Vad är ett Campbell-diagram?

Ett Campbell-diagram (även kallat interferensdiagram) plottar excitationsfrekvenser (övertoner i körhastigheten) mot naturliga frekvenser. Där övertoner korsar naturliga frekvenslinjer finns en potentiell resonans eller kritisk hastighet.

Vad är harmoniska ordningar?

Harmoniska ordningar representerar multiplar av rotationshastigheten. 1× är grundtonen (1 per varv), 2× är två gånger per varv (vanligt för feljustering), och högre ordningar avser bladpassage, kugghjulsingrepp etc.

Hur hittar jag kritiska hastigheter från diagrammet?

Kritiska varvtal uppstår där linjer för harmoniska ordningstal skär linjer för egenfrekvenser. Korsningsvarvtalet = fn × 60 / ordningstal, där fn är egenfrekvensen i Hz och ordningstal är det harmoniska ordningstalet.

Varför är kritiska hastigheter farliga?

Vid kritiska hastigheter sammanfaller en harmonisk excitation med en egenfrekvens, vilket orsakar resonans. Detta leder till förstärkta vibrationer, potentiella strukturella skador och accelererat lager-/komponentslitage.

Hur undviker jag kritiska hastigheter?

Säkerställ att driftshastigheten är minst 20% från en kritisk hastighet. Alternativen inkluderar att ändra naturliga frekvenser (förstyvning/massförändringar), lägga till dämpning eller justera driftshastighetsområdet.

Gratis tekniskt verktyg — #015

Campbell-diagramkalkylator

Plotta skärningar mellan harmoniska excitationsordningar och naturliga frekvenser. Identifiera kritiska hastighetspunkter för roterande maskiner.

Upp till 5 naturliga frekvenser Övertoner 1×–10× Kritiska hastigheter

Kritiska hastighetskorsningar

Totalt antal korsningar inom varvtalsintervallet

—

Varvtalsområde

—

Naturliga frekvenser

—

Campbell-diagrammet

Campbell-diagrammets princip

Campbelldiagrammet visar excitationsfrekvens kontra rotationshastighet. För varje harmonisk ordning k, excitationsfrekvensen vid hastighet n är:

En skärning (kritisk hastighet) uppstår när en harmonisk excitation sammanfaller med en naturlig frekvens:

Vanliga harmoniska ordningar

Ordning (harmonisk)	Källa
1×	Obalans, böjning, excentricitet
2×	Feljustering, elliptiskt lager, glapp
3×	Feljustering (allvarlig), kopplingsdefekter
k× (bladpassage)	Antal skovlar × RPM
k× (kugghjulsingrepp)	Antal tänder × varvtal

Praktiskt exempel

Exempel — Centrifugalpump

Givetvis: f_n1 = 25 Hz, f_n2 = 48 Hz, Övertoner: 1×, 2×, 3×

1× korsning vid f_n1: Varvtal = 25 × 60 / 1 = 1500 varv/min

2× korsning vid f_n1: Varvtal = 25 × 60 / 2 = 750 varv/min

1× korsning vid f_n2: Varvtal = 48 × 60 / 1 = 2880 varv/min

⚠️ Obs: Håll driftshastigheten minst 20 % från alla kritiska hastigheter. Om en kritisk hastighet måste passeras under uppkörning, accelerera snabbt genom resonanszonen.

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.

Procedurerna som beskrivs på den här sidan utvecklades och fälttestades av Vibromera-teamet med hjälp av Balanset-1A, en bärbar tvåkanalig balanserare och vibrationsanalysator för rotorbalansering på plats.