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प्राकृतिक आवृत्ति कैलकुलेटर
द्रव्यमान-स्प्रिंग प्रणालियों की अनुनाद आवृत्ति की गणना करें
गणना पैरामीटर
आईएसओ 2041:2018 और कंपन सिद्धांत पर आधारित
गणना परिणाम
प्राकृतिक आवृत्ति (fn):
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प्राकृतिक कोणीय आवृत्ति (ωn):
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प्राकृतिक अवधि (टी):
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स्थैतिक विक्षेपण:
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अवमंदित प्राकृतिक आवृत्ति (एफडी):
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आवृत्ति रेंज मूल्यांकन:
< 1 हर्ट्ज: बहुत कम आवृत्ति - भूकंपीय अलगाव
1-10 हर्ट्ज: कम आवृत्ति - कंपन रेंज का निर्माण
10-100 हर्ट्ज: मध्यम आवृत्ति - मशीन कंपन
> 100 हर्ट्ज: उच्च आवृत्ति - परिशुद्धता उपकरण
कैलकुलेटर कैसे काम करता है
अवमंदित प्राकृतिक आवृत्ति
एक सरल द्रव्यमान-स्प्रिंग प्रणाली के लिए:
fn = (1/2π) × √(k/m)
कहाँ:
- एफएन — प्राकृतिक आवृत्ति (हर्ट्ज)
- क — स्प्रिंग कठोरता (एन/एम)
- एम — द्रव्यमान (किलोग्राम)
अवमंदित प्राकृतिक आवृत्ति
जब अवमंदन मौजूद हो:
एफडी = एफएन × √(1 – ζ²)
जहाँ ζ अवमंदन अनुपात (आयामहीन) है
स्थैतिक विक्षेपण विधि
स्थैतिक विक्षेपण से प्राकृतिक आवृत्ति:
fn = (1/2π) × √(g/δst) ≈ 15.76/√δst
जहाँ δst मिमी में स्थैतिक विक्षेपण है
टॉर्सनल सिस्टम
घूर्णी कंपन के लिए:
fn = (1/2π) × √(kt/J)
जहाँ kt मरोड़ कठोरता है और J जड़त्व आघूर्ण है
दो-द्रव्यमान प्रणालियाँ
दो द्रव्यमानों वाली प्रणालियों में दो प्राकृतिक आवृत्तियाँ होती हैं:
- पहला मोड: द्रव्यमान एक साथ चलते हैं
- दूसरा मोड: द्रव्यमान विपरीत दिशा में गति करते हैं
महत्वपूर्ण विचार
- प्राकृतिक आवृत्ति (अनुनाद) के निकट संचालन से बचें
- अलगाव के लिए 0.7×fn से नीचे या 1.4×fn से ऊपर रहें
- अतिरिक्त द्रव्यमान प्राकृतिक आवृत्ति को कम करता है
- कठोर स्प्रिंग्स प्राकृतिक आवृत्ति को बढ़ाते हैं
- अवमंदन आयाम को कम करता है लेकिन प्राकृतिक आवृत्ति को नहीं
अनुप्रयोग
- कंपन अलगाव: fn < बल आवृत्ति/√2 के लिए डिज़ाइन
- भूकंपीय सुरक्षा: बहुत कम fn (0.5-2 हर्ट्ज)
- मशीन माउंट: आमतौर पर 5-15 हर्ट्ज
- परिशुद्धता उपकरण: इमारत के कंपन से बचने के लिए उच्च fn
📘 संपूर्ण गाइड: प्राकृतिक आवृत्ति कैलकुलेटर
🎯 यह कैलकुलेटर क्या करता है
द्रव्यमान-स्प्रिंग प्रणालियों की प्राकृतिक आवृत्ति की गणना करता है। अनुनाद को रोकने और कंपन पृथक्करण डिज़ाइन करने के लिए महत्वपूर्ण।
सूत्र: fn = (1/2π) × √(k/m)
💼 प्रमुख अनुप्रयोग
- कंपन अलगाव: कंप्रेसर 1200 किग्रा, 1500 आरपीएम (25 हर्ट्ज़)। आइसोलेशन के लिए: fn < 25/3 ≈ 8 हर्ट्ज़. आवश्यक स्प्रिंग कठोरता: k < 30000 एन/एम.
- अनुनाद निवारण: टर्बाइन नींव पर, fn = 4.2 Hz. घूर्णन: 3000 RPM = 50 Hz. अनुपात 50/4.2 = 12 → कोई अनुनाद खतरा नहीं।
- गतिशील अवशोषक: शाफ्ट 180 हर्ट्ज़ पर कंपन करता है। कंपन को दबाने के लिए fn = 180 हर्ट्ज़ वाला अवशोषक स्थापित करें।
अलगाव सिद्धांत:
आवृत्ति f पर कंपन से प्रभावी अलगाव के लिए:
- अच्छा अलगाव: एफएन < f/√2 (संचारणीयता TR < 1)
- असरदार: एफएन < f/3 (टीआर < 0.1, 90% कमी)
- उत्कृष्ट: एफएन < f/5 (टीआर < 0.04, 96% कमी)
📖 त्वरित संदर्भ
- अनुनाद: प्रवर्धन तब होता है जब बाह्य आवृत्ति = प्राकृतिक आवृत्ति (10-50× तक बढ़ सकती है)
- स्थैतिक विक्षेपण: δst = mg/k. संबंध: fn ≈ 5/√δst (δst मिमी में)
- अवमंदन (ζ): स्टील स्प्रिंग: 0.01-0.03, रबर: 0.05-0.15, क्रिटिकल: 1.0
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