What is a Campbell diagram?

A Campbell diagram (also called interference diagram) plots excitation frequencies (harmonics of running speed) against natural frequencies. Where harmonic lines cross natural frequency lines, a potential resonance or critical speed exists.

What are harmonic orders?

Harmonic orders represent multiples of the rotational speed. 1× is the fundamental (1 per revolution), 2× is twice per revolution (common for misalignment), and higher orders relate to blade pass, gear mesh, etc.

How do I find critical speeds from the diagram?

Critical speeds occur where harmonic order lines intersect natural frequency lines. The crossing RPM = fn × 60 / order, where fn is the natural frequency in Hz and order is the harmonic number.

Why are critical speeds dangerous?

At critical speeds, a harmonic excitation coincides with a natural frequency, causing resonance. This leads to amplified vibration, potential structural damage, and accelerated bearing/component wear.

How do I avoid critical speeds?

Ensure operating speed is at least 20% away from any critical speed. Options include changing natural frequencies (stiffening/mass changes), adding damping, or adjusting operating speed range.

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Calculadora de Diagrama de Campbell

Plote a interferência entre as ordens de excitação harmônica e as frequências naturais. Identifique os pontos de cruzamento de velocidade crítica para máquinas rotativas.

Até 5 Frequências Naturais Harmônicos 1×–10× Velocidades Críticas

Cruzamentos de Velocidade Crítica

Total de Cruzamentos na Faixa de Velocidade

—

Faixa de Velocidade

—

Frequências Naturais

—

Diagrama de Campbell

Princípio do Diagrama de Campbell

O diagrama de Campbell plota a frequência de excitação em função da velocidade rotacional. Para cada ordem harmônica k, a frequência de excitação na velocidade n é:

Um cruzamento (velocidade crítica) ocorre quando uma excitação harmônica coincide com uma frequência natural:

Ordens Harmônicas Comuns

Ordem	Fonte
1×	Desbalanceamento, empenamento, excentricidade
2×	Desalinhamento, rolamento elíptico, folga mecânica
3×	Desalinhamento (grave), defeitos de acoplamento
k× (passagem de pá)	Número de pás × RPM
k× (engrenamento)	Número de dentes × RPM

Exemplo Prático

Exemplo — Bomba Centrífuga

Dados: f_n1 = 25 Hz, f_n2 = 48 Hz, Harmônicos: 1×, 2×, 3×

cruzamento 1× em f_n1: RPM = 25 × 60 / 1 = 1500 RPM

cruzamento 2× em f_n1: RPM = 25 × 60 / 2 = 750 RPM

cruzamento 1× em f_n2: RPM = 48 × 60 / 1 = 2880 RPM

⚠️ Nota: Mantenha a velocidade de operação pelo menos 20% distante de qualquer velocidade crítica. Se uma velocidade crítica precisar ser atravessada durante a partida, acelere rapidamente pela zona de ressonância.