Hiểu về biểu đồ Bode trong phân tích rung động

Định nghĩa: Biểu đồ Bode là gì?

A Âm mưu Bode (phát âm là 'bo-dee') là một đồ thị chuyên dụng được sử dụng trong phân tích rung động để thể hiện sự thay đổi phản ứng rung động của máy móc theo tốc độ quay. Đồ thị này bao gồm hai biểu đồ được hiển thị trên trục tốc độ chung (RPM):

• MỘT Biểu đồ biên độ (phía trên), cho thấy cường độ của dao động 1X (đồng bộ).
• A Biểu đồ pha (phía dưới), cho thấy độ trễ pha của rung động 1X so với mốc thời gian trên trục.

Biểu đồ kết hợp này cung cấp bức tranh toàn cảnh về đặc điểm động của rôto và thường được sử dụng để phân tích dữ liệu thu thập được trong quá trình khởi động hoặc tắt máy (điều kiện tạm thời).

Tại sao biểu đồ Bode lại quan trọng?

Biểu đồ Bode là công cụ chính để xác định máy móc tốc độ tới hạn. Tốc độ tới hạn là tốc độ quay phù hợp với một trong các tần số tự nhiên của rôto, khiến máy chuyển sang trạng thái sự cộng hưởng nơi biên độ rung động được khuếch đại đáng kể.

Các chỉ số cổ điển của tốc độ tới hạn trên biểu đồ Bode là:

1. Một đỉnh rõ rệt trên biểu đồ biên độ: Khi tốc độ của máy vượt qua tần số tự nhiên, biên độ rung động tăng lên mức cực đại rồi giảm dần.
2. Sự thay đổi 180 độ trong biểu đồ pha: Khi tốc độ di chuyển qua đỉnh cộng hưởng, độ trễ pha của tín hiệu rung động dịch chuyển tổng cộng 180 độ. Tốc độ tới hạn nằm chính xác tại tốc độ mà pha dịch chuyển 90 độ.

Bằng cách xác định các tốc độ quan trọng này, các kỹ sư có thể đảm bảo rằng máy không hoạt động liên tục ở những tốc độ cộng hưởng này, điều này có thể dẫn đến rung động cao, mài mòn sớm và hỏng hóc nghiêm trọng.

Diễn giải biểu đồ Bode

Ngoài việc xác định tốc độ quan trọng, biểu đồ Bode có thể tiết lộ những thông tin quan trọng khác về hệ thống rôto:

• Hệ số khuếch đại (AF): “Độ sắc nét” của đỉnh cộng hưởng cho biết lượng giảm chấn trong hệ thống. Một đỉnh cao, sắc nét có nghĩa là độ giảm chấn thấp và hệ số khuếch đại cao, điều này có thể nguy hiểm. Một đỉnh rộng hơn, phẳng hơn cho thấy hệ thống được giảm chấn tốt.
• Chia nhỏ đòn chí mạng: Nếu rôto có độ cứng khác nhau theo phương ngang và phương thẳng đứng (độ cứng dị hướng), nó có thể biểu hiện hai đỉnh cộng hưởng gần nhau, được gọi là "điểm tới hạn phân tách".
• Thay đổi hệ thống: Việc so sánh các biểu đồ Bode theo thời gian có thể tiết lộ những thay đổi trong cấu trúc của máy, chẳng hạn như trục bị nứt hoặc bu lông móng bị lỏng, có thể làm thay đổi vị trí và hình dạng của các đỉnh tốc độ quan trọng.
• Thông tin cân bằng: Biểu đồ Bode rất cần thiết cho việc cân bằng nhiều mặt phẳng, nhiều tốc độ của rôto linh hoạt vì nó cho thấy phản ứng của rôto ở các tốc độ khác nhau, cho phép đặt trọng số hiệu chỉnh để chống lại tác động của các tốc độ tới hạn cụ thể.

Thu thập dữ liệu

Để tạo biểu đồ Bode, cần có các thiết bị sau:

• Một bộ chuyển đổi rung động (thường là đầu dò tiệm cận) để đo độ rung của trục.
• Cảm biến tham chiếu pha (máy đo tốc độ hoặc Keyphasor) cung cấp một xung cho mỗi vòng quay của trục.
• Hệ thống thu thập dữ liệu có khả năng theo dõi biên độ và pha của tín hiệu rung được lọc 1X khi tốc độ của máy thay đổi.

Dữ liệu hầu như luôn được thu thập trong quá trình khởi động hoặc chạy chậm có kiểm soát của máy để đảm bảo máy chạy qua toàn bộ phạm vi tốc độ.

← Quay lại Mục lục chính