Bode grafiko supratimas vibracijos analizėje
A Bode'o sklypas (tariama “bo-dee”, pagal inžinieriaus Hendriko Bode pavardę) - tai specializuotas grafikas, rodantis, kaip mašinos vibracija reakcija kinta priklausomai nuo sukimosi greičio. Ji suporuoja dvi diagramas ant bendros greičio (RPM) ašies - amplitudės kreivę virš fazės kreivės - ir yra pagrindinis įrankis, padedantis nustatyti rotoriaus kritiniai greičiai. Kadangi labiausiai atskleidžiantys duomenys pasirodo kintant greičiui, Bode grafikas beveik visada sudaromas iš kontroliuojamo paleidimas arba pakrantės žemyn.
1. Apibrėžimas: Kas yra Bode grafikas?
Sklypą sudaro dvi diagramos, turinčios tą pačią horizontalią greičio ašį:
- An amplitudės sklypas (viršuje), rodantis 1X - sinchroninės - vibracijos dydį, kintant greičiui.
- A fazės sklypas (apačioje), rodantis fazė tos 1X vibracijos atsilikimas nuo vieną kartą per apsisukimą ant veleno esančios laiko atskaitos.
Šios dvi kreivės kartu sudaro išsamų rotoriaus dinaminės elgsenos vaizdą. Labai svarbu, kad duomenys filtruojami tik iki 1X komponento - taip izoliuojamas sinchroninis atsakas (kuriame dominuoja disbalansas) nuo visų kitų spektro dalių, todėl rezonanso signatūra yra tokia švari.
2. Kodėl svarbus Bode's sklypas
Bode's grafikas yra pagrindinis būdas nustatyti kritinius greičius. Kritinis greitis - tai sukimosi greitis, sutampantis su vienu iš rotoriaus savųjų dažnių, dėl kurio mašina patenka į rezonansas ir labai sustiprina jo vibraciją. Du klasikiniai indikatoriai žymi kritinį greitį:
- Amplitudės diagramoje matomas ryškus viršūnės taškas. Greičiui kylant per natūralųjį dažnį, amplitudė pakyla iki maksimumo ir vėl sumažėja.
- 180 laipsnių poslinkio fazės brėžinyje. Einant per rezonansą, fazės atsilikimas iš viso svyruoja 180 laipsnių kampu. Kritinis greitis yra būtent toje vietoje, kur fazė pasislinko 90 laipsnių - tai patikimesnė vieta nei vien amplitudės viršūnė, nes fazės perėjimas yra ryškus net tada, kai slopinimas išsklaido viršūnę.
Tiksliai žinodami, kur yra kritinės vietos, inžinieriai gali išlaikyti nepertraukiamo veikimo greitį toli nuo jų, išvengdami didelės vibracijos, greitesnio nusidėvėjimo ir katastrofiško gedimo rizikos, kuri gali kilti dirbant ant kritinės vietos. Vietas galima iš anksto numatyti naudojant rotoriaus kritinio greičio skaičiuoklė ir vizualizuojami visame veikimo diapazone Campbello diagrama, tada patvirtinama pagal išmatuotą Bode's grafiką.
3. Bode grafiko interpretavimas
Be kritinių taškų nustatymo, sklypas atskleidžia daug daugiau informacijos apie rotoriaus sistemą:
- Amplifikacijos koeficientas (AF): rezonanso smailės aštrumas atspindi, kiek slopinimas sistema turi. Aukšta, siaura viršūnė reiškia mažą slopinimą ir aukštą stiprinimo koeficientą - tai gali būti pavojinga, o plati, plokščia viršūnė rodo, kad rotorius yra gerai slopinamas ir atlaidesnis.
- Padalyti kritines reikšmes: jei rotoriaus standumas horizontalia ir vertikalia kryptimis nevienodas (anizotropinė atrama), rotorius gali turėti ne vieną, o dvi arti viena kitos esančias rezonanso viršūnes, vadinamąją “suskaidytą kritinę”.”
- Sistemos pakeitimai: lyginant laike užfiksuotus Bode's grafikus, išryškėja struktūriniai pokyčiai. Besivystantis veleno įtrūkimas arba atlaisvinus pamatų varžtus, pasikeičia kritinio greičio viršūnės vieta ir forma, dažnai anksčiau, nei atsiranda kiti simptomai.
- Balansavimo informacija: šis grafikas yra labai svarbus lanksčių rotorių balansavimui įvairiais greičiais ir įvairiomis plokštumomis, nes parodo rotoriaus reakciją esant kiekvienam greičiui ir parodo, kur turi būti dedami korekciniai svoriai, kad būtų sutramdytas tam tikras kritinis greitis.
4. Duomenų rinkimas ir priemonės
Bode's sklypui sukurti reikia trijų dalykų:
- Vibracijos keitiklis - dažniausiai artumo zondas tiesiogiai matuojant veleno poslinkį, nors daugelyje mašinų taip pat naudojami korpusuose sumontuoti jutikliai.
- Fazės atskaitos jutiklis - tachometras arba raktinis fazorius per vieną veleno apsisukimą gaunamas vienas švarus impulsas.
- Duomenų surinkimo sistema, galinti nuolat sekti 1X filtruoto signalo amplitudę ir fazę kintant greičiui.
Duomenys fiksuojami kontroliuojamo paleidimo arba stabdymo metu, todėl mašina peržiūri visą greičio diapazoną ir visas kritines jo ribas. Bendrosios paskirties mašinose, kuriose nėra nuolatinių artumo zondų, nešiojamasis dviejų kanalų analizatorius, pvz. Balanset-1A Tokią pačią funkciją atlieka ir lauke: paleidžiamas lazeriniu tachometru, jis registruoja sinchronizuotą 1X amplitudę ir fazę per įsibėgėjimą ar įsibėgėjimą, kad analitikas galėtų nusakyti atsaką ir tiksliai nustatyti rezonansus vietoje, nestatydamas mašinos nuolatinių prietaisų.
5. Bode grafikas ir gretimi ekranai
Bode's sklypas yra vienas iš pereinamųjų duomenų vaizdų šeimos ir yra veiksmingiausias, kai jį skaitome kartu su jo giminaičiais. . Nyquisto sklypas pateikia tokią pačią amplitudės ir fazės informaciją, kaip ir viena poliarinė kreivė, kurioje rezonansas sudaro aiškią kilpą. A kaskadinis (krioklio) grafikas sudeda visus spektrus pagal greitį, todėl matomi ir nesinchroniniai komponentai, kuriuos sąmoningai ignoruoja tik 1X Bode'o grafikas. Pasirinkus tinkamą šių vaizdų derinį, įsibėgėjimo įrašas tampa išsamiu vaizdu apie rotoriaus dinamika.
