Hoe wordt het totale trillingsniveau berekend aan de hand van een spectrum?

Het totale (breedband) trillingsniveau wordt berekend als de wortel van de som der kwadraten (RSS) van de individuele spectrale componenten: Totaal = √(a₁² + a₂² + ... + aₙ²). Dit geldt voor de RMS-amplitudes van de individuele frequentiecomponenten.

Wat is de piekfactor?

De piekfactor is de verhouding tussen de piekwaarde en de RMS-waarde. Voor een zuivere sinusgolf is CF = √2 ≈ 1,414. Hogere piekfactoren duiden op impulsieve gebeurtenissen zoals lagerdefecten. Normale machines hebben doorgaans een CF van 2–4; een CF > 4 kan wijzen op zich ontwikkelende defecten.

Moet ik piek- of RMS-amplitudes gebruiken?

Gebruik RMS-amplitudes voor de berekening van het totale niveau. De meeste trillingsanalysatoren geven spectrale lijnen weer als RMS-waarden. Als u piekwaarden hebt, deel deze dan door √2 om ze om te zetten naar RMS voordat u ze optelt.

Waarom is het totale niveau niet gelijk aan de som van de afzonderlijke componenten?

Omdat trillingscomponenten bij verschillende frequenties onafhankelijk zijn en zich combineren als de wortel van de som van de kwadraten, en niet als een rekenkundige som. De RSS-methode houdt rekening met de statistische onafhankelijkheid van de verschillende frequentiecomponenten.

Welke eenheden moet ik gebruiken?

Elke consistente eenheid is geschikt — mm/s RMS voor snelheid, g RMS voor versnelling of μm voor verplaatsing. De belangrijkste vereiste is dat alle invoercomponenten dezelfde eenheid en meetmethode gebruiken (allemaal RMS of allemaal piek).

Gratis engineeringtool — #014

Calculator voor het totale trillingsniveau

Bereken het totale trillingsniveau aan de hand van de spectrumcomponenten met behulp van de wortelsom van de kwadraten. Voer maximaal 10 amplitudewaarden in en optioneel de piekwaarde voor de piekfactor.

RSS-methode Crestfactor Tot 10 componenten

Resultaten

Totaal RMS-niveau

—

Crestfactor

—

Aantal componenten

—

Dominante component

—

Dominante bijdrage

—

Wortelsom van de kwadraten (RSS)

Het totale trillingsniveau, afkomstig van de onafhankelijke spectrale componenten, is:

Waar a_i zijn de RMS-amplitudes van de afzonderlijke spectrale componenten.

Crestfactor

CF = √2 ≈ 1,414 — Zuivere sinusgolf
CF = 2–4 — Normale machines
CF > 4 — Impulsieve gebeurtenissen (lagerdefecten)
CF > 6 — Ernstige stoten of losheid

Praktisch voorbeeld

Voorbeeld — Centrifugaalpomp

Spectrale componenten (mm/s RMS): 3.2, 1.8, 0.9, 0.4, 0.2

Totaal = √(3,2² + 1,8² + 0,9² + 0,4² + 0,2²) = √(10,24 + 3,24 + 0,81 + 0,16 + 0,04)

Totaal = √14,49 = 3,81 mm/s RMS

Als piek = 8,5 mm/s → CF = 8,5 / 3,81 = 2.23 (normaal)

ℹ️ Opmerking: De dominante component (meestal 1×) draagt doorgaans het meest bij aan het totale niveau. Als één component veel groter is dan de andere, is het totale niveau ongeveer gelijk aan de amplitude van die component.