Какво е вибрационно изместване?

Вибрационното изместване е общото разстояние, на което вибриращият обект се премества от позицията си на покой. Обикновено се измерва в микрометри (μm) и може да се изрази като пик (0-пик, максималното отклонение от центъра) или от пик до пик (пълният обхват на движение). Изместването е най-полезно за оценка на нискочестотни вибрации под около 10 Hz.

Каква е разликата между изместване на пик и от пик до пик?

Пиковото изместване (0-пик) измерва максималното отклонение от централната позиция на покой в една посока. Отместването от пик до пик измерва общия обхват на движение - от максималното положително до максималното отрицателно отклонение. За синусоидални вибрации, от пик до пик е точно два пъти пиковата стойност. От пик до пик е по-често задаваният параметър за измерване на изместване.

Как преобразувате скоростта на вибрациите в преместване?

За да преобразувате скоростта (mm/s RMS) в изместване (μm от пик до пик), използвайте формулата: d_pp = v_RMS × √2 × 1000 / (π × f), където f е честотата в Hz. Коефициентът √2 преобразува RMS във пик, а делението на (π × f) е интегрирането от скоростта към изместването. Коефициентът 1000 преобразува mm в μm.

Каква е връзката между преместване, скорост и ускорение?

При синусоидалните вибрации, преместването, скоростта и ускорението са математически свързани чрез честотата. Скоростта е производната по време на преместването (v = 2πf × d), а ускорението е производната по време на скоростта (a = 2πf × v). Това означава, че по-високите честоти усилват ускорението спрямо преместването, поради което измерванията на преместването са за предпочитане при ниски честоти, а на ускорението - при високи честоти.

Кога трябва да използвам изместване вместо скорост за наблюдение на вибрациите?

Изместването е най-полезно за наблюдение на вибрации при ниски честоти, обикновено под 10 Hz (600 об/мин). При ниски честоти стойностите на скоростта и ускорението стават много малки, дори когато изместването е значително. Големи машини с ниска скорост, като ролки за хартиени фабрики, вентилатори на охладителни кули и бутални компресори, често изискват наблюдение на базата на изместване. Скоростта (mm/s RMS) е предпочитана за общи машини в диапазона 10–1000 Hz, докато ускорението е най-добро над 1000 Hz.

Безплатен инженерен инструмент

Калкулатор за вибрационно изместване

Преобразувайте скоростта на вибрациите (mm/s RMS) в преместване (μm от пик до пик) и ускорение (m/s², g) при всяка честота. Въведете скорост и честота, за да получите всички параметри на вибрациите.

Скорост → Изместване Hz / обороти в минута Връх & от връх до връх

Резултати

Изместване (от пик до пик)

—

Изместване (0-пик)

—

RMS скорост

—

Пик на скоростта

—

Пик на ускорение

—

Ускорение (g)

—

Честота

—

Изместване (от пик до пик)

Изместване (0-пик)

Ускорение (пик)

Къде:

v_RMS — средноквадратична скорост на вибрациите (mm/s)
f — честота (Hz). Ако оборотите в минута: f = RPM / 60
√2 — преобразува RMS в пикови стойности (синусоидални сигнали)
g — 9,80665 m/s² (стандартна гравитация)

Забележка: d_p-p = 2 × d_пик. Коефициентът 1000 преобразува mm в μm.

Практически пример

Пример — Машина при 50 Hz, 3,5 mm/s RMS

Пикова скорост = 3,5 × √2 = 4,950 mm/s

Изместване pp = 3,5 × √2 × 1000 / (π × 50) = 31,50 μm

Изместване 0-пик = 31,50 / 2 = 15,75 μm

Пик на ускорение = 3,5 × √2 × 2π × 50 / 1000 = 1,556 м/с²

Ускорение в g = 1,556 / 9,80665 = 0,159 г

Параметри на вибрациите — кратък справочник

Параметър	Символ	Единица	Най-добър диапазон
Изместване	г	μm (мили)	Ниска честота < 10 Hz
Скорост	v	мм/с (инч/с)	10 – 1000 Hz
Ускорение	а	м/с² (г)	> 1000 Hz

Vibration displacement is the total distance a vibrating object moves from its rest position. It is measured in micrometers (μm) or mils (1 mil = 25.4 μm) and can be expressed as peak (0-peak) or peak-to-peak.

Displacement is the most important vibration parameter for low-frequency machinery — typically below 10 Hz (600 RPM). At low frequencies, velocity and acceleration values become very small even when physical movement is significant.

Peak displacement (0-peak) measures the maximum excursion from the center rest position in one direction. Peak-to-peak displacement measures the total range of motion — from the maximum positive to the maximum negative excursion.

For sinusoidal vibration, peak-to-peak equals exactly twice the peak value: d_p-p = 2 × d_peak. Most specifications use peak-to-peak values.

To convert velocity (mm/s RMS) to displacement (μm peak-to-peak), use:

d_p-p = v_RMS × √2 × 1000 / (π × f)

where f is frequency in Hz. The √2 converts RMS to peak, dividing by (π × f) integrates velocity to displacement, and × 1000 converts mm to μm. If you know RPM instead of Hz, divide RPM by 60 first.

For sinusoidal vibration, these parameters are related through frequency via calculus. Velocity is the derivative of displacement: v_peak = 2πf × d_peak. Acceleration is the derivative of velocity: a_peak = 2πf × v_peak = (2πf)² × d_peak.

Higher frequencies amplify acceleration relative to displacement. A small displacement at high frequency produces large acceleration, while large displacement at low frequency may produce negligible acceleration.

Use displacement for low-frequency vibration monitoring, typically below 10 Hz (600 RPM). Large slow-speed machines such as paper mill rolls, cooling tower fans, wind turbines, and reciprocating compressors require displacement monitoring.

Velocity (mm/s RMS) is the standard for general machinery in the 10–1000 Hz range (ISO 10816). Acceleration is preferred above 1000 Hz for bearing defects and gear mesh.

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.