Шта је Кембелов дијаграм?

Кембелов дијаграм (такође назван дијаграм интерференције) приказује фреквенције побуђивања (хармонике брзине обртања) у односу на природне фреквенције. Тамо где хармонијске линије секу линије природне фреквенције, постоји потенцијална резонанција или критична брзина.

Шта су хармонијски редови?

Хармонијски редови представљају вишекратнике брзине ротације. 1× је основни (1 по обртају), 2× је два пута по обртају (уобичајено за неусклађеност), а виши редови се односе на пролаз лопатица, захват зупчаника итд.

Како да пронађем критичне брзине са дијаграма?

Критичне брзине се јављају тамо где линије хармонијског реда секу линије природне фреквенције. Укрштање RPM = fn × 60 / ред, где је fn природна фреквенција у Hz, а ред је хармонички број.

Зашто су критичне брзине опасне?

При критичним брзинама, хармонијско побуђивање се поклапа са природном фреквенцијом, узрокујући резонанцију. То доводи до појачаних вибрација, потенцијалног оштећења структуре и убрзаног хабања лежајева/компоненти.

Како да избегнем критичне брзине?

Уверите се да је радна брзина удаљена најмање 20% од било које критичне брзине. Опције укључују промену природних фреквенција (укрућивање/промене масе), додавање пригушења или подешавање опсега радне брзине.

Бесплатан инжењерски алат — #015

Калкулатор дијаграма Кембела

Прикажите интерференцију између хармонијских побудних редова и природних фреквенција. Идентификујте критичне тачке пресека брзине за ротирајуће машине.

До 5 природних фреквенција Хармоници 1×–10× Критичне брзине

Минимална брзина (обртаја у минути)

Максимална брзина (обртаја у минути)

Природне фреквенције (Hz, до 5)

Хармонијски редови (одвојено зарезима)

Брзе предефинисане поставке

Пресеци критичних брзина

Укупан број пресека у опсегу брзина

—

Опсег броја обртаја

—

Природне фреквенције

—

Кембелов дијаграм

Принцип Кембеловог дијаграма

Кембелов дијаграм приказује фреквенцију побуђивања у односу на брзину ротације. За сваки хармонијски ред к, фреквенција побуђивања при брзини н је:

Прелазак (критична брзина) се дешава када хармонијско побуђивање одговара природној фреквенцији:

Уобичајени хармонијски редоследи

Ред	Извор
1×	Неравнотежа, лук, ексцентричност
2×	Неусклађеност, елиптични лежај, лабавост
3×	Неусклађеност (тешка), дефекти спојнице
k× (пролаз сечива)	Број лопатица × RPM
k× (захват зупчаника)	Број зубаца × обртаји у минути

Практични пример

Пример — Центрифугална пумпа

Дато: ф_н1 = 25 Hz, f_н2 = 48 Hz, Хармоници: 1×, 2×, 3×

1× прелазак на f_н1 Број обртаја у минути = 25 × 60 / 1 = 1500 обртаја у минути

2× прелазак на f_н1 Број обртаја у минути = 25 × 60 / 2 = 750 обртаја у минути

1× прелазак на f_н2 Број обртаја у минути = 48 × 60 / 1 = 2880 обртаја у минути

⚠️ Напомена: Држите радну брзину најмање 20% даље од било које критичне брзине. Ако се критична брзина мора прећи током залетања, брзо убрзајте кроз резонантну зону.

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.

Поступци описани на овој страници развила је и теренски тестирала екипа Vibromera уз помоћ уређаја Balanset-1A, преносивог двоканалног балансера и анализатора вибрација за балансирање ротора на лицу места.