Δωρεάν Εργαλείο Μηχανικής · #008
Υπολογιστής αρμονικής συχνότητας
Μετατρέψτε τις στροφές/λεπτό σε Hz και εμφανίστε αρμονικές από 1× έως 20×. Απαραίτητο για την ανάλυση κραδασμών και τη διάγνωση μηχανημάτων.
Αποτελέσματα
| Τάξη (αρμονική) | Συχνότητα (Hz) | CPM | Περίοδος (ms) |
|---|
Μετατροπή RPM σε Hz
Η θεμελιώδης συχνότητα (τάξη 1×) σε Hz ισούται με την ταχύτητα περιστροφής διαιρεμένη με 60:
Αρμονικές Συχνότητες
Κάθε αρμονική (τάξη) είναι ένα ακέραιο πολλαπλάσιο της θεμελιώδους συχνότητας:
όπου n είναι η αρμονική τάξη (1, 2, 3, …).
Γωνιακή ταχύτητα
Συνήθεις πηγές αρμονικών στους κραδασμούς
| Τάξη (αρμονική) | Κοινή Πηγή |
|---|---|
| 1× | Ανισορροπία, λυγισμένος άξονας, εκκεντρότητα |
| 2× | Κακή ευθυγράμμιση (γωνιακή/παράλληλη), χαλαρότητα |
| 3× | Κακή ευθυγράμμιση (σοβαρή), χαλαρότητα |
| Ν× | Πέρασμα λεπίδας/πτερυγίου (N = αριθμός λεπίδων) |
| Ζ× | Συχνότητα εμπλοκής γραναζιών (Z = αριθμός δοντιών) |
| ½× | Στροβιλισμός λαδιού, τρίψιμο |
| 0,43× | Κτύπημα λαδιού |
Πρακτικό παράδειγμα
Δεδομένο: Ταχύτητα = 3000 σ.α.λ.
1× = 3000 / 60 = 50 Hz (3000 CPM)
2× = 2 × 50 = 100 Hz (6000 CPM)
3× = 3 × 50 = 150 Hz (9000 CPM)
Περίοδος = 1 / 50 = 20 ms
ω = 2π × 50 = 314,16 ακτίνια/δευτερόλεπτο
💡 Συμβουλή: Στην ανάλυση κραδασμών, το αρμονικό φάσμα αποτελεί βασικό διαγνωστικό εργαλείο. Η ανισορροπία δείχνει μια κυρίαρχη κορυφή 1×, η κακή ευθυγράμμιση δείχνει ισχυρή κορυφή 2× (και μερικές φορές 3×) και τα ελαττώματα των ρουλεμάν δημιουργούν μη σύγχρονες συχνότητες που σχετίζονται με τη γεωμετρία των ρουλεμάν.
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.
Οι διαδικασίες που περιγράφονται σε αυτή τη σελίδα αναπτύχθηκαν και δοκιμάστηκαν επιτόπου από την ομάδα της Vibromera με χρήση του Balanset-1A, ενός φορητού δικάναλου ζυγοσταθμιστή και αναλυτή δονήσεων για επιτόπια ζυγοστάθμιση ρότορα.
Εντοπίστε αρμονικές, διαγνώστε σφάλματα και ζυγοσταθμίστε ρότορες επί τόπου με τους επαγγελματικούς αναλυτές κραδασμών και τα φορητά συστήματα ζυγοστάθμισης.
Nikolai Shelkovenko
Ο Nikolai Shelkovenko είναι μηχανικός ανάλυσης δονήσεων, καθώς και ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της Vibromera. Επί περισσότερα από 15 χρόνια ζυγοσταθμίζει περιστρεφόμενο εξοπλισμό επιτόπου και όχι σε πάγκο δοκιμών: καταστροφείς, βιομηχανικούς ανεμιστήρες, θραυστήρες, φυγοκέντρους, άξονες και ατράκτους. Από αυτή τη δουλειά γεννήθηκαν τα όργανα Balanset — σχεδιάστηκαν ως εργαλείο που ο ειδικός μπορεί να μεταφέρει στο μηχάνημα και να χρησιμοποιήσει μόνος του, επί τόπου, και όχι ως εργαστηριακός εξοπλισμός. Η Vibromera ιδρύθηκε το 2017 και από το 2023 εδρεύει στο Πόρτο της Πορτογαλίας. Εδώ γίνονται η ανάπτυξη, η συναρμολόγηση και η υποστήριξη της σειράς Balanset. Το κορυφαίο όργανο είναι το Balanset-1A, ένας φορητός αναλυτής για ζυγοστάθμιση σε ένα και σε δύο επίπεδα και για διαγνωστικά δονήσεων. Ο Nikolai συμμετέχει προσωπικά στην υποστήριξη πελατών, στην αντιμετώπιση δύσκολων περιπτώσεων ζυγοστάθμισης και στην ανάπτυξη του λογισμικού. Συνεργάζεται με πελάτες σε όλο τον κόσμο, σε οποιαδήποτε γλώσσα.