Розуміння графіка Боде в аналізі вібрацій

Визначення: Що таке діаграма Боде?

A Ділянка Боде (вимовляється «бо-ді») – це спеціалізований графік, який використовується в аналізі вібрацій, щоб показати, як змінюється вібраційна реакція машини залежно від швидкості її обертання. Він складається з двох графіків, відображених на спільній осі швидкості (об/хв):

• Ан Графік амплітуди (зверху), яка показує величину 1X (синхронної) вібрації.
• A Фазова діаграма (внизу), яка показує фазове запізнення вібрації 1X відносно опорної точки синхронізації на валу.

Цей комбінований графік дає повне уявлення про динамічні характеристики ротора та найчастіше використовується для аналізу даних, отриманих під час запуску або зупинки машини (перехідні режими).

Чому важлива діаграма Боде?

Діаграма Боде є основним інструментом для ідентифікації машини критичні швидкостіКритична швидкість — це швидкість обертання, яка відповідає одній із власних частот ротора, що призводить до переходу машини в стан резонанс де амплітуди коливань значно посилюються.

Класичними показниками критичної швидкості на діаграмі Боде є:

1. Чіткий пік на графіку амплітуди: Коли швидкість машини проходить через власну частоту, амплітуда коливань зростає до максимуму, а потім зменшується.
2. Зсув фазового графіка на 180 градусів: Коли швидкість проходить через резонансний пік, фазове зміщення вібраційного сигналу зміщується загалом на 180 градусів. Критична швидкість точно розташована на швидкості, де фаза змістилася на 90 градусів.

Визначивши ці критичні швидкості, інженери можуть гарантувати, що машина не працюватиме безперервно на цих резонансних швидкостях, що може призвести до високої вібрації, передчасного зносу та катастрофічного виходу з ладу.

Інтерпретація графіка Боде

Окрім визначення критичних швидкостей, діаграма Боде може розкрити іншу важливу інформацію про роторну систему:

• Коефіцієнт підсилення (КП): «Гострота» резонансного піку вказує на величину демпфування у системі. Різкий, високий пік означає низьке затухання та високий коефіцієнт посилення, що може бути небезпечним. Ширший, пологий пік вказує на добре затухлу систему.
• Розділити критичні моменти: Якщо ротор має різну жорсткість у горизонтальному та вертикальному напрямках (анізотропна жорсткість), він може демонструвати два близько розташованих резонансних піки, відомі як «розділений критичний пік».
• Зміни системи: Порівняння графіків Боде, отриманих з плином часу, може виявити зміни в структурі машини, такі як тріснутий вал або ослаблені фундаментні болти, що може змінити розташування та форму критичних піків швидкості.
• Інформація про балансування: Діаграма Боде є важливою для багатоплощинного, багатошвидкісного балансування гнучких роторів, оскільки вона показує реакцію ротора на різних швидкостях, що дозволяє розміщувати коригувальні вантажі для протидії впливу певних критичних швидкостей.

Збір даних

Для побудови діаграми Боде потрібні такі інструменти:

• Датчик вібрації (зазвичай зонд наближення) для вимірювання вібрації вала.
• Датчик фазового опорного сигналу (тахометр або Keyphasor), який видає один імпульс на оберт вала.
• Система збору даних, здатна відстежувати амплітуду та фазу відфільтрованого 1X вібраційного сигналу під час зміни швидкості машини.

Дані майже завжди збираються під час контрольованого запуску або зупинки машини на вибігу, щоб забезпечити проходження нею всього діапазону швидкостей.

← Назад до головного індексу