Gratis engineeringtool · #008
Harmonische Frequentie Rekenmachine
Converteer toerental naar frequentie en toon harmonischen van 1× tot en met 20×. Essentieel voor trillingsanalyse en machinediagnose.
Resultaten
| Orde (harmonische) | Frequentie (Hz) | CPM | Periode (ms) |
|---|
Omrekening van toerental naar frequentie
De grondfrequentie (1×-orde) in Hz is gelijk aan de rotatiesnelheid gedeeld door 60:
Harmonische frequenties
Elke harmonische (orde) is een geheel veelvoud van de grondfrequentie:
waar n is de harmonische orde (1, 2, 3, …).
Hoeksnelheid
Veelvoorkomende harmonische bronnen bij trillingen
| Orde (harmonische) | Veelvoorkomende bron |
|---|---|
| 1× | Onbalans, verbogen as, excentriciteit |
| 2× | Misteming (hoek/parallel), losheid |
| 3× | Ernstige misteming, losheid |
| N× | Blad-/schoepdoorgang (N = aantal bladen) |
| Z× | Tandwielingsfrequentie (Z = aantal tanden) |
| ½× | Olieslip, wrijving |
| 0,43× | Oliezweep |
Praktisch voorbeeld
Gegeven: Snelheid = 3000 toeren per minuut
1× = 3000 / 60 = 50 Hz (3000 CPM)
2× = 2 × 50 = 100 Hz (6000 CPM)
3× = 3 × 50 = 150 Hz (9000 CPM)
Periode = 1 / 50 = 20 ms
ω = 2π × 50 = 314,16 rad/s
Tip: Bij trillingsanalyse is het harmonische spectrumpatroon een belangrijk diagnostisch hulpmiddel. Onbalans vertoont een dominante piek van 1×, verkeerde uitlijning een sterke piek van 2× (en soms 3×), en lagerdefecten genereren niet-synchrone frequenties die verband houden met de lagergeometrie.
Deel het toerental (RPM) eenvoudigweg door 60:
Hz = RPM / 60
Voorbeeld: 3000 RPM / 60 = 50 Hz. Dit geeft de fundamentele draaifrequentie (1× het astoerental).
Harmonischen (orden) zijn gehele veelvouden van de fundamentele draaifrequentie (1×):
- 1× = grondfrequentie = één trillingscyclus per omwenteling
- 2× = tweede harmonische = twee cycli per omwenteling
- 3× = derde harmonische = drie cycli per omwenteling
Verschillende machinefouten veroorzaken elk een kenmerkend harmonisch patroon. Onbalans manifesteert zich primair op 1×, uitlijnfouten geven een sterke 2×- en soms 3×-component, en de schoeppasserfrequentie is gelijk aan het aantal schoepen × 1×.
De 1×-frequentie (éénmaal per omwenteling) is de meest fundamentele trillingscomponent. Veelvoorkomende oorzaken van 1×-trillingen zijn:
- Massa-onbalans — veruit de meest voorkomende oorzaak
- Kromme as (slingeren / runout) — veroorzaakt een 1×-component met een duidelijke axiale trilling
- Excentrische rotor — bij elektrische machines
- Resonantie — wanneer een eigenfrequentie samenvalt met 1×
De fasehoek van de 1×-trilling is onmisbaar bij het balanceren — deze wijst de richting van het zware punt aan.
Hogere harmonischen wijzen op specifieke mechanische gebreken:
- 2×: Uitlijnfouten (hoek- en parallelfouten), losheid, asscheur
- 3× en hoger: Ernstige uitlijnfouten, mechanische losheid
- Schoeppasserfrequentie (N×): Problemen met pompwaaier- of ventilatorschoepen
- Tandvoet-/ingrijpingsfrequentie (Z×): Problemen met de tandwielvertanding
De verhouding tussen de amplitudes van de harmonischen en de 1×-amplitude is een belangrijke diagnostische indicator.
Hz (Hertz) = trillingen per seconde. De absolute eenheid voor frequentie.
CPM (Cycles Per Minute) = Hz × 60. Voor de 1×-orde is dit getalsmatig gelijk aan het toerental in RPM.
Orden (1×, 2×, ...) = veelvouden van het astoerental. Deze zijn genormaliseerd op het toerental en blijven gelijk ongeacht het aantal RPM.
Voorbeeld bij 3000 RPM: 1× = 50 Hz = 3000 CPM; 2× = 100 Hz = 6000 CPM.
De procedures die op deze pagina worden beschreven, zijn ontwikkeld en in het veld getest door het Vibromera-team met behulp van de Balanset-1A, een draagbaar tweekanaals balanceerapparaat en trillingsanalysator voor het balanceren van rotoren ter plaatse.
Identificeer harmonische trillingen, stel diagnoses van storingen en balanceer rotors ter plaatse met onze professionele trillingsanalysatoren en draagbare balanceersystemen.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko is trillingsanalyse-ingenieur en oprichter en CEO van Vibromera. Al meer dan 15 jaar balanceert hij draaiende machines in het veld in plaats van op een proefbank: mulchmachines, industriële ventilatoren, brekers, centrifuges, assen en spindels. Uit dat werk zijn de Balanset-instrumenten voortgekomen — ze zijn ontworpen als gereedschap dat een specialist mee kan nemen naar de machine en ter plaatse alleen kan gebruiken, niet als laboratoriumapparatuur. Vibromera is opgericht in 2017 en is sinds 2023 gevestigd in Porto, Portugal. Ontwikkeling, assemblage en ondersteuning van de Balanset-lijn vinden hier plaats. Het vlaggenschip is de Balanset-1A, een draagbare analyser voor balanceren in één en twee vlakken en voor trillingsdiagnostiek. Nikolai is persoonlijk betrokken bij de klantenondersteuning, bij het oplossen van moeilijke balanceerklussen en bij de ontwikkeling van de software. Hij werkt met klanten wereldwijd, in elke taal.
