Što je Campbellov dijagram?

Campbellov dijagram (također se naziva dijagram interferencije) prikazuje frekvencije pobude (harmonike brzine vrtnje) u odnosu na prirodne frekvencije. Tamo gdje harmonijske linije sijeku linije prirodnih frekvencija, postoji potencijalna rezonancija ili kritična brzina.

Što su harmonijski redovi?

Harmonijski redovi predstavljaju višekratnike brzine vrtnje. 1× je osnovni red (1 po okretaju), 2× je dva puta po okretaju (uobičajeno za neusklađenost), a viši redovi odnose se na prolaz lopatica, zahvat zupčanika itd.

Kako mogu pronaći kritične brzine iz dijagrama?

Kritične brzine nastaju tamo gdje se linije harmonijskog reda sijeku s linijama prirodne frekvencije. Broj okretaja u minuti prijelaza = fn × 60 / red, gdje je fn prirodna frekvencija u Hz, a red je broj harmonika.

Zašto su kritične brzine opasne?

Pri kritičnim brzinama, harmonijsko uzbuđenje podudara se s prirodnom frekvencijom, uzrokujući rezonancu. To dovodi do pojačanih vibracija, potencijalnog strukturnog oštećenja i ubrzanog trošenja ležajeva/komponenti.

Kako izbjeći kritične brzine?

Osigurajte da je radna brzina najmanje 20% udaljena od bilo koje kritične brzine. Mogućnosti uključuju promjenu prirodnih frekvencija (ukrućenje/promjene mase), dodavanje prigušenja ili podešavanje raspona radne brzine.

Besplatni inženjerski alat — #015

Campbellov dijagramski kalkulator

Prikažite interferenciju između redova harmonijskog pobuđivanja i vlastitih frekvencija. Odredite točke prijelaza kritične brzine za rotirajuće strojeve.

Do 5 prirodnih frekvencija Harmonici 1×–10× Kritične brzine

Kritični brzinski prijelazi

Ukupan broj prijelaza u rasponu brzina

—

Raspon brzine

—

Prirodne frekvencije

—

Campbellov dijagram

Princip Campbellovog dijagrama

Campbellov dijagram prikazuje frekvenciju pobude u odnosu na brzinu vrtnje. Za svaki harmonijski red k, frekvencija pobude pri brzini n je:

Kritična brzina (točka presijecanja) nastaje kada se harmonijsko pobuđivanje podudara s vlastitom frekvencijom:

Uobičajeni harmonijski redoslijedi

Redoslijed	Izvor
1×	Neuravnoteženost, savijenost, ekscentričnost
2×	Neusklađenost, eliptičnost ležaja, labavost
3×	Neusklađenost (ozbiljna), nedostaci spojnice
k× (prolaz lopatice)	Broj lopatica × okretaji u minuti
k× (zahvat zupčanika)	Broj zuba × okretaji u minuti

Praktični primjer

Primjer - Centrifugalna pumpa

Dano: f_n1 = 25 Hz, f_n2 = 48 Hz, Harmonici: 1×, 2×, 3×

1× presijecanje pri f_n1: RPM = 25 × 60 / 1 = 1500 okretaja u minuti

2× presijecanje pri f_n1Broj okretaja u minuti = 25 × 60 / 2 = 750 okretaja u minuti

1× presijecanje pri f_n2: RPM = 48 × 60 / 1 = 2880 okretaja u minuti

⚠️ Napomena: Radnu brzinu održavajte barem 20% dalje od bilo koje kritične brzine. Ako se kritična brzina mora prijeći tijekom zaleta, brzo ubrzajte kroz rezonantnu zonu.