فهم مخطط بود في تحليل الاهتزاز

التعريف: ما هو مخطط بود؟

A قطعة أرض بود (تُنطق "بو-دي") هو رسم بياني متخصص يُستخدم في تحليل الاهتزازات لإظهار كيفية تغير استجابة اهتزاز الآلة مع سرعة دورانها. يتكون من رسمين بيانيين معروضين على محور السرعة المشتركة (RPM):

• أن مخطط السعة (أعلى)، والذي يوضح حجم الاهتزاز 1X (المتزامن).
• A مخطط المرحلة (أسفل)، والذي يوضح تأخر الطور للاهتزاز 1X بالنسبة لمرجع التوقيت على العمود.

يوفر هذا الرسم البياني المدمج صورة كاملة للخصائص الديناميكية للدوار ويُستخدم عادةً لتحليل البيانات الملتقطة أثناء بدء تشغيل الماكينة أو إيقاف تشغيلها (الظروف المؤقتة).

لماذا تعتبر قطعة بود مهمة؟

مخطط بود هو الأداة الأساسية لتحديد أداء الآلة السرعات الحرجة. السرعة الحرجة هي سرعة دوران تطابق أحد الترددات الطبيعية للدوار، مما يتسبب في دخول الآلة في حالة صدى حيث يتم تضخيم سعة الاهتزاز بشكل كبير.

المؤشرات الكلاسيكية للسرعة الحرجة على مخطط بود هي:

1. ذروة مميزة في مخطط السعة: عندما تتجاوز سرعة الماكينة التردد الطبيعي، ترتفع سعة الاهتزاز إلى الحد الأقصى ثم تنخفض.
2. تحول بمقدار 180 درجة في مخطط المرحلة: مع مرور السرعة عبر ذروة الرنين، يتغير تأخر الطور لإشارة الاهتزاز بمقدار 180 درجة. تقع السرعة الحرجة تحديدًا عند السرعة التي يتغير فيها الطور بمقدار 90 درجة.

ومن خلال تحديد هذه السرعات الحرجة، يمكن للمهندسين التأكد من أن الآلة لا تعمل بشكل مستمر بهذه السرعات الرنانة، مما قد يؤدي إلى اهتزازات عالية، وتآكل مبكر، وفشل كارثي.

تفسير مخطط بود

بالإضافة إلى تحديد السرعات الحرجة، يمكن لمخطط بود أن يكشف عن معلومات مهمة أخرى حول نظام الدوار:

• عامل التضخيم (AF): تشير "حدة" ذروة الرنين إلى مقدار التخميد في النظام. تشير الذروة الحادة والمرتفعة إلى انخفاض التخميد وارتفاع عامل التضخيم، مما قد يكون خطيرًا. تشير الذروة الأعرض والأكثر تسطحًا إلى نظام تخميد جيد.
• انتقادات منقسمة: إذا كان للدوار صلابة مختلفة في الاتجاهين الأفقي والرأسي (صلابة متباينة الخواص)، فقد يظهر قمتي رنين متقاربتين، والمعروفة باسم "الانقسام الحرج".
• تغييرات النظام: إن مقارنة مخططات بود التي تم التقاطها على مدار الوقت يمكن أن تكشف عن التغييرات في بنية الماكينة، مثل العمود المتصدع أو مسامير الأساس المفكوكة، والتي من شأنها أن تغير موقع وشكل ذروات السرعة الحرجة.
• معلومات الموازنة: يعد مخطط بود ضروريًا لتحقيق التوازن متعدد المستويات ومتعدد السرعات للدوارات المرنة، لأنه يوضح استجابة الدوار عند سرعات مختلفة، مما يسمح بوضع أوزان التصحيح لمواجهة تأثيرات السرعات الحرجة المحددة.

جمع البيانات

لتوليد مخطط بود، هناك حاجة إلى الأدوات التالية:

• محول الاهتزاز (عادةً ما يكون مسبار القرب) لقياس اهتزاز العمود.
• مستشعر مرجع الطور (مقياس سرعة الدوران أو Keyphasor) يوفر نبضة واحدة لكل دورة من دورات العمود.
• نظام اكتساب البيانات قادر على تتبع سعة ومرحلة إشارة الاهتزاز المفلترة 1X مع تغير سرعة الماكينة.

يتم جمع البيانات دائمًا تقريبًا أثناء بدء التشغيل المتحكم فيه أو أثناء تباطؤ الماكينة لضمان مرورها عبر نطاق سرعتها بالكامل.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي