Kalkulator Frekuensi Semula Jadi
Kira frekuensi resonans sistem spring jisim
Parameter Pengiraan
Berdasarkan ISO 2041:2018 dan teori getaran
Keputusan Pengiraan
—
—
—
—
—
Penilaian Julat Kekerapan:
Bagaimana Kalkulator Berfungsi
Frekuensi Semulajadi Tidak Terhalang
Untuk sistem spring jisim mudah:
where:
- fn - frekuensi semula jadi (Hz)
- k - kekakuan spring (N/m)
- m - jisim (kg)
Kekerapan Semulajadi Terlembap
Apabila terdapat redaman:
di mana ζ ialah nisbah redaman (tanpa dimensi)
Kaedah Pesongan Statik
Kekerapan semula jadi daripada pesongan statik:
di mana δst ialah pesongan statik dalam mm
Sistem Kilasan
Untuk getaran putaran:
di mana kt ialah kekakuan kilasan dan J ialah momen inersia
Sistem Dua Jisim
Sistem dengan dua jisim mempunyai dua frekuensi semula jadi:
- Mod pertama: jisim bergerak bersama
- Mod kedua: jisim bergerak bertentangan
Pertimbangan Penting
- Elakkan beroperasi berhampiran frekuensi semula jadi (resonans)
- Kekal di bawah 0.7×fn atau di atas 1.4×fn untuk pengasingan
- Jisim yang ditambah merendahkan frekuensi semula jadi
- Mata air yang lebih keras meningkatkan frekuensi semula jadi
- Redaman mengurangkan amplitud tetapi bukan frekuensi semula jadi dengan ketara
Aplikasi
- Pengasingan Getaran: Reka bentuk untuk fn < kekerapan memaksa/√2
- Perlindungan Seismik: fn sangat rendah (0.5-2 Hz)
- Pemasangan Mesin: Biasanya 5-15 Hz
- Peralatan Ketepatan: Fn tinggi untuk mengelakkan getaran bangunan
📘 Panduan Lengkap: Kalkulator Frekuensi Semulajadi
🎯 Fungsi Kalkulator Ini
Mengira frekuensi semula jadi sistem spring-jisim. Kritikal untuk mencegah resonans dan mereka bentuk pengasingan getaran.
Formula: fn = (1/2π) × √(k/m)
💼 Aplikasi Utama
- Pengasingan Getaran: Pemampat 1200 kg, 1500 RPM (25 Hz). Untuk pengasingan: fn < 25/3 ≈ 8 Hz. Kekakuan spring yang diperlukan: k < 30000 N/m.
- Pencegahan Resonans: Turbin pada asas, fn = 4.2 Hz. Putaran: 3000 RPM = 50 Hz. Nisbah 50/4.2 = 12 → Tiada bahaya resonans.
- Penyerap Dinamik: Aci bergetar pada 180 Hz. Pasang penyerap dengan fn = 180 Hz untuk menahan getaran.
Prinsip Pengasingan:
Untuk pengasingan berkesan daripada getaran pada frekuensi f:
- Pengasingan yang baik: fn < f/√2 (kebolehtransmisikan TR < 1)
- Berkesan: fn < f/3 (TR < 0.1, pengurangan 90%)
- Cemerlang: fn < f/5 (TR < 0.04, pengurangan 96%)
📖 Rujukan Pantas
- Resonans: Penguatan berlaku apabila frekuensi luaran = frekuensi semula jadi (boleh meningkat 10-50×)
- Pesongan Statik: δst = mg/k. Perkaitan: fn ≈ 5/√δst (δst dalam mm)
- Redaman (ζ): Spring keluli: 0.01-0.03, Getah: 0.05-0.15, Kritikal: 1.0