Pochopení kaskádových grafů
Definice: Co je to kaskádový graf?
Kaskádový graf (také nazývaný vodopádový graf, 3D spektrum nebo spektrální mapa) je trojrozměrné grafické zobrazení, které ukazuje, jak vibrace frekvenční spektra změna v čase, rychlosti nebo jiné proměnné. Graf má na ose X frekvenci, na ose Y čas nebo rychlost a vibrace amplituda na ose Z (obvykle znázorněno jako výška a/nebo intenzita barvy). Více spekter je naskládáno za sebou jako kaskádovité vodopády, čímž vzniká 3D vizualizace, která odhaluje vzory neviditelné v jednotlivých 2D spektrech.
Kaskádové grafy jsou obzvláště účinné pro dynamika rotoru analýza (identifikace kritické rychlosti během rozběhu/doběhu) a pro sledování postupu poruchy v čase (sledování výskytu a nárůstu četnosti vad ložisek). Jsou také známé jako vodopádové pozemky, přičemž tyto pojmy se používají zaměnitelně.
Výstavba kaskádového pozemku
Osy a kóty
- Osa X (horizontální): Frekvence (Hz, CPM nebo objednávky)
- Osa Y (hloubka): Čas, rychlost nebo parametr, který se mění
- Osa Z (vertikální/barevná): Amplituda vibrací
- Perspektivní: Pro lepší přehlednost se obvykle přihlíží z úhlu shora zepředu
Typy založené na proměnné osy Y
Kaskáda založená na rychlosti (rozjezd/dojezd)
- Osa Y představuje rychlost otáčení (ot./min.)
- Generováno během uvedení do provozu nebo dojezd
- Nejběžnější pro identifikaci kritické rychlosti
- Rychlost se obvykle zvyšuje zepředu dozadu
Časově založená kaskáda
- Osa Y představuje kalendářní čas
- Zobrazuje vývoj poruchy v průběhu dnů, týdnů, měsíců
- Užitečné pro sledování progresivních poruch
- Nedávné míry vzadu, staré vpředu
Kaskáda založená na zátěži
- Osa Y představuje zátěž nebo výkon
- Ukazuje, jak se vibrace mění se zatížením
- Užitečné pro zařízení s proměnným zatížením
- Identifikuje jevy závislé na zatížení
Čtení a interpretace kaskádových grafů
Klíčové vlastnosti k identifikaci
Komponenty pro sledování rychlosti
- Zobrazují se jako diagonální čáry (frekvence se zvyšuje/snižuje s rychlostí)
- 1× Řádek: Přímá diagonála z počátku (nevyváženost)
- 2× Řádek: Strmější diagonála (nesprávné zarovnání)
- Vyšší řády: Ještě strmější diagonály
Komponenty s pevnou frekvencí
- Zobrazují se jako svislé čáry (konstantní frekvence bez ohledu na rychlost)
- Přirozené frekvence: Vertikální prvky při kritických rychlostech
- Elektrické frekvence: 2× frekvence linky (120/100 Hz) se zobrazuje vertikálně
- Vnější vibrace: Konstantní frekvence z blízkého zařízení
Identifikace kritické rychlosti
- Kde diagonální čára 1× protíná vertikální prvek vlastní frekvence
- Na křižovatce se zobrazuje jako “vrchol hory”
- Maximální amplituda při kritické rychlosti
- Viditelné rezonanční zesílení
Aplikace
Analýza kritické rychlosti
- Identifikujte všechny kritické otáčky v provozním rozsahu
- Ověřte separační rozpětí na základě provozní rychlosti
- Posouzení tlumení z maximální ostrosti
- Porovnání experimentálních a předpokládaných kritických rychlostí
- Nejčastější použití při uvádění do provozu a odstraňování problémů
Monitorování vad ložisek
- Časová kaskáda zobrazující vznik frekvence ložisek
- Hodinky BPFO, BPFI, BSF vrcholy rostou v průběhu času
- Harmonický vývoj naznačuje postup
- Předpovězte časovou osu selhání z tempa růstu
Analýza objednávek
- Frekvenční osa v řádech (násobcích rychlosti jízdy) spíše než v Hz
- Složky synchronní s rychlostí se zobrazují jako svislé čáry
- Nesynchronní komponenty se zobrazují diagonálně
- Užitečné pro zařízení s proměnnou rychlostí
Vizualizace vývoje poruch
- Sledujte vznik nových frekvenčních vrcholů
- Vizte, jak existující vrcholy rostou v amplitudě
- Pozorujte harmonický vývoj
- Vizualizace vzniku postranního pásma
Vytváření efektivních kaskádových grafů
Sběr dat
- Dostatečné řezy: Minimálně 10–20 spekter pro jasnou vizualizaci
- Konzistentní přírůstek: Rovnoměrné rozteče v proměnné osy Y
- Dostatečné rozlišení: Frekvenční rozlišení dostatečné pro identifikaci špiček
- Plný rozsah: Pokrýt celý provozní rozsah nebo období trendu
Nastavení displeje
- Stupnice amplitudy: Lineární nebo logaritmické na základě rozsahu dat
- Mapa barev: Vyberte barvy pro zvýšení viditelnosti prvků
- Úhel perspektivy: Upravte pro lepší zřetelnost (obvykle 20–30° elevace)
- Udržení vrcholu: Některé programy pro přehlednost zobrazují obálku vrcholů.
Výhody a omezení
Výhody
- Vizualizuje vícerozměrná data ve srozumitelném formátu
- Odhaluje vzory neviditelné ve 2D grafech
- Rozlišuje komponenty závislé na rychlosti od komponent nezávislých na rychlosti
- Komplexní pohled na dynamické chování
- Vynikající pro prezentace a reporty
Omezení
- Může být přeplněný, pokud je přítomno příliš mnoho komponent
- Pro správnou interpretaci je nutná zkušenost
- Detaily mohou být v 3D zobrazení skryté
- Obtížné získat přesné číselné hodnoty
- Doplňuje, ale nenahrazuje 2D analýzu
Kaskádové grafy jsou výkonné vizualizační nástroje, které do frekvenční analýzy přidávají dimenzi času nebo rychlosti a odhalují dynamické vzorce a postupy, které by ve statických spektrálních zobrazeních byly přehlédnuty. Zvládnutí interpretace kaskádových grafů – rozpoznávání diagonálních vs. vertikálních prvků, identifikace průsečíků kritických rychlostí a sledování postupu poruch – je nezbytné pro pokročilou analýzu vibrací a posouzení dynamiky rotoru.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 