Pochopení Bodeova grafu ve vibrační analýze

Definice: Co je Bodeho graf?

A Bodeho (vyslovuje se „bo-dí“) zápletka je specializovaný graf používaný ve vibrační analýze, který ukazuje, jak se vibrační odezva stroje mění s jeho rychlostí otáčení. Skládá se ze dvou grafů zobrazených na sdílené ose otáček (RPM):

• An Amplitudový graf (nahoře), která ukazuje velikost 1X (synchronní) vibrace.
• A Fázový graf (dole), který ukazuje fázové zpoždění vibrací 1X vzhledem k časovací referenci na hřídeli.

Tento kombinovaný graf poskytuje kompletní obraz dynamických charakteristik rotoru a nejčastěji se používá k analýze dat zachycených během spouštění nebo vypínání stroje (přechodové podmínky).

Proč je Bodeho graf důležitý?

Bodeův diagram je primárním nástrojem pro identifikaci strojů kritické rychlostiKritická rychlost je rychlost otáčení, která odpovídá jedné z vlastních frekvencí rotoru, což způsobí, že stroj přejde do stavu rezonance kde jsou amplitudy vibrací výrazně zesíleny.

Klasické indikátory kritické rychlosti na Bodeho grafu jsou:

1. Výrazný vrchol v grafu amplitudy: Jakmile rychlost stroje projde vlastní frekvencí, amplituda vibrací se zvýší na maximum a poté se sníží.
2. Posun fázového grafu o 180 stupňů: Jak rychlost prochází rezonančním vrcholem, fázové zpoždění vibračního signálu se posouvá celkem o 180 stupňů. Kritická rychlost se nachází přesně v rychlosti, kde se fáze posunula o 90 stupňů.

Identifikací těchto kritických otáček mohou inženýři zajistit, aby stroj nepracoval nepřetržitě při těchto rezonančních otáčkách, což by mohlo vést k vysokým vibracím, předčasnému opotřebení a katastrofickému selhání.

Interpretace Bodeova grafu

Kromě identifikace kritických rychlostí může Bodeův diagram odhalit další důležité informace o rotorovém systému:

• Faktor zesílení (AF): „Ostrost“ rezonančního píku udává množství tlumení v systému. Ostrý, vysoký vrchol znamená nízké tlumení a vysoký zesilovací faktor, což může být nebezpečné. Širší, plošší vrchol značí dobře tlumený systém.
• Rozdělit kritické body: Pokud má rotor různou tuhost v horizontálním a vertikálním směru (anizotropní tuhost), může vykazovat dva blízko sebe rozmístěné rezonanční vrcholy, známé jako „rozdělený kritický bod“.
• Změny systému: Porovnání Bodeových diagramů pořízených v čase může odhalit změny ve struktuře stroje, jako je prasklá hřídel nebo uvolněné základové šrouby, které by mohly změnit umístění a tvar kritických rychlostních špiček.
• Informace o vyvažování: Bodeův diagram je nezbytný pro vícerovinné a vícerychlostní vyvažování flexibilních rotorů, protože ukazuje odezvu rotoru při různých rychlostech, což umožňuje umístění korekčních závaží k potlačení účinků specifických kritických rychlostí.

Sběr dat

Pro generování Bodeova grafu je zapotřebí následující instrumentace:

• Vibrační převodník (obvykle sonda přiblížení) k měření vibrací hřídele.
• Fázový referenční senzor (tachometr nebo Keyphasor), který poskytuje jeden impuls na otáčku hřídele.
• Systém pro sběr dat schopný sledovat amplitudu a fázi vibračního signálu filtrovaného 1X při změně rychlosti stroje.

Data se téměř vždy shromažďují během řízeného rozběhu nebo doběhu stroje, aby se zajistilo, že projde celým rozsahem otáček.

← Zpět na hlavní index