เครื่องมือวิศวกรรมฟรี · #008
เครื่องคำนวณความถี่ฮาร์มอนิก
แปลงค่า RPM เป็น Hz และแสดงค่าฮาร์โมนิกส์ตั้งแต่ 1 เท่าถึง 20 เท่า จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนและการวินิจฉัยเครื่องจักร.
ผลลัพธ์
| ลำดับ (ฮาร์มอนิก) | ความถี่ (Hz) | CPM | ช่วงเวลา (มิลลิวินาที) |
|---|
การแปลง RPM เป็น Hz
ความถี่พื้นฐาน (ลำดับที่ 1) ในหน่วยเฮิรตซ์ เท่ากับความเร็วในการหมุนหารด้วย 60:
ความถี่ฮาร์มอนิก
แต่ละฮาร์โมนิก (ลำดับ) เป็นจำนวนเต็มเท่าของความถี่พื้นฐาน:
โดยที่ n คือลำดับฮาร์มอนิก (1, 2, 3, …).
ความเร็วเชิงมุม
แหล่งกำเนิดฮาร์มอนิกทั่วไปในการสั่นสะเทือน
| ลำดับ (ฮาร์มอนิก) | แหล่งที่มาทั่วไป |
|---|---|
| 1× | ความไม่สมดุล เพลาโค้งงอ ความเยื้องศูนย์ |
| 2× | การไม่ตรงแนว (เชิงมุม/ขนาน), ความหลวม |
| 3× | การไม่ตรงแนว (รุนแรง), ความหลวม |
| N× | จำนวนใบพัด/ช่องลม (N = จำนวนใบพัด) |
| Z× | ความถี่การเข้าคู่ของเฟือง (Z = จำนวนฟัน) |
| ½× | การหมุนวนของน้ำมัน การถู |
| 0.43× | ออยล์วิป |
ตัวอย่างการปฏิบัติ
ที่ให้ไว้: ความเร็วรอบ = 3000 รอบต่อนาที
1× = 3000 / 60 = 50 เฮิรตซ์ (3000 CPM)
2× = 2 × 50 = 100 เฮิรตซ์ (6000 CPM)
3× = 3 × 50 = 150 เฮิรตซ์ (9000 CPM)
คาบเวลา = 1 / 50 = 20 มิลลิวินาที
ω = 2π × 50 = 314.16 เรเดียน/วินาที
💡 เคล็ดลับ: ในการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน รูปแบบของสเปกตรัมฮาร์มอนิกเป็นเครื่องมือวินิจฉัยที่สำคัญ ความไม่สมดุลจะแสดงพีค 1× ที่เด่นชัด การไม่ตรงแนวจะแสดง 2× ที่เด่นชัด (และบางครั้ง 3×) และความเสียหายของตลับลูกปืนจะก่อให้เกิดความถี่ที่ไม่ซิงโครนัสซึ่งสัมพันธ์กับเรขาคณิตของตลับลูกปืน.
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.
ขั้นตอนที่อธิบายไว้ในหน้านี้ได้รับการพัฒนาและทดสอบภาคสนามโดยทีมงาน Vibromera โดยใช้ Balanset-1A ซึ่งเป็นเครื่องบาลานซ์และเครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนแบบสองช่องสัญญาณชนิดพกพา สำหรับการบาลานซ์โรเตอร์หน้างาน
ระบุฮาร์โมนิก วินิจฉัยข้อบกพร่อง และถ่วงสมดุลโรเตอร์หน้างานด้วยเครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนระดับมืออาชีพและเครื่องถ่วงสมดุลแบบพกพาของเรา.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko เป็นวิศวกรวิเคราะห์การสั่นสะเทือน และเป็นผู้ก่อตั้งและประธานเจ้าหน้าที่บริหารของ Vibromera กว่า 15 ปีที่เขาถ่วงสมดุลเครื่องจักรหมุนในภาคสนามแทนที่จะทำบนแท่นทดสอบ ได้แก่ มุลเชอร์ พัดลมอุตสาหกรรม เครื่องบด เครื่องหมุนเหวี่ยง เพลา และสปินเดิล งานนี้เองที่ทำให้เกิดเครื่องมือ Balanset — ออกแบบมาให้เป็นเครื่องมือที่ผู้เชี่ยวชาญสามารถถือไปยังเครื่องจักรและใช้งานได้ด้วยตัวคนเดียวหน้างาน ไม่ใช่อุปกรณ์สำหรับห้องปฏิบัติการ Vibromera ก่อตั้งขึ้นในปี 2017 และตั้งฐานอยู่ที่เมืองปอร์ตู ประเทศโปรตุเกส ตั้งแต่ปี 2023 การพัฒนา การประกอบ และการสนับสนุนผลิตภัณฑ์ตระกูล Balanset ทั้งหมดเกิดขึ้นที่นี่ เครื่องมือเรือธงคือ Balanset-1A เครื่องวิเคราะห์แบบพกพาสำหรับการถ่วงสมดุลหนึ่งระนาบและสองระนาบ และสำหรับการวินิจฉัยการสั่นสะเทือน Nikolai มีส่วนร่วมด้วยตนเองในการสนับสนุนลูกค้า ในการแก้ไขงานถ่วงสมดุลที่ยาก และในการพัฒนาซอฟต์แวร์ เขาทำงานกับลูกค้าทั่วโลกในทุกภาษา