Безкоштовний інженерний інструмент — #015
Калькулятор діаграми Кемпбелла
Побудуйте графік інтерференції між порядками гармонійного збудження та власними частотами. Визначте критичні точки перетину швидкості для обертових машин.
Перетини з критичними швидкостями
Принцип діаграми Кемпбелла
Діаграма Кемпбелла відображає залежність частоти збудження від швидкості обертання. Для кожного порядку гармоніки k, частота збудження на швидкості n є:
Перетин (критична швидкість) відбувається, коли гармонічне збудження відповідає власній частоті:
Загальні гармонічні порядки
| Порядок (гармоніка) | Джерело |
|---|---|
| 1× | Дисбаланс, уклін, ексцентриситет |
| 2× | Перекіс, еліптичний підшипник, люфт |
| 3× | Перекіс (серйозний), дефекти муфти |
| k× (проходження лопатей) | Кількість лопаток × RPM |
| k× (зачеплення зубчастих коліс) | Кількість зубців × Об/хв |
Практичний приклад
Дано: fн1 = 25 Гц, fn2 = 48 Гц, гармоніки: 1×, 2×, 3×
1× перетин у fн1: RPM = 25 × 60 / 1 = 1500 об/хв
2× перетин у точці fн1: RPM = 25 × 60 / 2 = 750 об/хв
1× перетин у fn2: RPM = 48 × 60 / 1 = 2880 об/хв
⚠️ Примітка: Тримайте робочу швидкість щонайменше на відстані 20% від будь-якої критичної швидкості. Якщо критичну швидкість необхідно досягти під час розгону, швидко розігнайтеся через резонансну 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 = 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.
Процедури, описані на цій сторінці, були розроблені та випробувані в польових умовах командою Vibromera за допомогою Balanset-1A — портативного двоканального балансувального пристрою та аналізатора вібрації для балансування роторів на місці експлуатації.
Визначайте критичні швидкості та резонанси в польових умовах за допомогою професійних аналізаторів вібрації. Використовуються в понад 50 країнах.
