Што е Кембелов дијаграм?

Кембеловиот дијаграм (наречен и интерференциски дијаграм) ги прикажува фреквенциите на побуда (хармоници на работната брзина) наспроти сопствените фреквенции. Таму каде што хармониските линии ги пресекуваат линиите на сопствените фреквенции, постои потенцијална резонанца или критична брзина.

Што се хармониски редови?

Хармониските редови претставуваат множители на ротациската брзина. 1× е основниот (1 по вртеж), 2× е двапати по вртеж (вообичаено за неосовиненост), а повисоките редови се однесуваат на поминувањето на лопатките, зафаќањето на запчаниците итн.

Како да ги најдам критичните брзини од дијаграмот?

Критичните брзини се јавуваат таму каде што линиите на хармониските редови ги пресекуваат линиите на сопствените фреквенции. RPM при пресекот = fn × 60 / order, каде што fn е сопствената фреквенција во Hz, а order е бројот на хармоникот.

Зошто критичните брзини се опасни?

При критичните брзини, хармониската побуда се совпаѓа со сопствената фреквенција, предизвикувајќи резонанца. Тоа доведува до засилени вибрации, потенцијално структурно оштетување и забрзано абење на лежиштата/компонентите.

Како да ги избегнам критичните брзини?

Осигурете се дека работната брзина е оддалечена најмалку 20% од која било критична брзина. Опциите вклучуваат менување на сопствените фреквенции (зголемување на крутоста/промени на масата), додавање на пригушување или прилагодување на опсегот на работната брзина.

Бесплатна инженерска алатка — #015

Калкулатор за Кембелов дијаграм

Прикажете ја интерференцијата помеѓу редовите на хармониска побуда и сопствените фреквенции. Идентификувајте ги точките на пресекување на критичната брзина за ротирачки машини.

До 5 сопствени фреквенции Хармоници 1×–10× Критични брзини

Пресекувања на критична брзина

Вкупно пресекувања во опсегот на брзина

—

Опсег на брзини на вртење

—

Сопствени фреквенции

—

Кембелов дијаграм

Принцип на Кембеловиот дијаграм

Кембеловиот дијаграм ја прикажува фреквенцијата на побуда наспроти брзината на вртење. За секој хармониски ред k, фреквенцијата на побуда при брзина n е:

Пресекување (критична брзина) настанува кога хармониската побуда се совпаѓа со сопствена фреквенција:

Вообичаени хармониски редови

Ред (хармоник)	Извор
1×	Дисбаланс, свиткување, ексцентричност
2×	Неусогласеност, елиптично лежиште, олабавеност
3×	Неусогласеност (тешка), дефекти на спојката
k× (премин на лопатки)	Број на лопатки × RPM
k× (запрегање на запчаници)	Број на заби × RPM

Практичен пример

Пример — Центрифугална пумпа

Дадено: f_n1 = 25 Hz, f_n2 = 48 Hz, Хармоници: 1×, 2×, 3×

Пресекување 1× при f_n1: RPM = 25 × 60 / 1 = 1500 RPM

Пресекување 2× при f_n1: RPM = 25 × 60 / 2 = 750 RPM

Пресекување 1× при f_n2: RPM = 48 × 60 / 1 = 2880 RPM

⚠️ Забелешка: Одржувајте ја работната брзина најмалку 20% подалеку од која било критична брзина. Ако критична брзина мора да се помине при забрзување, брзо забрзајте низ резонантната зона.

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.

Постапките опишани на оваа страница беа развиени и теренски тестирани од тимот на Vibromera користејќи го Balanset-1A, преносен двоканален балансер и анализатор на вибрации за балансирање ротори на самото место.