Kaskadendiagramme verstehen

Geräte

Portabler Balancer & Schwingungsanalysator Balanset-1A

$2,336.95 Ursprünglicher Preis war: $2,336.95$2,011.55Aktueller Preis ist: $2,011.55.

Teile

Schwingungssensor

$106.49 Ursprünglicher Preis war: $106.49$82.83Aktueller Preis ist: $82.83.

Teile

Optischer Sensor (Laser-Tachometer)

$146.72 Ursprünglicher Preis war: $146.72$106.49Aktueller Preis ist: $106.49.

Geräte

Balanset-4

$8,049.74

Teile

Magnetischer Ständer Größe-60-kgf

$54.43

Teile

Reflektierendes Band

$11.83

Geräte

Dynamischer Balancer "Balanset-1A" OEM

$2,052.96 Ursprünglicher Preis war: $2,052.96$1,774.90Aktueller Preis ist: $1,774.90.

Definition: Was ist ein Kaskadendiagramm?

Kaskadendiagramm (auch Wasserfalldiagramm, 3D-Spektrum oder Spektralkarte genannt) ist eine dreidimensionale grafische Darstellung, die zeigt, wie Vibration Frequenzspektren Veränderung im Laufe der Zeit, Geschwindigkeit oder einer anderen Variable. Das Diagramm hat die Frequenz auf der X-Achse, Zeit oder Geschwindigkeit auf der Y-Achse und Vibration Amplitude auf der Z-Achse (normalerweise als Höhe und/oder Farbintensität dargestellt). Mehrere Spektren werden wie kaskadierende Wasserfälle hintereinander gestapelt, wodurch eine 3D-Visualisierung entsteht, die Muster sichtbar macht, die in einzelnen 2D-Spektren nicht sichtbar sind.

Kaskadendiagramme sind besonders wirkungsvoll für Rotordynamik Analyse (Identifizierung kritische Geschwindigkeiten während des Anfahrens/Auslaufens) und zur Überwachung des Fehlerverlaufs im Laufe der Zeit (Beobachtung der Häufigkeit von Lagerdefekten). Sie werden auch als Wasserfall-Plots, wobei die Begriffe synonym verwendet werden.

Kaskadengrundstückskonstruktion

Achsen und Abmessungen

• X-Achse (Horizontal): Frequenz (Hz, CPM oder Aufträge)
• Y-Achse (Tiefe): Zeit, Geschwindigkeit oder Parameter werden variiert
• Z-Achse (Vertikal/Farbe): Schwingungsamplitude
• Perspektive: Zur besseren Übersicht wird die Ansicht normalerweise von vorne oben gezeigt.

Typen basierend auf der Y-Achsenvariable

Geschwindigkeitsbasierte Kaskade (Start/Auslaufen)

• Die Y-Achse stellt die Drehzahl (U/min) dar.
• Erstellt während Start-up oder Ausrollen
• Am häufigsten zur Identifizierung kritischer Geschwindigkeiten
• Die Geschwindigkeit nimmt typischerweise von vorne nach hinten zu

Zeitbasierte Kaskade

• Die Y-Achse stellt die Kalenderzeit dar
• Zeigt die Fehlerentwicklung über Tage, Wochen, Monate
• Nützlich zur Überwachung fortschreitender Fehler
• Aktuelle Maße hinten, alte vorne

Lastbasierte Kaskade

• Die Y-Achse stellt die Last oder Leistung dar
• Zeigt, wie sich die Vibration mit der Belastung ändert
• Nützlich für Geräte mit variabler Last
• Identifiziert lastabhängige Phänomene

Lesen und Interpretieren von Kaskadendiagrammen

Wichtige zu identifizierende Funktionen

Speed-Tracking-Komponenten

• Erscheinen als diagonale Linien (die Frequenz nimmt mit der Geschwindigkeit zu/ab)
• 1× Linie: Gerade Diagonale vom Ursprung (Ungleichgewicht)
• 2× Linie: Steilere Diagonale (Fehlausrichtung)
• Höhere Ordnungen: Noch steilere Diagonalen

