Forståelse af kaskadeplot
Definition: Hvad er et kaskadeplot?
Kaskadeplot (også kaldet vandfaldsplot, 3D-spektrum eller spektralkort) er en tredimensionel grafisk visning, der viser, hvordan vibrationer frekvensspektre ændring over tid, hastighed eller en anden variabel. Plottet har frekvens på X-aksen, tid eller hastighed på Y-aksen og vibration amplitude på Z-aksen (typisk vist som højde og/eller farveintensitet). Flere spektre er stablet bag hinanden som kaskader af vandfald, hvilket skaber en 3D-visualisering, der afslører mønstre, der er usynlige i individuelle 2D-spektre.
Kaskadeplot er særligt effektive til rotordynamik analyse (identifikation kritiske hastigheder under opstart/friløb) og til overvågning af fejludvikling over tid (at observere opståen og stigning i hyppigheden af lejefejl). De er også kendt som vandfaldsgrunde, hvor udtrykkene bruges i flæng.
Kaskadegrundskonstruktion
Akser og dimensioner
- X-akse (horisontal): Frekvens (Hz, CPM eller ordrer)
- Y-akse (dybde): Tid, hastighed eller parameter, der varieres
- Z-akse (lodret/farvet): Vibrationsamplitude
- Perspektiv: Typisk set fra forfra-øverste vinkel for klarhedens skyld
Typer baseret på Y-aksevariabler
Hastighedsbaseret kaskade (opstart/friløb)
- Y-aksen repræsenterer rotationshastighed (RPM)
- Genereret under opstart eller kystned
- Mest almindelige til identifikation af kritisk hastighed
- Hastigheden øges typisk fra forsiden til bagsiden
Tidsbaseret kaskade
- Y-aksen repræsenterer kalendertid
- Viser fejludvikling over dage, uger, måneder
- Nyttig til overvågning af progressive fejl
- Nylige mål bagpå, gamle forpå
Lastbaseret kaskade
- Y-aksen repræsenterer belastning eller effekt
- Viser hvordan vibrationer ændrer sig med belastning
- Nyttig til udstyr med variabel belastning
- Identificerer belastningsafhængige fænomener
Læsning og fortolkning af kaskadeplot
Nøglefunktioner at identificere
Hastighedssporingskomponenter
- Vises som diagonale linjer (frekvensen stiger/falder med hastighed)
- 1× Linje: Lige diagonal fra udgangspunktet (ubalance)
- 2× Linje: Stejlere diagonal (forskydning)
- Højere ordrer: Endnu stejlere diagonaler
Komponenter med fast frekvens
- Vises som lodrette linjer (konstant frekvens uanset hastighed)
- Naturlige frekvenser: Vertikale funktioner ved kritiske hastigheder
- Elektriske frekvenser: 2× linjefrekvens (120/100 Hz) vises lodret
- Ekstern vibration: Konstante frekvenser fra udstyr i nærheden
Identifikation af kritisk hastighed
- Hvor den diagonale 1×-linje krydser den vertikale naturlige frekvensfunktion
- Vises som "bjergtop" ved krydset
- Maksimal amplitude ved kritisk hastighed
- Resonansforstærkning synlig
Applikationer
Analyse af kritisk hastighed
- Identificer alle kritiske hastigheder inden for driftsområdet
- Bekræft separationsmargener fra driftshastighed
- Vurder dæmpning ud fra maksimal skarphed
- Sammenlign eksperimentelle med forudsagte kritiske hastigheder
- Mest almindelige anvendelser ved idriftsættelse og fejlfinding
Overvågning af lejefejl
- Tidsbaseret kaskade, der viser fremkomsten af lejefrekvens
- Ur BPFO, BPFI, BSF Toppe vokser over tid
- Harmonisk udvikling indikerer progression
- Forudsig tidslinje for fejl ud fra vækstrate
Ordreanalyse
- Frekvensaksen i ordener (multipla af kørehastighed) snarere end Hz
- Hastighedssynkrone komponenter vises som lodrette linjer
- Ikke-synkrone komponenter vises diagonalt
- Nyttig til udstyr med variabel hastighed
Visualisering af fejludvikling
- Se nye frekvenstoppe dukke op
- Se eksisterende toppe vokse i amplitude
- Observer harmonisk udvikling
- Visualiser sidebåndsfremkomsten
Oprettelse af effektive kaskadeplot
Dataindsamling
- Tilstrækkelige skiver: Minimum 10-20 spektre for klar visualisering
- Konsekvent forøgelse: Lige afstand i Y-aksevariabel
- Tilstrækkelig opløsning: Frekvensopløsning tilstrækkelig til at identificere toppe
- Fuld rækkevidde: Dæk hele driftsområde eller trendperiode
Skærmindstillinger
- Amplitudeskala: Lineær eller logaritmisk baseret på dataområde
- Farvekort: Vælg farver, der forbedrer funktionernes synlighed
- Perspektivvinkel: Justér for klarhed (typisk 20-30° elevation)
- Maksimal fastholdelse: Nogle softwareprogrammer viser peak envelope for klarhedens skyld
Fordele og begrænsninger
Fordele
- Visualiserer flerdimensionelle data i et forståeligt format
- Afslører mønstre, der er usynlige i 2D-plots
- Adskiller hastighedsafhængige fra hastighedsuafhængige komponenter
- Omfattende overblik over dynamisk adfærd
- Fremragende til præsentationer og rapporter
Begrænsninger
- Kan være rodet, hvis der er for mange komponenter til stede
- Kræver erfaring for at fortolke korrekt
- Detaljer kan skjules i 3D-visning
- Vanskeligt at udtrække præcise numeriske værdier
- Supplerer, men erstatter ikke, 2D-analyse
Kaskadeplot er effektive visualiseringsværktøjer, der tilføjer dimensionen af tid eller hastighed til frekvensanalyse og afslører dynamiske mønstre og progressioner, som ville blive overset i statiske spektrale visninger. Det er afgørende for avanceret vibrationsanalyse og vurdering af rotordynamik at mestre fortolkningen af kaskadeplot – genkendelse af diagonale vs. vertikale træk, identifikation af kritiske hastighedsskæringspunkter og sporing af fejlprogression.
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 