振動解析におけるボード線図の理解

定義: ボード線図とは何ですか?

A ボード線図（発音は「ボーディー」） 振動解析において、機械の振動応答が回転速度によってどのように変化するかを示すために使用される特殊なグラフです。共通の速度（RPM）軸上に表示される2つのプロットで構成されています。

• アン 振幅プロット (上) 1X (同期) 振動の振幅を示しています。
• A 位相プロット (下) シャフト上のタイミング基準に対する 1X 振動の位相遅れを示しています。

この複合プロットは、ローターの動的特性の完全な図を提供し、機械の起動またはシャットダウン中（過渡状態）に取得されたデータを分析するために最もよく使用されます。

ボード線図はなぜ重要なのでしょうか?

ボード線図は、機械の 臨界速度臨界速度とは、ローターの固有振動数の一つに一致する回転速度であり、機械は 共振 振動の振幅が大幅に増幅されます。

ボード線図上の臨界速度の典型的な指標は次のとおりです。

1. 振幅プロットの明確なピーク: 機械の速度が固有振動数を通過すると、振動振幅は最大まで上昇し、その後減少します。
2. 位相プロットの180度シフト: 速度が共振ピークを通過すると、振動信号の位相遅れは合計180度シフトします。臨界速度は、位相が90度シフトした速度に正確に位置します。

エンジニアは、これらの臨界速度を特定することで、機械がこれらの共振速度で継続的に動作して、大きな振動、早期摩耗、壊滅的な故障を引き起こすことがないようにすることができます。

ボード線図の解釈

臨界速度を特定するだけでなく、ボード線図はローター システムに関する他の重要な情報を明らかにすることができます。

• 増幅係数（AF）： 共鳴ピークの「鋭さ」は、 減衰 システム内のピークが鋭く高い場合は、減衰が低く増幅率が高いことを意味し、危険な場合があります。一方、ピークが広く平坦な場合は、減衰が良好なシステムであることを示します。
• 分割クリティカル: ローターの水平方向と垂直方向の剛性が異なる場合（異方性剛性）、2 つの近接した共振ピークが現れることがあります。これは「スプリット クリティカル」と呼ばれます。
• システムの変更: 時間の経過に伴って取得したボード線図を比較すると、シャフトの亀裂や基礎ボルトの緩みなど、臨界速度ピークの位置と形状を変える機械の構造の変化が明らかになります。
• バランス調整情報: ボード線図は、さまざまな速度でのローターの応答を示し、特定の臨界速度の影響を打ち消すための補正重量の配置を可能にするため、フレキシブル ローターのマルチプレーン、マルチ速度のバランス調整に不可欠です。

データ収集

ボード線図を生成するには、次の計測機器が必要です。

• 振動トランスデューサー（通常は 近接プローブ）を使用してシャフトの振動を測定します。
• シャフトの 1 回転ごとに 1 つのパルスを提供する位相基準センサー (タコメータまたは Keyphasor)。
• 機械の速度が変化すると、1X フィルタリングされた振動信号の振幅と位相を追跡できるデータ収集システム。

データはほとんどの場合、機械が全速度範囲を通過することを確認するために、制御された起動または惰力停止中に収集されます。

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