Каскадна диаграма (водопад) при вибрационен анализ

Определение: Какво е водопаден график?

A водопаден парцел, известен също като каскадна диаграма, е триизмерна графика, използвана за визуализиране на това как вибрационният спектър се променя с течение на времето или с друга променлива, най-често скоростта на машината. Графиката се състои от серия от отделни FFT спектри, „подредени“ един зад друг, създавайки 3D повърхност, наподобяваща каскаден водопад. Тази презентация улеснява виждането как амплитудите на различните вибрационни компоненти се променят с промяната на работните условия на машината.

Трите оси на типичен водопаден график са:

• X-ос: Честота
• Y-ос: Амплитуда
• Z-ос: Време или, по-често, обороти в минута (скорост на машината)

Основно приложение: Тестване на разгръщане и движение по инерция

Най-важното приложение на водопадната диаграма е за анализ на данни за вибрациите, събрани по време на стартиране (разгръщане) или спиране (движение по инерция) на машината. По време на тези преходни събития скоростта на машината преминава през целия ѝ работен диапазон. Водопадната диаграма предоставя пълна и подробна карта на динамичния отговор на машината в този пълен диапазон на скоростта.

Този анализ е от решаващо значение за:

• Идентифициране Критични скорости и резонанси: Резонансът се идентифицира като „гребен“ на графиката на водопада, който се появява при фиксирана *честота*, независимо от скоростта на машината. Тъй като различните последователности на скоростта на работа (1x, 2x и т.н.) преминават през тази фиксирана честота, тяхната амплитуда ще се увеличи драстично, създавайки ясен пик на графиката.
• Разделяне на принудителната вибрация от резонанса: Графиката ясно разграничава пикове, зависими от скоростта (принудителни вибрации като дисбаланс, които следват линиите на подреждане) и пикове с фиксирана честота (резонанси, които образуват прав ръб по оста на скоростта).

– Наблюдение на промените в стабилността на ротора: Може да се използва, за да се види скоростта, с която се проявяват субсинхронни нестабилности, като например маслен вихър или камшик се появяват и изчезват.

Как да тълкуваме водопаден сюжет

Анализът на водопаден график включва търсене на две основни характеристики:

1. Линии на реда (диагонални ръбове)

Това са вибрационните ръбове, които са пряко свързани със скоростта на работа на машината. Те се появяват като диагонални линии на графиката.

• Най-забележимата диагонална линия обикновено е 1-ва поръчка (1x), което представлява реакцията на дисбаланс на ротора.
• Могат да се видят и други диагонални линии за 2-ра поръчка (2x), което често е свързано с несъответствие и други хармоници.

2. Резонанси (хоризонтални ръбове)

Това са гребени с висока вибрация, които се появяват при постоянна честота, независимо от скоростта на машината. Те се появяват като хоризонтални линии, преминаващи през графиката.

• Когато линия на поръчка (като 1x дисбалансовия отговор) се пресича с резонансна линия, нейната амплитуда ще се увеличи значително, образувайки голям пик при тази специфична скорост.
• Скоростта, с която се случва това кръстовище, е критична скорост на системата.

Събиране и показване на данни

За да се създаде ясна каскадна диаграма, данните обикновено се получават с помощта на проследяване на поръчкатаТова изисква сигнал от тахометър, за да се гарантира, че спектралните данни са без „размазване“ при промяна на скоростта. Въпреки че графиката тип „водопад“ може да се покаже с фиксирана честотна ос, често е по-полезно да се покаже като „базиран на порядък“ водопад, където оста x е в порядъци, а не в Hz.

В допълнение към 3D изгледа на водопада, същите тези данни се използват и за създаване на други важни графики за наближаване/спускане по течението, като например Диаграма на Боде (който изобразява амплитудата и фазата на един порядък спрямо скоростта) и Диаграма на Найкуист (което изобразява реалната спрямо имагинерната част на вектора на поръчката).

Каскадният график е незаменим инструмент за всеки задълбочен анализ на динамиката на ротора, предоставяйки пълна картина на поведението на машината в целия ѝ диапазон на скорост.

← Обратно към основния индекс