Compreendendo o diagrama de Bode na análise de vibração

Definição: O que é um diagrama de Bode?

A Enredo de Bode (pronuncia-se 'bo-dee') é um gráfico especializado usado em análise de vibração para mostrar como a resposta de vibração de uma máquina muda com sua velocidade de rotação. Consiste em dois gráficos exibidos em um eixo de velocidade compartilhada (RPM):

• Um Gráfico de amplitude (acima), que mostra a magnitude da vibração 1X (síncrona).
• A Gráfico de fase (abaixo), que mostra o atraso de fase da vibração 1X em relação a uma referência de tempo no eixo.

Este gráfico combinado fornece uma imagem completa das características dinâmicas de um rotor e é mais comumente usado para analisar dados capturados durante a inicialização ou desligamento da máquina (condições transitórias).

Por que o diagrama de Bode é importante?

O diagrama de Bode é a principal ferramenta para identificar a velocidades críticas. Uma velocidade crítica é uma velocidade de rotação que corresponde a uma das frequências naturais do rotor, fazendo com que a máquina entre em um estado de ressonância onde as amplitudes de vibração são significativamente amplificadas.

Os indicadores clássicos de uma velocidade crítica em um diagrama de Bode são:

1. Um pico distinto no gráfico de amplitude: À medida que a velocidade da máquina passa pela frequência natural, a amplitude da vibração aumenta até o máximo e depois diminui.
2. Uma mudança de 180 graus no gráfico de fase: À medida que a velocidade se move através do pico de ressonância, o atraso de fase do sinal de vibração muda em um total de 180 graus. A velocidade crítica está precisamente localizada na velocidade em que a fase mudou em 90 graus.

Ao identificar essas velocidades críticas, os engenheiros podem garantir que a máquina não opere continuamente nessas velocidades ressonantes, o que pode levar a alta vibração, desgaste prematuro e falhas catastróficas.

Interpretando um diagrama de Bode

Além de identificar velocidades críticas, um diagrama de Bode pode revelar outras informações importantes sobre um sistema de rotor:

• Fator de Amplificação (FA): A “nitidez” do pico de ressonância indica a quantidade de amortecimento no sistema. Um pico alto e agudo significa baixo amortecimento e um alto fator de amplificação, o que pode ser perigoso. Um pico mais amplo e plano indica um sistema bem amortecido.
• Críticos divididos: Se um rotor tiver rigidez diferente nas direções horizontal e vertical (rigidez anisotrópica), ele pode apresentar dois picos de ressonância próximos, conhecidos como “divisão crítica”.
• Alterações no sistema: Comparar os diagramas de Bode obtidos ao longo do tempo pode revelar mudanças na estrutura da máquina, como um eixo rachado ou parafusos de fundação soltos, o que alteraria a localização e o formato dos picos de velocidade crítica.
• Informações de balanceamento: O diagrama de Bode é essencial para o balanceamento multiplano e multivelocidade de rotores flexíveis, pois mostra a resposta do rotor em diferentes velocidades, permitindo o posicionamento de pesos de correção para neutralizar os efeitos de velocidades críticas específicas.

Coleta de dados

Para gerar um diagrama de Bode, é necessária a seguinte instrumentação:

• Um transdutor de vibração (normalmente um sonda de proximidade) para medir a vibração do eixo.
• Um sensor de referência de fase (um tacômetro ou Keyphasor) que fornece um pulso por revolução do eixo.
• Um sistema de aquisição de dados capaz de rastrear a amplitude e a fase do sinal de vibração filtrado 1X conforme a velocidade da máquina muda.

Os dados são quase sempre coletados durante uma inicialização ou desaceleração controlada da máquina para garantir que ela passe por toda a sua faixa de velocidade.

← Voltar ao índice principal