Pochopenie Bodeho grafu vo vibračnej analýze

Definícia: Čo je Bodeho graf?

A Bodeho (vyslovuje sa „bo-dí“) dej je špecializovaný graf používaný vo vibračnej analýze na znázornenie toho, ako sa vibračná odozva stroja mení s jeho rýchlosťou otáčania. Pozostáva z dvoch grafov zobrazených na spoločnej osi rýchlosti (RPM):

• Jeden Amplitúdový graf (hore), ktorá zobrazuje veľkosť 1X (synchrónnej) vibrácie.
• A Fázový graf (dole), ktorá zobrazuje fázové oneskorenie vibrácie 1X vzhľadom na časovú referenciu na hriadeli.

Tento kombinovaný graf poskytuje kompletný obraz dynamických charakteristík rotora a najčastejšie sa používa na analýzu údajov zachytených počas spúšťania alebo vypínania stroja (prechodové podmienky).

Prečo je Bodeho graf dôležitý?

Bodeho graf je hlavným nástrojom na identifikáciu stroja kritické rýchlostiKritická rýchlosť je rýchlosť otáčania, ktorá zodpovedá jednej z vlastných frekvencií rotora, čo spôsobí, že stroj prejde do stavu rezonancia kde sú amplitúdy vibrácií výrazne zosilnené.

Klasické indikátory kritickej rýchlosti na Bodeho grafe sú:

1. Výrazný vrchol v grafe amplitúdy: Keď rýchlosť stroja prechádza cez vlastnú frekvenciu, amplitúda vibrácií stúpa na maximum a potom klesá.
2. Posun fázového grafu o 180 stupňov: Ako sa rýchlosť pohybuje cez rezonančný vrchol, fázové oneskorenie vibračného signálu sa posúva celkovo o 180 stupňov. Kritická rýchlosť sa nachádza presne pri rýchlosti, pri ktorej sa fáza posunula o 90 stupňov.

Identifikáciou týchto kritických rýchlostí môžu inžinieri zabezpečiť, aby stroj nepracoval nepretržite pri týchto rezonančných rýchlostiach, čo by mohlo viesť k vysokým vibráciám, predčasnému opotrebovaniu a katastrofickému zlyhaniu.

Interpretácia Bodeho grafu

Okrem identifikácie kritických rýchlostí môže Bodeho graf odhaliť ďalšie dôležité informácie o rotorovom systéme:

• Faktor zosilnenia (AF): „Ostrosť“ rezonančného píku indikuje množstvo tlmenie v systéme. Ostrý, vysoký vrchol znamená nízke tlmenie a vysoký zosilňovací faktor, čo môže byť nebezpečné. Širší, plochejší vrchol naznačuje dobre tlmený systém.
• Rozdelené kritické body: Ak má rotor rozdielnu tuhosť v horizontálnom a vertikálnom smere (anizotropná tuhosť), môže vykazovať dva blízko seba vzdialené rezonančné vrcholy, známe ako „rozdelený kritický bod“.
• Zmeny systému: Porovnanie Bodeho grafov zhotovených v priebehu času môže odhaliť zmeny v štruktúre stroja, ako napríklad prasknutý hriadeľ alebo uvoľnené základové skrutky, ktoré by mohli zmeniť umiestnenie a tvar kritických rýchlostných špičiek.
• Informácie o vyvažovaní: Bodeho diagram je nevyhnutný pre viacrovinné a viacrýchlostné vyvažovanie flexibilných rotorov, pretože zobrazuje odozvu rotora pri rôznych rýchlostiach, čo umožňuje umiestnenie korekčných závaží na vyrovnanie účinkov špecifických kritických rýchlostí.

Zber údajov

Na vytvorenie Bodeho grafu je potrebné nasledujúce vybavenie:

• Vibračný prevodník (zvyčajne sonda priblíženia) na meranie vibrácií hriadeľa.
• Fázový referenčný snímač (tachometer alebo Keyphasor), ktorý poskytuje jeden impulz na otáčku hriadeľa.
• Systém na zber údajov schopný sledovať amplitúdu a fázu vibračného signálu filtrovaného 1X pri zmene rýchlosti stroja.

Údaje sa takmer vždy zhromažďujú počas kontrolovaného rozbehu alebo dobehu stroja, aby sa zabezpečilo, že prejde celým rozsahom otáčok.

← Späť na hlavný index