Bezplatný inžiniersky nástroj · #008
Kalkulačka harmonickej frekvencie
Prevod otáčok za minútu na Hz a zobrazenie harmonických kmitočtov 1× až 20×. Nevyhnutné pre analýzu vibrácií a diagnostiku strojov.
Výsledky
| Rád (harmonická) | Frekvencia (Hz) | CPM | Perióda (ms) |
|---|
Prevod otáčok za minútu na Hz
Základná frekvencia (rád 1×) v Hz sa rovná rýchlosti otáčania delenej 60:
Harmonické frekvencie
Každá harmonická (rád) je celočíselným násobkom základnej frekvencie:
kde n je harmonické poradie (1, 2, 3, …).
Uhlová rýchlosť
Bežné harmonické zdroje vibrácií
| Rád (harmonická) | Spoločný zdroj |
|---|---|
| 1× | Nevyváženosť, ohnutý hriadeľ, excentricita |
| 2× | Nesprávne zarovnanie (uhlové/paralelné), uvoľnenie |
| 3× | Nesprávne zarovnanie (závažné), uvoľnenie |
| N× | Priechod lopatiek (N = počet lopatiek) |
| Z× | Frekvencia záberu ozubených kolies (Z = počet zubov) |
| ½× | Vír oleja, trenie |
| 0,43× | Olejový bič |
Praktický príklad
Vzhľadom na to, že: Rýchlosť = 3000 ot./min.
1× = 3000 / 60 = 50 Hz (3 000 CPM)
2× = 2 × 50 = 100 Hz (6 000 CPM)
3× = 3 × 50 = 150 Hz (9 000 CPM)
Obdobie = 1 / 50 = 20 ms
ω = 2π × 50 = 314,16 rad/s
💡 Rada: Pri analýze vibrácií je harmonické spektrum kľúčovým diagnostickým nástrojom. Nevyváženosť vykazuje dominantný 1× vrchol, nesprávne zarovnanie vykazuje silný 2× (a niekedy 3×) a chyby ložiska generujú nesynchrónne frekvencie súvisiace s geometriou ložiska.
Simply divide RPM by 60:
Hz = RPM / 60
For example: 3000 RPM / 60 = 50 Hz. This gives the fundamental (1×) rotational frequency.
Harmonics are integer multiples of the fundamental (1×) frequency:
- 1× = fundamental = one event per revolution
- 2× = second harmonic = two events per revolution
- 3× = third harmonic = three events per revolution
Different faults produce characteristic harmonic patterns. Unbalance is primarily 1×, misalignment shows strong 2× and sometimes 3×, and blade pass frequency is number-of-blades × 1×.
The 1× frequency (one-per-revolution) is the most fundamental vibration component. Common 1× sources:
- Mass unbalance — the most common source
- Bent shaft — creates 1× with axial component
- Eccentric rotor — electrical machines
- Resonance — if natural frequency coincides with 1×
1× vibration phase is crucial for balancing — it tells you the heavy spot direction.
Higher harmonics reveal specific mechanical faults:
- 2×: Misalignment (angular and parallel), looseness, cracked shaft
- 3× and above: Severe misalignment, mechanical looseness
- Blade pass (N×): Impeller/fan blade problems
- Gear mesh (Z×): Gear tooth problems
The ratio of harmonic amplitudes to 1× amplitude is a key diagnostic indicator.
Hz (Hertz) = cycles per second. Absolute frequency unit.
CPM (Cycles Per Minute) = Hz × 60. Numerically equal to RPM for 1× order.
Orders (1×, 2×, ...) = multiples of shaft speed. Speed-normalized — they stay the same regardless of RPM.
Example at 3000 RPM: 1× = 50 Hz = 3000 CPM; 2× = 100 Hz = 6000 CPM.
Postupy opísané na tejto stránke vyvinul a v teréne otestoval tím Vibromera pomocou zariadenia Balanset-1A, prenosného dvojkanálového vyvažovacieho prístroja a analyzátora vibrácií na vyvažovanie rotorov priamo na mieste.
Identifikujte harmonické, diagnostikujte poruchy a vyvažujte rotory priamo na mieste pomocou našich profesionálnych analyzátorov vibrácií a prenosných vyvažovacích systémov.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko je inžinier vibračnej analýzy a zakladateľ a generálny riaditeľ spoločnosti Vibromera. Viac než 15 rokov vyvažuje rotačné stroje priamo v prevádzke, a nie na skúšobnom stave: mulčovače, priemyselné ventilátory, drviče, odstredivky, hriadele a vretená. Práve z tejto práce vznikli prístroje Balanset — boli navrhnuté ako nástroj, ktorý si odborník môže vziať k stroju a použiť sám, priamo na mieste, nie ako laboratórne vybavenie. Vibromera bola založená v roku 2017 a od roku 2023 sídli v portugalskom Porte. Tu prebieha vývoj, montáž aj podpora radu Balanset. Vlajkovým prístrojom je Balanset-1A, prenosný analyzátor na vyvažovanie v jednej a v dvoch rovinách a na vibračnú diagnostiku. Nikolai sa osobne podieľa na zákazníckej podpore, na riešení náročných prípadov vyvažovania aj na vývoji softvéru. Pracuje so zákazníkmi po celom svete, v akomkoľvek jazyku.