Kostenloses Ingenieurwerkzeug · #006
Schwingungseinheiten-Umrechner
Umrechnung zwischen Schwingungsgeschwindigkeit, Auslenkung, Beschleunigung und dB bei jeder Frequenz. Alle Ergebnisse werden gleichzeitig angezeigt.
Ergebnisse
Schwingungsbeziehungen
Bei einem sinusförmigen Schwingungssignal mit der Kreisfrequenz ω = 2πf sind die drei Schwingungsgrößen – Auslenkung (d), Geschwindigkeit (v) und Beschleunigung (a) – durch Differentiation miteinander verbunden:
RMS vs. Peak vs. Peak-to-Peak
Für ein reines Sinussignal gilt:
- Spitzenwert = Effektivwert × √2 (≈ 1,414)
- Spitze-Spitze (Peak-to-Peak) = 2 × Peak
- RMS = Spitze / √2 (≈ 0,7071)
Dezibel-Skala (dB)
Die Schwinggeschwindigkeit wird häufig in dB mit einem Referenzwert von 10⁻⁹ m/s (= 10⁻⁶ mm/s) angegeben, der bevorzugte Referenzwert nach ISO 1683:
Zum Beispiel, 1 mm/s RMS = 10⁻³ m/s → dB = 20 × log₁₀(10⁻³ / 10⁻⁹) = 20 × 6 = 120 dB.
Kurzübersichtstabelle
| Geschwindigkeit (mm/s RMS) | dB Ref. 10⁻⁹ m/s | Typische Beurteilung |
|---|---|---|
| 0.28 | 109 | Sehr gut (neue Maschinen) |
| 0.71 | 117 | Gute |
| 1.12 | 121 | Zufriedenstellend (Gruppe 1) |
| 1.8 | 125 | Zufriedenstellend (Gruppe 2) |
| 2.8 | 129 | Akzeptabel (Gruppe 2) |
| 4.5 | 133 | Für die meisten inakzeptabel |
| 7.1 | 137 | Gefahrenzone |
⚠️ Hinweis: Diese Umrechnungen setzen eine reine sinusförmige (einfrequente) Schwingung voraus. Reale Signale sind komplex und können viele Harmonische enthalten; Breitband-Effektivwerte lassen sich nicht direkt mit diesen Formeln umrechnen.
Schwingweg = Schwinggeschwindigkeit / (2πf), wobei f die Frequenz in Hz ist. Für Spitzenwerte gilt konkret: d_0pk (μm) = v_peak (mm/s) / (2πf) × 1000. Der Spitze-Spitze-Schwingweg ist das Doppelte des 0-Spitze-Wertes.
Der Standard-Referenzwert für die Schwinggeschwindigkeit in dB beträgt 10⁻⁹ m/s (= 1 nm/s = 10⁻⁶ mm/s). Die Formel lautet:
dB = 20 × log₁₀(v_RMS / 10⁻⁹)
wobei v_RMS in m/s eingesetzt wird. Beispielsweise entspricht 1 mm/s RMS = 120 dB.
Für ein reines Sinussignal gilt:
- Spitzenwert (Peak) = RMS × √2 ≈ RMS × 1.414
- Spitze-Spitze (Peak-to-Peak) = 2 × Peak
- Effektivwert (RMS) = Peak / √2 ≈ Peak × 0.7071
Diese Verhältnisse gelten nur für reine Sinuswellen. Bei komplexen Schwingungssignalen mit mehreren Harmonischen weicht der Scheitelfaktor (Crest-Faktor = Peak/RMS) von √2 ab.
Rechnen Sie zunächst die Schwinggeschwindigkeit über a = v × 2πf in die Beschleunigung um. Mit der Geschwindigkeit in mm/s gilt:
a (m/s²) = v (mm/s) × 2πf / 1000
Teilen Sie anschließend durch g = 9,80665 m/s², um den Wert in der Einheit g zu erhalten. Hinweis: Hierfür muss die Schwingfrequenz bekannt sein.
Schwinggeschwindigkeit, Schwingweg und Schwingbeschleunigung hängen über die Differential- und Integralrechnung zusammen — jede Größe ist die zeitliche Ableitung der vorherigen. Bei einer Sinusschwingung der Frequenz f multipliziert das Ableiten die Amplitude mit 2πf. Daher erfordert die Umrechnung zwischen diesen Größen die Kenntnis der Frequenz.
Nur Umrechnungen innerhalb derselben physikalischen Größe (z. B. RMS in Spitzenwert) sind frequenzunabhängig.
Die auf dieser Seite beschriebenen Verfahren wurden vom Vibromera-Team entwickelt und im Praxiseinsatz getestet, unter Verwendung des Balanset-1A, eines tragbaren Zweikanal-Auswuchtgeräts und Schwingungsanalysators für die Vor-Ort-Rotorauswuchtung.
Professionelle Feldauswuchtgeräte und Schwingungsanalysatoren. Messung von Geschwindigkeit, Auslenkung und Beschleunigung mit einem einzigen Gerät.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko ist Schwingungsanalyse-Ingenieur sowie Gründer und Geschäftsführer von Vibromera. Seit mehr als 15 Jahren wuchtet er rotierende Maschinen direkt vor Ort aus statt auf dem Prüfstand: Mulchgeräte, Industrieventilatoren, Brecher, Zentrifugen, Wellen und Spindeln. Aus dieser Arbeit sind die Balanset-Geräte entstanden — sie wurden als Werkzeug konzipiert, das ein Fachmann zur Maschine mitnehmen und dort allein einsetzen kann, nicht als Laborausrüstung. Vibromera wurde 2017 gegründet und hat seinen Sitz seit 2023 in Porto, Portugal. Entwicklung, Montage und Support der Balanset-Reihe finden hier statt. Das Flaggschiffgerät ist das Balanset-1A, ein tragbares Analysegerät für ein- und zweiebeniges Auswuchten sowie für Schwingungsdiagnose. Nikolai ist persönlich in den Kundensupport eingebunden, arbeitet schwierige Auswuchtfälle durch und ist an der Softwareentwicklung beteiligt. Er arbeitet mit Kunden weltweit, in jeder Sprache.
