Бесплатный инженерный инструмент
Калькулятор ускорения вибрации (ISO 20816)
Преобразование скорости колебаний (мм/с, среднеквадратичное значение) в ускорение (м/с², g) для любой частоты. Введите значение скорости и частоты, чтобы получить результаты по среднеквадратичному значению ускорения, пиковому значению ускорения и смещению.
Результаты
Ускорение по скорости
Для синусоидального колебания ускорение вычисляется из скорости путём умножения на угловую частоту:
Пересчет в g
Смещение из скорости
Где:
- vСКЗ — среднеквадратичное значение скорости колебаний (мм/с)
- f — частота (Гц); если указано число оборотов в минуту: f = об/мин / 60
- СКЗ — среднеквадратичное ускорение (м/с²)
- пик — пиковое ускорение =СКЗ × √2 (м/с²)
- dпик-пик — перемещение пик-пик (мкм)
Практический пример
СКЗ = 4,5 × 2π × 25 / 1000 = 0,707 м/с²
пик = 0,707 × √2 = 1 000 м/с²
g, среднеквадратичное значение = 0.707 / 9.80665 = 0,072 г
dпик-пик = 4,5 × √2 × 1000 / (π × 25) = 81,0 мкм
Сравнение параметров вибрации
| Параметр | Оптимальный диапазон частот | Типовые единицы измерения | Основное назначение |
|---|---|---|---|
| Виброперемещение | < 10 Гц (600 об/мин) | мкм (пик-пик) | Машины с низкой скоростью, вибрация вала |
| Виброскорость | 10-1000 Гц | мм/с (среднеквадратичное значение) | Общее состояние оборудования (ISO 10816) |
| Виброускорение | > 1000 Гц | м/с², g | Дефекты подшипников, зацепление зубчатых колес, высокочастотные |
Виброускорение — это быстрота изменения виброскорости во времени, измеряемая в м/с² (m/s²) или в единицах ускорения свободного падения g (где 1 g = 9.80665 m/s²). Это наиболее чувствительный параметр к высокочастотным составляющим вибрации, играющий решающую роль при обнаружении дефектов подшипников качения, повреждений зубчатых зацеплений и других высокочастотных ударных процессов.
Поскольку ускорение растет пропорционально как амплитуде, так и квадрату частоты колебаний, оно является основным параметром диагностики на частотах свыше 1000 Гц.
Виброускорение предпочтительно для высокочастотного вибрационного анализа, как правило, на частотах выше 1000 Гц. Это лучший параметр для раннего обнаружения дефектов подшипников качения, проблем в зубчатых передачах и кавитации в насосах.
Виброскорость (mm/s RMS) остается основным параметром для оценки общего технического состояния машин в полосе 10–1000 Гц согласно ISO 10816 / ISO 20816. В современных системах мониторинга широко применяется анализ огибающей (демодуляция) высокочастотного виброускорения для диагностики подшипников.
Для перевода из единиц g в m/s² умножьте значение на 9.80665 (стандартное ускорение свободного падения). Например, 0.5 g = 0.5 × 9.80665 = 4.903 m/s².
И наоборот, для перевода из m/s² в g разделите значение на 9.80665. Единица g широко прижилась в вибродиагностике, поскольку типичные уровни промышленной вибрации укладываются в удобный числовой диапазон — примерно от 0.01 до 50 g.
Стандартным средством измерения виброускорения являются пьезоэлектрические акселерометры. Наибольшее распространение в промышленности получили датчики типа IEPE (ICP) со встроенным усилителем заряда, обеспечивающие широкий частотный диапазон (от 0.5 Гц до 20+ кГц), высокую чувствительность и отличную надежность.
МЭМС-акселерометры (MEMS) служат более доступной альтернативой для стационарных систем мониторинга. Зарядовые пьезоакселерометры (charge-mode) применяются в высокотемпературных зонах свыше 120 °C.
Типичные уровни виброускорения зависят от типа машины, частоты вращения и полосы частот. Ориентировочные значения для общепромышленного оборудования на рабочей скорости:
- < 0.5 g — Хорошее состояние
- 0.5–2 g — Допустимый уровень
- 2–5 g — Уровень предупреждения (требуется контроль)
- > 5 g — Требуется немедленная диагностика
Высокочастотные пиковые импульсы при развитых дефектах подшипников могут достигать 10–50 g. Стандарты серии ISO 20816 нормируют зоны состояния в основном по виброскорости, однако виброускорение незаменимо для высокочастотной дефектоскопии.
Процедуры, описанные на этой странице, были разработаны и опробованы в полевых условиях командой Vibromera с использованием Balanset-1A — портативного двухканального балансировочного прибора и анализатора вибрации для балансировки роторов на месте эксплуатации.
Профессиональные приборы для балансировки в полевых условиях со встроенными функциями анализа вибрации, измерения ускорения и оценки по стандартам ISO 10816 / ISO 20816. Используются более чем в 50 странах.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko — инженер по вибрационному анализу, основатель и генеральный директор Vibromera. Более 15 лет он балансирует вращающееся оборудование в полевых условиях, а не на испытательном стенде: мульчеры, промышленные вентиляторы, дробилки, центрифуги, валы и шпиндели. Именно из этой работы выросли приборы Balanset — они задумывались как инструмент, который специалист может принести к машине и применить самостоятельно, прямо на месте, а не как лабораторное оборудование. Vibromera основана в 2017 году, а с 2023 года базируется в Порту, Португалия. Здесь происходят разработка, сборка и поддержка линейки Balanset. Флагманский прибор — Balanset-1A, портативный анализатор для одно- и двухплоскостной балансировки и вибродиагностики. Nikolai лично участвует в поддержке клиентов, в разборе сложных случаев балансировки и в разработке программного обеспечения. Он работает с клиентами по всему миру, на любом языке.
