Ilmainen suunnittelutyökalu · #008
Harmonisen taajuuden laskin
Muunna RPM-luku Hz-arvoiksi ja näytä harmoniset yliaallot 1× - 20×. Olennainen osa värähtelyanalyysiä ja konediagnostiikkaa.
Tulokset
| Kertaluku (harmoninen) | Taajuus (Hz) | CPM | Jakso (ms) |
|---|
RPM-muunnos Hz:ksi
Perustaajuus (1× kertaluku) hertseinä on yhtä kuin pyörimisnopeus jaettuna 60:llä:
Harmoniset taajuudet
Jokainen harmoninen (kertaluku) on perustaajuuden kokonaislukumoninkertainen:
jossa n on harmoninen kertaluku (1, 2, 3, …).
Kulmanopeus
Yleisiä harmonisia lähteitä värähtelyssä
| Kertaluku (harmoninen) | Tyypillinen lähde |
|---|---|
| 1× | Epätasapaino, taipunut akseli, epäkeskisyys |
| 2× | Virheellinen linjaus (kulma/yhdensuuntainen), löysyys |
| 3× | Linjausvirhe (vakava), löysyys |
| N× | Terä/siipi -läpikulku (N = terien lukumäärä) |
| Z× | Hammaspyörän kytkentätaajuus (Z = hampaiden lukumäärä) |
| ½× | Öljypyörre, hankaus |
| 0,43× | Öljypiiska |
Käytännön esimerkki
Annettu: Nopeus = 3000 rpm
1× = 3000 / 60 = 50 Hz (3000 CPM)
2× = 2 × 50 = 100 Hz (6000 CPM)
3× = 3 × 50 = 150 Hz (9000 CPM)
Jakso = 1 / 50 = 20 ms
ω = 2π × 50 = 314,16 rad/s
💡 Vinkki: Värähtelyanalyysissä harmoninen spektrikuvio on keskeinen diagnostiikkatyökalu. Epätasapainossa näkyy hallitseva 1× huippu, linjausvirheessä voimakas 2× (ja joskus 3×), ja laakeriviat synnyttävät laakerigeometriaan liittyviä epäsynkronisia taajuuksia.
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.
Tällä sivulla kuvatut menetelmät on kehittänyt ja kenttätestannut Vibromera-tiimi Balanset-1A-laitteella, joka on kannettava kaksikanavainen tasapainotuslaite ja tärinäanalysaattori roottoreiden tasapainotukseen paikan päällä.
Tunnista harmoniset yliaallot, diagnosoi viat ja tasapainota roottorit paikan päällä ammattimaisilla värähtelyanalysaattoreillamme ja kannettavilla tasapainotusjärjestelmillämme.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko on värähtelyanalyysi-insinööri sekä Vibromeran perustaja ja toimitusjohtaja. Yli 15 vuoden ajan hän on tasapainottanut pyöriviä koneita kentällä eikä koepenkissä: silppureita, teollisuuspuhaltimia, murskaimia, linkoja, akseleita ja karoja. Juuri tästä työstä Balanset-laitteet ovat syntyneet — ne suunniteltiin työkaluksi, jonka asiantuntija voi kantaa koneen luo ja jota hän voi käyttää yksin paikan päällä, ei laboratoriolaitteiksi. Vibromera perustettiin vuonna 2017, ja vuodesta 2023 lähtien sen kotipaikka on ollut Porto Portugalissa. Balanset-sarjan kehitys, kokoonpano ja tuki tapahtuvat täällä. Lippulaivalaite on Balanset-1A, kannettava analysaattori yhden ja kahden tason tasapainotukseen sekä värähtelydiagnostiikkaan. Nikolai osallistuu henkilökohtaisesti asiakastukeen, vaikeiden tasapainotustapausten ratkaisemiseen ja ohjelmiston kehittämiseen. Hän palvelee asiakkaita ympäri maailmaa, millä tahansa kielellä.
