Bezplatný inženýrský nástroj · #008
Kalkulačka harmonických frekvencí
Převod otáček za minutu na Hz a zobrazení harmonických složek 1× až 20×. Nezbytné pro analýzu vibrací a diagnostiku strojů.
Výsledky
| Řád (harmonická) | Frekvence (Hz) | CPM | Perioda (ms) |
|---|
Převod otáček za minutu na Hz
Základní frekvence (řád 1×) v Hz se rovná rychlosti otáčení dělené 60:
Harmonické frekvence
Každá harmonická (řád) je celočíselným násobkem základní frekvence:
kde n je harmonický řád (1, 2, 3, …).
Úhlová rychlost
Běžné zdroje harmonických ve vibracích
| Řád (harmonická) | Typický zdroj |
|---|---|
| 1× | Nevyváženost, ohnutá hřídel, excentricita |
| 2× | Nesouosost (úhlová/rovnoběžná), vůle |
| 3× | Nesprávné zarovnání (závažné), vůle |
| N× | Průchod lopatek (N = počet lopatek) |
| Z× | Frekvence záběru ozubených kol (Z = počet zubů) |
| ½× | Olejový vír, tření |
| 0,43× | Olejový výmrsk |
Praktický příklad
Vzhledem k: Rychlost = 3000 ot./min.
1× = 3000 / 60 = 50 Hz (3000 CPM)
2× = 2 × 50 = 100 Hz (6000 CPM)
3× = 3 × 50 = 150 Hz (9000 CPM)
Perioda = 1 / 50 = 20 ms
ω = 2π × 50 = 314,16 rad/s
💡 Tip: V analýze vibrací je klíčovým diagnostickým nástrojem harmonické spektrum. Nevyváženost vykazuje dominantní 1× vrchol, nesouosost silný 2× (a někdy i 3×) a vady ložisek generují nesynchronní frekvence související s geometrií ložiska.
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.
Postupy popsané na této stránce vyvinul a v terénu otestoval tým Vibromera pomocí přístroje Balanset-1A, přenosného dvoukanálového vyvažovacího přístroje a analyzátoru vibrací pro vyvažování rotorů na místě.
Identifikujte harmonické, diagnostikujte poruchy a vyvažte rotory přímo na místě pomocí našich profesionálních analyzátorů vibrací a přenosných vyvažovacích systémů.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko je inženýr vibrační analýzy a zakladatel a generální ředitel společnosti Vibromera. Více než 15 let vyvažuje rotační stroje přímo v provozu, a ne na zkušebním stavu: mulčovače, průmyslové ventilátory, drtiče, odstředivky, hřídele a vřetena. Právě z této práce vzešly přístroje Balanset — byly navrženy jako nástroj, který si odborník může vzít ke stroji a použít sám, přímo na místě, nikoli jako laboratorní vybavení. Vibromera byla založena v roce 2017 a od roku 2023 sídlí v portugalském Portu. Zde probíhá vývoj, montáž i podpora řady Balanset. Vlajkovým přístrojem je Balanset-1A, přenosný analyzátor pro vyvažování v jedné a ve dvou rovinách a pro diagnostiku vibrací. Nikolai se osobně podílí na zákaznické podpoře, na řešení obtížných případů vyvažování i na vývoji softwaru. Pracuje se zákazníky po celém světě, v jakémkoli jazyce.
