Razumijevanje Bodeovog dijagrama u analizi vibracija

Definicija: Što je Bodeov dijagram?

A Bodeova (izgovara se 'bo-di') zavjera je specijalizirani graf koji se koristi u analizi vibracija kako bi se prikazalo kako se vibracijski odziv stroja mijenja s brzinom vrtnje. Sastoji se od dva grafikona prikazana na zajedničkoj osi brzine (RPM):

• Jedan Grafik amplitude (gore), što prikazuje magnitudu 1X (sinkrone) vibracije.
• A Fazni dijagram (dolje), koji prikazuje fazno kašnjenje 1X vibracije u odnosu na vremensku referencu na osovini.

Ovaj kombinirani dijagram pruža potpunu sliku dinamičkih karakteristika rotora i najčešće se koristi za analizu podataka snimljenih tijekom pokretanja ili zaustavljanja stroja (prijelazni uvjeti).

Zašto je Bodeov dijagram važan?

Bodeov dijagram je primarni alat za identifikaciju stroja kritične brzineKritična brzina je brzina vrtnje koja odgovara jednoj od prirodnih frekvencija rotora, uzrokujući da stroj uđe u stanje rezonancija gdje su amplitude vibracija značajno pojačane.

Klasični pokazatelji kritične brzine na Bodeovom dijagramu su:

1. Izrazit vrh na dijagramu amplitude: Kako brzina stroja prolazi kroz prirodnu frekvenciju, amplituda vibracija raste do maksimuma, a zatim se smanjuje.
2. Pomak faznog dijagrama od 180 stupnjeva: Kako se brzina kreće kroz rezonantni vrh, fazno kašnjenje vibracijskog signala pomiče se za ukupno 180 stupnjeva. Kritična brzina se nalazi upravo na brzini gdje se faza pomaknula za 90 stupnjeva.

Identificiranjem ovih kritičnih brzina, inženjeri mogu osigurati da stroj ne radi kontinuirano na tim rezonantnim brzinama, što bi moglo dovesti do visokih vibracija, preranog trošenja i katastrofalnog kvara.

Tumačenje Bodeovog dijagrama

Osim identificiranja kritičnih brzina, Bodeov dijagram može otkriti i druge važne informacije o rotorskom sustavu:

• Faktor pojačanja (AF): "Oštrina" rezonantnog vrha pokazuje količinu prigušivanje u sustavu. Oštar, visok vrh znači nisko prigušenje i visoki faktor pojačanja, što može biti opasno. Širi, ravniji vrh ukazuje na dobro prigušen sustav.
• Podijeljene kritične točke: Ako rotor ima različitu krutost u horizontalnom i vertikalnom smjeru (anizotropna krutost), može pokazivati dva blisko raspoređena rezonantna vrha, poznata kao „kritično razdvajanje“.
• Promjene sustava: Usporedba Bodeovih dijagrama snimljenih tijekom vremena može otkriti promjene u strukturi stroja, poput napuknutog vratila ili labavih temeljnih vijaka, što bi promijenilo položaj i oblik kritičnih vrhova brzine.
• Informacije o uravnoteženju: Bodeov dijagram je ključan za višeravninsko i višebrzinsko balansiranje fleksibilnih rotora, jer prikazuje odziv rotora pri različitim brzinama, omogućujući postavljanje korekcijskih utega za suzbijanje učinaka specifičnih kritičnih brzina.

Prikupljanje podataka

Za generiranje Bodeovog dijagrama potrebna je sljedeća instrumentacija:

• Pretvornik vibracija (obično sonda za blizinu) za mjerenje vibracija osovine.
• Fazni referentni senzor (tahometar ili Keyphasor) koji daje jedan impuls po okretu osovine.
• Sustav za prikupljanje podataka sposoban pratiti amplitudu i fazu 1X filtriranog vibracijskog signala kako se brzina stroja mijenja.

Podaci se gotovo uvijek prikupljaju tijekom kontroliranog pokretanja ili usporavanja stroja kako bi se osiguralo da prođe kroz cijeli raspon brzine.

← Natrag na glavni indeks