回転機械が共振周波数に達すると、機械（およびプラント）への深刻な損傷、従業員の負傷、そして莫大な経済的損失につながる可能性があります。これは何としても防止しなければなりません。ほとんどの回転機械は、共振周波数が機械の回転速度と決して一致しないように設計されていますが、設計上の欠陥、回転速度の変化、または外部要因（基礎の固有振動数など）によって、依然として共振が発生する可能性があります。
臨界周波数
すべての機械（セットアップ）には、1つ以上の固有振動数があります。これは、駆動力や減衰力が存在しない状態で、システムが振動しやすい周波数です。回転機械が稼働すると、特定の振動周波数が発生します。この振動周波数が機械（構造体）の固有振動数と一致すると、機械的共振が発生します。この場合、機械は振動源と同調して激しく振動し、増幅された振動が発生します。 増幅された振動は極めて強くなり、機械に破壊的な影響を及ぼす可能性があります。
回転機械における振動の原因は様々です。詳細については、「振動の原因」をご覧ください。
解決策
共振は回避しなければならないことは明らかです。このため、加速度計を使用して機械の振動を監視することができます。 transmitterを使用することで、加速度計はPLC、DCS、またはSCADAシステムと通信でき、必要に応じて迅速かつ適切な措置を講じることが可能になります。共振周波数（臨界周波数）を把握することは重要であり、これらはアラーム値の設定に使用されます。これらのアラーム値は、回転機械が共振周波数に達するのを防ぐことを目的としています。
加速度計とその用途に関する詳細情報は、以下のページでご覧いただけます：
共振周波数を決定する方法
機械の共振周波数を決定する方法はいくつかあります。以下では、最も一般的に使用される方法について説明します。
バンプテスト（衝撃試験）
バンプテストは、機械の臨界周波数を特定するのに役立ちます。バンプテストの実施方法には様々なものがあります。ゴムハンマーで対象物（機械）を軽く叩くだけの単純な方法もあります。その後、機器が数秒間（時間領域プロット）のサンプルを採取します。これは回転機械の1回転に相当する期間です。サンプルの持続時間は、決定された共振周波数によって異なります。 機械を複数の箇所で試験することが重要です。機械の共振周波数を特定するためには、駆動点と伝達点の両方で測定を行う必要があります。この試験では、誤ったデータが生じるのを防ぎ、機械の固有振動数を容易に特定するために、機械を停止させた状態で実施しなければなりません。
ランアップ／コーストダウン試験
いわゆる「コーストダウン・ピークホールド」では、機械が稼働している時点から停止するまでの振動が監視されます。共振がない場合、振動レベルは一定に保たれると予想されます。停止中に振動レベルが上昇した場合、振幅が増加する速度から固有振動数が推測できる可能性があります。 この試験に加え、より包括的な「コーストダウン・ピーク位相」試験があり、ここでは振動レベルと機械の位相シフトの両方が測定されます。これにより、180度の位相シフトの中間に位置する固有（共振）周波数を特定することができます。
固有振動数の計算式
3つ目の方法は、単に式を用いて固有振動数を計算することです。しかし、これは式が示唆するほど単純ではありません。機械の固有振動数（ωn）を計算するには、剛性（k）と質量（m）というパラメータが既知である必要があります。しかし、実際にはそうではない場合がほとんどです。特に、構造物の剛性を決定することは非常に困難です。さらに、2つのパラメータのいずれかが変化すると、固有振動数も変化します。 したがって、この方法はほとんど用いられない。
固有振動数の変更
固有振動数は、例えば機械の剛性や質量を変更することで変更可能です。質量を増やしたり剛性を下げたりすると、固有振動数は低下します。逆に、質量を減らし剛性を上げると、固有振動数は上昇します。
剛性や質量といったパラメータのいずれか一つを変更できない場合もあります。その場合は、機械の回転速度を変更することが可能です。しかし、多くの場合、これは選択肢にはなりません。機械が特定の速度で回転しているのには、それなりの理由があるからです。また、機械に動的ショックアブソーバーを取り付けるという選択肢もあり、これにより振動レベルを大幅に低減することができます。
異常な機械振動の最も一般的な原因の一つとして、共振周波数範囲内での運転を避けることが重要です。この周波数を特定するには、固有振動数を特定するための精密な測定が必要です。共振に加え、不均衡、位置ずれ、または部品の損傷も、異常な振動挙動を引き起こす主要な要因となることがよくあります。
