Comprensione dell'analisi della forma di deflessione operativa (ODS)

Definizione: Che cos'è una forma di deflessione operativa?

Forma di deflessione operativa (ODS) L'analisi è una tecnica utilizzata per visualizzare l'effettivo andamento delle vibrazioni di una macchina e della sua struttura di supporto in normali condizioni operative. Consiste nella misurazione delle vibrazioni (ampiezza e fase) in numerosi punti della superficie della macchina e nell'utilizzo di questi dati per creare un modello 3D dinamico e animato che mostra esattamente come la struttura si muove, si piega e si torce a una frequenza specifica.

In sostanza, un ODS è un'istantanea della vibrazione di una struttura, che mostra la risposta combinata a tutte le forze operative che agiscono su di essa, come sbilanciare, disallineamentoe forze aerodinamiche o idrauliche.

ODS vs. analisi modale

L'ODS viene spesso confuso con l'analisi modale, ma sono fondamentalmente diversi:

• Analisi ODS:
  • Misura il risposta forzata di una struttura alle forze presenti durante il *funzionamento*.
  • Ti mostra *cosa* sta succedendo in condizioni reali.
  • Durante il test la macchina funziona normalmente.
• Analisi modale:
  • Misura il proprietà dinamiche intrinseche di una struttura (le sue frequenze naturali, lo smorzamento e le forme modali).
  • Mostra *cosa potrebbe* accadere se la struttura fosse eccitata a una delle sue frequenze naturali.
  • La macchina viene spenta e la struttura viene eccitata artificialmente con un martello a percussione calibrato o con uno shaker.

In parole povere, l'ODS mostra il problema mentre si verifica, mentre l'analisi modale aiuta a comprendere le proprietà strutturali sottostanti che potrebbero contribuire al problema (ad esempio, una condizione di risonanza).

Il processo di analisi ODS

1. Crea un modello 3D: Nel software ODS viene creato un modello geometrico della macchina e della sua struttura. Questo modello è costituito da una griglia di punti su cui verranno effettuate le misurazioni.
2. Acquisizione dati: Viene utilizzato un analizzatore di vibrazioni multicanale. Un accelerometro viene mantenuto in una posizione di "riferimento" fissa, mentre un altro accelerometro "mobile" viene spostato in ciascuno degli altri punti del modello. In ogni punto, l'analizzatore misura l'ampiezza della vibrazione e, soprattutto, la relazione di fase tra il sensore mobile e il sensore di riferimento.
3. Elaborare e animare: Il software utilizza i dati di ampiezza e fase raccolti per calcolare il moto relativo di ciascun punto sul modello. Può quindi generare un video animato che amplifica il movimento della macchina, rendendo le forme di deflessione chiaramente visibili all'occhio umano.

L'animazione può essere generata per qualsiasi frequenza di interesse, ma è più spesso utilizzata per visualizzare il movimento della macchina alla sua velocità di esecuzione primaria (1X) o altre frequenze problematiche identificate nel Spettro FFT.

Perché l'analisi ODS è utile?

L'ODS è un potente strumento di risoluzione dei problemi perché rende visibili le vibrazioni. Aiuta a:

• Identificare la causa principale delle vibrazioni: Osservando il modello animato, gli ingegneri possono distinguere tra problemi come un albero piegato, un disallineamento, una condizione di "piede zoppo" o una base flessibile. Ad esempio, un problema di "piede zoppo" mostrerà uno dei piedi della macchina muoversi fuori fase rispetto agli altri e alle fondamenta.
• Conferma Risonanza: Se la forma di deflessione operativa a una frequenza problematica corrisponde strettamente alla forma modale di una frequenza naturale (rilevata tramite analisi modale), ciò fornisce la prova definitiva di un problema di risonanza.
• Individuare la debolezza strutturale: L'animazione può evidenziare aree di eccessiva flessibilità o punti deboli nella base, nel telaio o nelle tubazioni associate di una macchina.
• Comunicare i problemi in modo efficace: Un video animato di una macchina che si scompone è uno strumento di comunicazione molto più efficace per i manager e il personale non tecnico rispetto a uno spettro di vibrazioni complesso.

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