無料エンジニアリングツール — #015
キャンベル図計算機
調和励振次数と固有振動数間の干渉をプロットします。回転機械の臨界速度交差点を特定します。
危険速度交差点
キャンベル図の原理
キャンベル線図は、励起周波数と回転速度の関係をプロットします。各高調波次数について k、速度における励起周波数 n は：
交差（臨界速度）は、調和励起が固有振動数と一致したときに発生します。
一般的な調和順序
| 次数（高調波） | ソース |
|---|---|
| 1× | アンバランス、弓形、偏心 |
| 2× | ずれ、楕円ベアリング、緩み |
| 3× | ミスアライメント（重度）、カップリング欠陥 |
| k×（ブレードパス） | 翼枚数 × RPM |
| k×（ギアメッシュ） | 歯数 × 回転数 |
計算例
条件： fn1 = 25 Hz、fn2 = 48 Hz、高調波: 1×、2×、3×
fでの1×交差n1: RPM = 25 × 60 ÷ 1 = 1500回転
fでの2×交差n1: RPM = 25 × 60 ÷ 2 = 750回転
fでの1×交差n2: RPM = 48 × 60 ÷ 1 = 2880回転
⚠️ 注意： 運転速度は、危険速度から少なくとも20%離してください。立ち上げ中に危険速度を超えなければならない場合は、共振領域を速やかに通過させてください。
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 = fn × 60 / order. For example, if fn = 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.
このページで説明されている手順は、Vibromeraチームが、現場でのロータバランシング用ポータブル2チャンネルバランサー兼振動アナライザーであるBalanset-1Aを使用して開発し、実地試験を行ったものです。
プロフェッショナルな振動分析装置を用いて、現場での危険速度と共振を特定します。50か国以上で使用されています。
