1×
1× vibration phase is crucial for balancing — it tells you the heavy spot direction.
Higher harmonics reveal specific mechanical faults:
- 2×: Misalignment (angular and parallel), looseness, cracked shaft
- 3× and above: Severe misalignment, mechanical looseness
- Blade pass (N×): Impeller/fan blade problems
- Gear mesh (Z×): Gear tooth problems
The ratio of harmonic amplitudes to 1× amplitude is a key diagnostic indicator.
Hz (Hertz) = cycles per second. Absolute frequency unit.
CPM (Cycles Per Minute) = Hz × 60. Numerically equal to RPM for 1× order.
Orders (1×, 2×, ...) = multiples of shaft speed. Speed-normalized — they stay the same regardless of RPM.
Example at 3000 RPM: 1× = 50 Hz = 3000 CPM; 2× = 100 Hz = 6000 CPM.
Процедурите, описани на тази страница, са разработени и тествани на терен от екипа на Vibromera с помощта на Balanset-1A, преносим двуканален балансьор и анализатор на вибрации за балансиране на ротори на място.
Идентифицирайте хармоници, диагностицирайте повреди и балансирайте ротори на място с нашите професионални вибрационни анализатори и преносими балансиращи системи.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko е инженер по вибрационен анализ, основател и изпълнителен директор на Vibromera. Повече от 15 години той балансира въртящо се оборудване на място, а не на изпитвателен стенд: мулчери, промишлени вентилатори, трошачки, центрофуги, валове и шпиндели. Именно от тази работа се родиха уредите Balanset — те са замислени като инструмент, който специалистът може да занесе до машината и да използва сам, на място, а не като лабораторно оборудване. Vibromera е основана през 2017 г. и от 2023 г. е базирана в Порто, Португалия. Тук се извършват разработката, сглобяването и поддръжката на серията Balanset. Водещият уред е Balanset-1A — портативен анализатор за едноравнинно и двуравнинно балансиране и за вибрационна диагностика. Nikolai лично участва в поддръжката на клиентите, в решаването на трудни случаи на балансиране и в разработката на софтуера. Работи с клиенти по целия свят, на всякакъв език.