Kas yra Campbello diagrama?

Kembelo diagrama (dar vadinama interferencijos diagrama) vaizduoja sužadinimo dažnius (važiavimo greičio harmonikas) pagal natūralius dažnius. Kai harmonikų linijos kerta natūralių dažnių linijas, egzistuoja potencialus rezonansas arba kritinis greitis.

Kas yra harmoninės eilės?

Harmoninės eilės yra sukimosi greičio kartotiniai. 1× yra pagrindinė eilė (1 per apsisukimą), 2× yra du kartus per apsisukimą (dažnai pasitaiko nesutapimo atveju), o aukštesnės eilės yra susijusios su menčių praėjimu, krumpliaračių sujungimu ir kt.

Kaip diagramoje rasti kritinius greičius?

Kritiniai greičiai atsiranda ten, kur harmoninės tvarkos linijos kerta natūralaus dažnio linijas. Kirtimo momentas RPM = fn × 60 / eilė, kur fn yra natūralus dažnis Hz, o eilė – harmoninis skaičius.

Kodėl kritiniai greičiai yra pavojingi?

Esant kritiniams greičiams, harmoninis sužadinimas sutampa su natūraliu dažniu, sukeldamas rezonansą. Dėl to sustiprėja vibracija, gali būti pažeista konstrukcija ir pagreitėja guolių / komponentų susidėvėjimas.

Kaip išvengti kritinių greičių?

Užtikrinkite, kad darbinis greitis būtų bent 20% didesnis nei bet koks kritinis greitis. Galimos parinktys: natūraliųjų dažnių keitimas (standinimas / masės pokyčiai), slopinimo pridėjimas arba darbinio greičio diapazono reguliavimas.

Nemokamas inžinerijos įrankis — #015

Campbell diagramos skaičiuoklė

Pavaizduokite harmoninių sužadinimo eilių ir savųjų dažnių sankirtas. Nustatykite besisukančių mašinų kritinių greičių kirtimo taškus.

Iki 5 natūralių dažnių Harmonikos 1×–10× Kritiniai greičiai

Kritinių greičių sankirtos

Bendras perėjų skaičius greičio diapazone

—

Sukimosi dažnio diapazonas

—

Natūralūs dažniai

—

Campbello diagrama

Campbello diagramos principas

Kempbelo diagramoje pavaizduotas sužadinimo dažnis ir sukimosi greitis. Kiekvienai harmoninei eilei k, sužadinimo dažnis esant greičiui n yra:

Kryžminimas (kritinis greitis) įvyksta, kai harmoninis sužadinimas atitinka natūralų dažnį:

Bendrosios harmoninės eilės

Eilė (harmonika)	Šaltinis
1×	Disbalansas, išlinkimas, ekscentriškumas
2×	Ašių nesutapimas, elipsinis guolis, laisvumas
3×	Stiprus ašių nesutapimas, movos defektai
k× (menčių praėjimo dažnis)	menčių skaičius × RPM
k× (krumpliaračių susikabinimo dažnis)	Dantų skaičius × aps./min.

Praktinis pavyzdys

Pavyzdys – išcentrinis siurblys

Atsižvelgiant į tai, kad: f_n1 = 25 Hz, f_n2 = 48 Hz, harmonikos: 1×, 2×, 3×

1× perėjimas ties f_n1: APS./min. = 25 × 60 / 1 = 1500 aps./min.

2× kirtimas ties f_n1: aps./min. = 25 × 60 / 2 = 750 aps./min.

1× perėjimas ties f_n2: APS./min. = 48 × 60 / 1 = 2880 aps./min.

⚠️ Pastaba: Laikykite darbinį greitį bent 20% atokiau nuo bet kurio kritinio greičio. Jei kritinį greitį paleidimo metu būtina pereiti, greitai įsibėgėkite per rezonanso zoną.

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.

Šiame puslapyje aprašytas procedūras sukūrė ir lauko sąlygomis išbandė Vibromera komanda, naudodama Balanset-1A – nešiojamą dviejų kanalų balansavimo įrenginį ir vibracijų analizatorių rotoriams balansuoti vietoje.