Безкоштовний інженерний інструмент · #008
Калькулятор гармонійної частоти
Перетворює оберти за хвилину в Гц та відображає гармоніки від 1× до 20×. Необхідно для аналізу вібрації та діагностики машин.
Результати
| Порядок (гармоніка) | Частота (Гц) | CPM | Період (мс) |
|---|
Перетворення обертів за хвилину в Гц
Основна частота (порядку 1×) у Гц дорівнює швидкості обертання, поділеній на 60:
Гармонійні частоти
Кожна гармоніка (порядку) є цілочисельним кратним основної частоти:
де n – гармонічний порядок (1, 2, 3, …).
Кутова швидкість
Поширені джерела гармонік у вібрації
| Порядок (гармоніка) | Типове джерело |
|---|---|
| 1× | Дисбаланс, вигнутий вал, ексцентриситет |
| 2× | Неспіввісність (кутова/паралельна), послаблення кріплення |
| 3× | Неспіввісність (сильна), послаблення кріплення |
| N× | Частота проходження лопатей/лопаток (N = кількість лопатей) |
| Z× | Частота зачеплення шестерень (Z = кількість зубів) |
| ½× | Олійний вихор, тертя |
| 0,43× | Масляне биття |
Практичний приклад
Дано: Швидкість = 3000 об/хв
1× = 3000 / 60 = 50 Гц (3000 CPM)
2× = 2 × 50 = 100 Гц (6000 CPM)
3× = 3 × 50 = 150 Гц (9000 CPM)
Період = 1 / 50 = 20 мс
ω = 2π × 50 = 314.16 rad/s
💡 Порада: У вібраційному аналізі гармонійний спектр є ключовим діагностичним інструментом. Дисбаланс показує домінантний пік 1×, перекіс показує сильний пік 2× (а іноді 3×), а дефекти підшипників генерують несинхронні частоти, пов'язані з геометрією підшипника.
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.
Процедури, описані на цій сторінці, були розроблені та випробувані в польових умовах командою Vibromera за допомогою Balanset-1A — портативного двоканального балансувального пристрою та аналізатора вібрації для балансування роторів на місці експлуатації.
Визначайте гармоніки, діагностуйте несправності та балансуйте ротори на місці за допомогою наших професійних аналізаторів вібрації та портативних систем балансування.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko — інженер з аналізу вібрації, а також засновник і генеральний директор «Vibromera». Понад 15 років він балансує обертове обладнання в польових умовах, а не на випробувальному стенді: мульчувачі, промислові вентилятори, дробарки, центрифуги, вали та шпинделі. Саме з цієї роботи народилися прилади «Balanset» — вони створювалися як інструмент, який фахівець може принести до машини й використовувати самостійно, на місці, а не як лабораторне обладнання. «Vibromera» заснована у 2017 році, з 2023 року базується в Порту, Португалія. Розробка, складання та підтримка лінійки «Balanset» відбуваються саме тут. Флагманський прилад — «Balanset-1A», портативний аналізатор для одно- та двоплощинного балансування і вібраційної діагностики. Nikolai особисто бере участь у підтримці клієнтів, вирішенні складних випадків балансування та розробці програмного забезпечення. Він працює з клієнтами по всьому світу, будь-якою мовою.
