Бесплатный инженерный инструмент
Калькулятор смещения при вибрации
Преобразуйте скорость колебаний (мм/с, среднеквадратичное значение) в перемещение (мкм, от пика до пика) и ускорение (м/с², g) для любой частоты. Введите скорость и частоту, чтобы получить все параметры колебаний.
Результаты
Смещение (от пика до пика)
Смещение (0–пик)
Ускорение (пиковое)
Где:
- vСКЗ — среднеквадратичное значение скорости колебаний (мм/с)
- f — частота (Гц). Если указано число оборотов в минуту: f = об/мин / 60
- √2 — преобразует среднеквадратичное значение в пиковое (для синусоидальных сигналов)
- g — 9,80665 м/с² (стандартная сила тяжести)
Примечание: dp-p = 2 × dпик. Коэффициент 1000 позволяет перевести миллиметры в микрометры.
Практический пример
Пиковая скорость = 3,5 × √2 = 4,950 мм/с
Смещение p-p = 3,5 × √2 × 1000 / (π × 50) = 31,50 мкм
Смещение 0-пик = 31,50 / 2 = 15,75 мкм
Пиковое ускорение = 3,5 × √2 × 2π × 50 / 1000 = 1,556 м/с²
Ускорение в g = 1,556 / 9,80665 = 0,159 г
Параметры вибрации — краткий справочник
| Параметр | Символ | Единица | Оптимальный диапазон |
|---|---|---|---|
| Виброперемещение | d | мкм (мил) | Низкая частота < 10 Гц |
| Виброскорость | v | мм/с (дюймы/с) | 10–1000 Гц |
| Виброускорение | м/с² (g) | > 1000 Гц |
Виброперемещение — это расстояние, на которое вибрирующая деталь отклоняется от положения статического равновесия. Оно измеряется в микрометрах (мкм) или милах (1 mil = 25,4 мкм) и обычно выражается через амплитуду (0-peak, пик) или размах колебаний (peak-to-peak, пик-пик).
Виброперемещение является главным параметром вибрационного контроля для низкочастотного оборудования — как правило, при частотах ниже 10 Гц (менее 600 об/мин). На низких частотах значения виброскорости и виброускорения оказываются очень малыми даже тогда, когда фактические пространственные перемещения и механические деформации весьма велики.
Амплитуда виброперемещения (пик, 0-peak) показывает максимальное отклонение от центрального положения равновесия в одну сторону. Размах виброперемещения (пик-пик, peak-to-peak) характеризует полный размах движения — от крайнего положительного до крайнего отрицательного положения.
Для гармонического (синусоидального) колебания размах ровно в два раза больше амплитуды: dp-p = 2 × dpeak. Большинство промышленных стандартов и норм для виброперемещения используют именно размах (p-p).
Для пересчета СКЗ виброскорости (mm/s RMS) в размах виброперемещения (μm peak-to-peak) на известной частоте используется формула:
dp-p = vRMS × √2 × 1000 / (π × f)
где f — частота в Гц. Множитель √2 переводит СКЗ в амплитуду (пик), деление на (π × f) соответствует интегрированию скорости в полный размах перемещения (2 / 2πf), а умножение на 1000 переводит миллиметры в микрометры. Если частота вращения задана в об/мин (RPM), предварительно разделите ее на 60 для получения частоты в Гц.
Для синусоидальной вибрации эти три кинематических параметра жестко связаны через частоту колебаний f. Виброскорость является первой производной перемещения по времени: vpeak = 2πf × dpeak. Виброускорение — производная скорости: apeak = 2πf × vpeak = (2πf)² × dpeak.
С ростом частоты ускорение растет пропорционально квадрату частоты относительно перемещения. Поэтому малое перемещение на высокой частоте создает огромное ускорение, тогда как большой размах перемещения на низкой частоте дает ничтожно малое ускорение.
Используйте виброперемещение для контроля низкочастотной вибрации, обычно на частотах ниже 10 Гц (скорость вращения менее 600 об/мин). Крупные тихоходные агрегаты — валы бумагоделательных машин, вентиляторы градирен, роторы ветрогенераторов, гидротурбины и тихоходные поршневые компрессоры — требуют обязательного контроля виброперемещения.
Виброскорость (mm/s RMS) является стандартом для общепромышленного оборудования в полосе 10–1000 Гц (ISO 10816 / ISO 20816). Виброускорение предпочтительно на частотах свыше 1000 Гц для диагностики подшипников качения и зубчатых передач.
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 анализа вибрации, предназначенные для измерения смещения, скорости и ускорения в полевых условиях. Им доверяют в более чем 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.
