Gratis tekniskt verktyg — #015
Campbell-diagramkalkylator
Plotta skärningar mellan harmoniska excitationsordningar och naturliga frekvenser. Identifiera kritiska hastighetspunkter för roterande maskiner.
Kritiska hastighetskorsningar
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
Givetvis: fn1 = 25 Hz, fn2 = 48 Hz, Övertoner: 1×, 2×, 3×
1× korsning vid fn1: Varvtal = 25 × 60 / 1 = 1500 varv/min
2× korsning vid fn1: Varvtal = 25 × 60 / 2 = 750 varv/min
1× korsning vid fn2: 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 = 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.
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.
Identifiera kritiska hastigheter och resonanser i fält med professionella vibrationsanalysatorer. Används i fler än 50 länder.