Apa itu diagram Campbell?

Diagram Campbell (juga disebut diagram interferensi) memplot frekuensi eksitasi (harmonik kecepatan operasi) terhadap frekuensi alami. Di tempat garis harmonik memotong garis frekuensi alami, terdapat potensi resonansi atau kecepatan kritis.

Apa itu orde harmonik?

Orde harmonik mewakili kelipatan kecepatan rotasi. 1× adalah fundamental (1 per putaran), 2× adalah dua kali per putaran (umum untuk ketidaksejajaran), dan orde yang lebih tinggi berkaitan dengan lintasan bilah, jalinan roda gigi, dll.

Bagaimana cara saya menemukan kecepatan kritis dari diagram tersebut?

Kecepatan kritis terjadi di tempat garis orde harmonik berpotongan dengan garis frekuensi alami. RPM perpotongan = fn × 60 / orde, di mana fn adalah frekuensi alami dalam Hz dan orde adalah nomor harmonik.

Mengapa kecepatan kritis berbahaya?

Pada kecepatan kritis, eksitasi harmonik bertepatan dengan frekuensi alami, menyebabkan resonansi. Hal ini mengakibatkan getaran yang diperkuat, potensi kerusakan struktural, dan percepatan keausan bantalan/komponen.

Bagaimana cara menghindari kecepatan kritis?

Pastikan kecepatan operasi setidaknya 20% dari kecepatan kritis apa pun. Pilihannya meliputi mengubah frekuensi alami (penguatan/perubahan massa), menambahkan peredaman, atau menyesuaikan rentang kecepatan operasi.

Alat Rekayasa Gratis — #015

Kalkulator Diagram Campbell

Gambarkan interferensi antara orde eksitasi harmonik dan frekuensi alami. Identifikasi titik perpotongan kecepatan kritis untuk mesin berputar.

Hingga 5 Frekuensi Alami Harmonik 1×–10× Kecepatan Kritis

Perlintasan Kecepatan Kritis

Jumlah Persimpangan dalam Rentang Kecepatan

—

Rentang Kecepatan

—

Frekuensi Alami

—

Diagram Campbell

Prinsip Diagram Campbell

Diagram Campbell memplot frekuensi eksitasi terhadap kecepatan rotasi. Untuk setiap orde harmonik k, frekuensi eksitasi pada kecepatan n adalah:

Suatu perpotongan (kecepatan kritis) terjadi ketika eksitasi harmonik sesuai dengan frekuensi alami:

Orde Harmonik Umum

Orde (harmonik)	Sumber
1×	Ketidakseimbangan, kelengkungan, eksentrisitas
2×	Ketidaksejajaran, bantalan elips, kelonggaran
3×	Ketidaksejajaran (parah), cacat kopling
k× (lintasan bilah)	Jumlah sudu × RPM
k× (jaring roda gigi)	Jumlah gigi × RPM

Contoh Praktis

Contoh — Pompa Sentrifugal

Diberikan: F_n1 = 25 Hz, f_n2 = 48 Hz, Harmonik: 1×, 2×, 3×

perpotongan 1× pada f_n1: RPM = 25 × 60 / 1 = 1500 putaran per menit

perpotongan 2× pada f_n1: RPM = 25 × 60 / 2 = 750 putaran per menit

perpotongan 1× pada f_n2: RPM = 48 × 60 / 1 = 2.880 putaran per menit

⚠️ Catatan: Jaga kecepatan operasi setidaknya 20% menjauh dari kecepatan kritis apa pun. Jika kecepatan kritis harus dilewati selama run-up, percepat dengan cepat melalui zona resonansi.

A Campbell diagram plots excitation frequencies (harmonics of running speed) against natural frequencies. Intersections indicate potential resonance — critical speeds where amplified vibration may occur.

Harmonic orders are multiples of the shaft rotation frequency. 1× = once per revolution (unbalance), 2× = twice per revolution (misalignment), higher orders relate to blade pass, gear mesh, etc.

Critical speed RPM = f_n × 60 / order. For example, if f_n = 50 Hz and order = 2×, critical speed = 50 × 60 / 2 = 1500 RPM.

At critical speeds, excitation frequency matches a natural frequency causing resonance, amplified vibration, possible structural damage, and accelerated bearing wear.

Maintain at least 20% separation margin. Options: change stiffness/mass (shift natural frequencies), add damping, modify operating speed range, or pass through resonance quickly during run-up/down.

Prosedur yang dijelaskan pada halaman ini dikembangkan dan diuji langsung di lapangan oleh tim Vibromera menggunakan Balanset-1A, sebuah balancer dua saluran portabel dan penganalisis getaran untuk penyeimbangan rotor di lokasi.