พบกับ Vibromera.com — เว็บไซต์นานาชาติใหม่ของเรา เยี่ยมชม Vibromera.com →

เครื่องมือวิศวกรรมฟรี

เครื่องคำนวณความถี่ธรรมชาติ

คำนวณความถี่ธรรมชาติของระบบมวล-สปริง ป้อนค่ามวลและค่าความแข็งของสปริงเพื่อหาความถี่ในหน่วย Hz ความถี่เชิงมุม คาบ RPM เทียบเท่า และการโก่งตัวคงที่.

มวล-สปริง 1-DOF ไม่มีการหน่วง
ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าอย่างรวดเร็ว

ผลลัพธ์

ความถี่ธรรมชาติ
—
ความถี่เชิงมุม (ωₙ)
—
คาบเวลา (T)
—
RPM เทียบเท่า
—
การโก่งตัวคงที่ (δ_static)
—

ความถี่ธรรมชาติของระบบมวล-สปริง

ความถี่ธรรมชาติของระบบมวล-สปริงแบบหนึ่งองศาอิสระที่ไม่มีการหน่วง:

  • k — ค่าความแข็งของสปริง (N/m) ถ้าระบุเป็น N/mm ให้คูณด้วย 1000.
  • m — มวล (kg)

ความถี่เชิงมุม

คาบเวลาและการโก่งตัวคงที่

โดยที่ g = 9.81 m/s² และ k มีหน่วยเป็น N/mm สำหรับผลลัพธ์การโก่งตัวในหน่วยมิลลิเมตร.

ตัวอย่างการปฏิบัติ

ตัวอย่าง — เครื่องจักรบนฐานยึดแบบสปริง

ที่ให้ไว้: มวลเครื่องจักร = 150 kg, ค่าความแข็งรวมของสปริง k = 300 N/mm

k ในหน่วย N/m = 300 × 1000 = 300,000 N/m

f_n = (1/2π) × √(300,000/150) = (1/6.2832) × 44.72 = 7.12 Hz

ω_n = 2π × 7.12 = 44.7 rad/s

T = 1/7.12 = 0.140 วินาที

RPM เทียบเท่า = 7.12 × 60 = 427 RPM

δ_static = 150 × 9.81 / 300,000 × 1000 = 4.9 mm

⚠️ หมายเหตุ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความเร็วในการทำงานอยู่ห่างจากความถี่ธรรมชาติอย่างน้อย 20–30% เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดเรโซแนนซ์ หากทำงานใกล้กับเรโซแนนซ์ ให้เพิ่มการหน่วงหรือปรับความแข็ง/มวล.

Natural frequency is the frequency at which a system oscillates freely after being displaced from its equilibrium position and released. For a mass-spring system, it depends only on the mass and the spring stiffness.

Every mechanical structure has one or more natural frequencies, and they are fundamental properties used in vibration analysis, structural design, and machine diagnostics.

Knowing the natural frequency of a machine or its components is critical because if the operating speed (excitation frequency) coincides with the natural frequency, resonance occurs.

Resonance causes dramatically amplified vibrations that can lead to excessive wear, fatigue failure, bearing damage, and even catastrophic structural collapse. Engineers design machines so that operating speeds are well separated from natural frequencies.

Spring stiffness (rate) can be measured by applying a known force to the spring and measuring the resulting deflection. Stiffness k = Force / Deflection.

For example, if a 100 N force compresses a spring by 2 mm, the stiffness is 100/2 = 50 N/mm. You can also use a compression testing machine for accurate results, or consult the manufacturer's datasheet for the spring rate specification.

When the operating speed (excitation frequency) matches the natural frequency of the system, resonance occurs. At resonance, vibration amplitudes increase dramatically — theoretically to infinity in an undamped system, and to very high levels in real (lightly damped) systems.

This can cause rapid fatigue failure, excessive noise, bearing damage, and structural collapse. This is why vibration analysis always checks for proximity to resonance.

There are several strategies to avoid resonance:

  • Change the operating speed so it is at least 20–30% away from any natural frequency
  • Modify the stiffness by adding braces, stiffeners, or changing spring rates
  • Change the mass of the vibrating component
  • Add damping using vibration dampers, rubber isolators, or tuned mass dampers
  • Use variable-speed drives to avoid dwelling at critical speeds during startup or shutdown

ขั้นตอนที่อธิบายไว้ในหน้านี้ได้รับการพัฒนาและทดสอบภาคสนามโดยทีมงาน Vibromera โดยใช้ Balanset-1A ซึ่งเป็นเครื่องบาลานซ์และเครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนแบบสองช่องสัญญาณชนิดพกพา สำหรับการบาลานซ์โรเตอร์หน้างาน

ไวโบรเมรา — อุปกรณ์วินิจฉัยและปรับสมดุลการสั่นสะเทือน
เครื่องถ่วงสมดุลแบบพกพาระดับมืออาชีพ เครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือน และระบบติดตามสภาพเครื่องจักรที่ใช้งานใน 50+ ประเทศ ช่วยระบุปัญหาเรโซแนนซ์และถ่วงสมดุลโรเตอร์หน้างาน
เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องมือถ่วงสมดุลของ Vibromera
หมวดหมู่:

Nikolai Shelkovenko

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

WhatsApp
Balanset-1A · €1975ถามวิศวกร