Instrument de inginerie gratuit — #015
Calculator cu diagrama Campbell
Reprezentați grafic interferența dintre ordinele de excitație armonică și frecvențele naturale. Identificați punctele critice de trecere a vitezei pentru mașinile rotative.
Treceri de viteză critice
Principiul diagramei Campbell
Diagrama Campbell reprezintă grafic frecvența de excitație în funcție de viteza de rotație. Pentru fiecare ordin armonic k, frecvența de excitație la viteza n este:
O trecere (viteză critică) are loc atunci când o excitație armonică se potrivește cu o frecvență naturală:
Ordine armonice comune
| Ordin (armonică) | Sursă |
|---|---|
| 1× | Dezechilibru, curbură, excentricitate |
| 2× | Nealiniere, rulment eliptic, slăbire |
| 3× | Nealiniere (severă), defecte de cuplare |
| k× (trecerea palelor) | Numărul de palete × RPM |
| k× (angrenaj dințat) | Număr de dinți × RPM |
Exemplu practic
Dat: fn1 = 25 Hz, fn2 = 48 Hz, Armonice: 1×, 2×, 3×
1× trecere la fn1: Turație = 25 × 60 / 1 = 1500 RPM
2× trecere la fn1: Turație = 25 × 60 / 2 = 750 RPM
1× trecere la fn2: RPM = 48 × 60 / 1 = 2880 RPM
⚠️ Notă: Mențineți viteza de funcționare la cel puțin 20% distanță de orice viteză critică. Dacă trebuie depășită o viteză critică în timpul pornirii, accelerați rapid prin zona de rezonanță.
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.
Procedurile descrise în această pagină au fost dezvoltate și testate pe teren de echipa Vibromera cu ajutorul Balanset-1A, un balansor portabil cu două canale și analizor de vibrații pentru echilibrarea rotoarelor la fața locului.
Identificați vitezele critice și rezonanțele pe teren cu analizoare profesionale de vibrații. Utilizate în peste 50 de țări.
