ทำความเข้าใจเกี่ยวกับ Bode Plot ในการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน

คำจำกัดความ: Bode Plot คืออะไร?

ก พล็อตเรื่องโบด (ออกเสียงว่า 'โบ-ดี') เป็นกราฟเฉพาะทางที่ใช้ในการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน เพื่อแสดงให้เห็นว่าการตอบสนองต่อการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรเปลี่ยนแปลงไปตามความเร็วในการหมุนอย่างไร ประกอบด้วยกราฟสองกราฟที่แสดงบนแกนความเร็วร่วม (RPM)

• หนึ่ง พล็อตแอมพลิจูด (ด้านบน) ซึ่งแสดงขนาดของการสั่นสะเทือน 1X (แบบซิงโครนัส)
• ก พล็อตเฟส (ด้านล่าง) ซึ่งแสดงความล่าช้าของเฟสของการสั่นสะเทือน 1X เมื่อเทียบกับการอ้างอิงเวลาบนเพลา

กราฟรวมนี้ให้ภาพรวมที่สมบูรณ์ของลักษณะไดนามิกของโรเตอร์ และมักใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูลที่รวบรวมในระหว่างการเริ่มต้นหรือปิดเครื่องของเครื่องจักร (สภาวะชั่วคราว)

เหตุใด Bode Plot จึงมีความสำคัญ?

พล็อตโบดเป็นเครื่องมือหลักในการระบุเครื่องจักร ความเร็ววิกฤตความเร็ววิกฤตคือความเร็วในการหมุนที่ตรงกับความถี่ธรรมชาติของโรเตอร์ตัวใดตัวหนึ่ง ซึ่งทำให้เครื่องเข้าสู่สถานะ เสียงก้อง โดยที่แอมพลิจูดของการสั่นสะเทือนได้รับการขยายอย่างมีนัยสำคัญ

ตัวบ่งชี้คลาสสิกของความเร็ววิกฤตบนพล็อตโบดมีดังนี้:

1. จุดสูงสุดที่ชัดเจนในพล็อตแอมพลิจูด: เมื่อความเร็วของเครื่องจักรผ่านความถี่ธรรมชาติ แอมพลิจูดการสั่นสะเทือนจะเพิ่มขึ้นถึงสูงสุดแล้วจึงลดลง
2. การเปลี่ยนแปลง 180 องศาในพล็อตเฟส: เมื่อความเร็วเคลื่อนผ่านจุดสูงสุดของการสั่นพ้อง ความล่าช้าของเฟสของสัญญาณการสั่นสะเทือนจะเปลี่ยนแปลงไปทั้งหมด 180 องศา ความเร็ววิกฤตจะอยู่ที่ความเร็วที่เฟสเปลี่ยนแปลงไป 90 องศาอย่างแม่นยำ

การระบุความเร็วที่สำคัญเหล่านี้จะช่วยให้วิศวกรมั่นใจได้ว่าเครื่องจักรจะไม่ทำงานอย่างต่อเนื่องด้วยความเร็วเรโซแนนซ์เหล่านี้ ซึ่งอาจนำไปสู่การสั่นสะเทือนสูง การสึกหรอก่อนเวลาอันควร และความล้มเหลวที่ร้ายแรงได้

การตีความพล็อตเรื่องโบด

นอกเหนือจากการระบุความเร็ววิกฤตแล้ว กราฟ Bode ยังสามารถเปิดเผยข้อมูลสำคัญอื่นๆ เกี่ยวกับระบบโรเตอร์ได้อีกด้วย:

• ปัจจัยการขยาย (AF): “ความคมชัด” ของจุดสูงสุดของการสั่นพ้องบ่งบอกถึงปริมาณของ การลดแรงสั่นสะเทือน ในระบบ จุดสูงสุดที่คมชัดหมายถึงค่าหน่วงต่ำและค่าตัวประกอบการขยายสูง ซึ่งอาจเป็นอันตรายได้ จุดสูงสุดที่กว้างและแบนราบกว่าหมายถึงระบบที่มีการหน่วงดี
• การแยกวิกฤต: หากโรเตอร์มีความแข็งต่างกันในทิศทางแนวนอนและแนวตั้ง (ความแข็งแบบแอนไอโซทรอปิก) โรเตอร์อาจแสดงจุดสูงสุดของการสั่นพ้องที่อยู่ใกล้กันสองจุด ซึ่งเรียกว่า "จุดวิกฤตแบบแยก"
• การเปลี่ยนแปลงระบบ: การเปรียบเทียบกราฟ Bode ที่ถ่ายไว้ตามระยะเวลาสามารถเผยให้เห็นการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของเครื่องจักร เช่น เพลาแตกร้าวหรือสลักฐานหลวม ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงตำแหน่งและรูปร่างของจุดสูงสุดของความเร็ววิกฤต
• ข้อมูลการสมดุล: กราฟ Bode มีความสำคัญต่อการปรับสมดุลโรเตอร์แบบยืดหยุ่นหลายระนาบและหลายความเร็ว เนื่องจากกราฟนี้แสดงการตอบสนองของโรเตอร์ที่ความเร็วต่างกัน ช่วยให้สามารถวางน้ำหนักแก้ไขเพื่อต่อต้านผลกระทบของความเร็ววิกฤตที่เฉพาะเจาะจงได้

การรวบรวมข้อมูล

ในการสร้างพล็อต Bode จำเป็นต้องมีเครื่องมือดังต่อไปนี้:

• ตัวแปลงสัญญาณการสั่นสะเทือน (โดยทั่วไปคือ โพรบวัดระยะใกล้) เพื่อวัดการสั่นสะเทือนของเพลา
• เซ็นเซอร์อ้างอิงเฟส (เครื่องวัดรอบหรือคีย์เฟสเซอร์) ที่ให้พัลส์หนึ่งพัลส์ต่อการหมุนรอบของเพลา
• ระบบรวบรวมข้อมูลที่สามารถติดตามแอมพลิจูดและเฟสของสัญญาณการสั่นสะเทือนที่กรอง 1X เมื่อความเร็วของเครื่องจักรเปลี่ยนแปลง

โดยทั่วไปข้อมูลจะถูกเก็บรวบรวมในระหว่างการสตาร์ทหรือการลดความเร็วของเครื่องจักรเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องจักรทำงานผ่านช่วงความเร็วทั้งหมด

← กลับสู่ดัชนีหลัก