Festfrequenzkomponenten

• Erscheinen als vertikale Linien (konstante Frequenz unabhängig von der Geschwindigkeit)
• Eigenfrequenzen: Vertikale Merkmale bei kritischen Geschwindigkeiten
• Elektrische Frequenzen: 2× Zeilenfrequenz (120/100 Hz) erscheint vertikal
• Externe Vibration: Konstante Frequenzen von Geräten in der Nähe

Identifizierung kritischer Geschwindigkeiten

• Wo die diagonale 1×-Linie das vertikale Eigenfrequenzmerkmal kreuzt
• Wird an der Kreuzung als “Berggipfel” angezeigt
• Amplitudenmaximum bei kritischer Drehzahl
• Resonanzverstärkung sichtbar

Anwendungen

Analyse der kritischen Geschwindigkeit

• Identifizieren Sie alle kritischen Geschwindigkeiten im Betriebsbereich
• Überprüfen Sie die Trennungsspannen von der Betriebsgeschwindigkeit
• Bewerten Sie die Dämpfung anhand der Spitzenschärfe
• Vergleichen Sie experimentelle mit vorhergesagten kritischen Geschwindigkeiten
• Häufigste Verwendung bei Inbetriebnahme und Fehlersuche

Lagerdefektüberwachung

• Zeitbasierte Kaskade, die die Entstehung der Lagerfrequenz zeigt
• Betrachten BPFO, BPFI, BSF Spitzen wachsen mit der Zeit
• Harmonische Entwicklung zeigt Fortschritt
• Vorhersage des Ausfallzeitraums anhand der Wachstumsrate

Auftragsanalyse

• Frequenzachse in Ordnungen (Vielfache der Laufgeschwindigkeit) statt in Hz
• Drehzahlsynchrone Komponenten erscheinen als vertikale Linien
• Nicht synchrone Komponenten erscheinen diagonal
• Nützlich für Geräte mit variabler Geschwindigkeit

Visualisierung der Fehlerentwicklung

• Beobachten Sie, wie neue Frequenzspitzen entstehen
• Sehen Sie, wie vorhandene Spitzen an Amplitude zunehmen
• Harmonische Entwicklung beobachten
• Visualisieren Sie die Entstehung von Seitenbändern

Erstellen effektiver Kaskadendiagramme

Datenerfassung

• Ausreichend Scheiben: Mindestens 10–20 Spektren für eine klare Visualisierung
• Konsistente Steigerung: Gleichmäßiger Abstand in der Y-Achse variabel
• Angemessene Auflösung: Frequenzauflösung ausreichend, um Spitzen zu identifizieren
• Volle Reichweite: Decken Sie den gesamten Betriebsbereich oder Trendzeitraum ab

Anzeigeeinstellungen

• Amplitudenskala: Linear oder logarithmisch basierend auf dem Datenbereich
• Farbkarte: Wählen Sie Farben, die die Sichtbarkeit der Funktionen verbessern
• Perspektivischer Winkel: Für Klarheit anpassen (normalerweise 20–30° Elevation)
• Spitzenerhaltung: Einige Softwareprogramme zeigen zur besseren Übersichtlichkeit die Peak-Hüllkurve an.

Vorteile und Einschränkungen

Vorteile

• Visualisiert mehrdimensionale Daten in einem verständlichen Format
• Enthüllt Muster, die in 2D-Diagrammen nicht sichtbar sind
• Unterscheidet drehzahlabhängige von drehzahlunabhängigen Komponenten
• Umfassende Sicht auf dynamisches Verhalten
• Hervorragend für Präsentationen und Berichte

Einschränkungen

• Kann unübersichtlich wirken, wenn zu viele Komponenten vorhanden sind
• Erfordert Erfahrung zur korrekten Interpretation
• Details können in der 3D-Ansicht verdeckt sein
• Schwierig, präzise numerische Werte zu extrahieren
• Ergänzt die 2D-Analyse, ersetzt sie aber nicht

Kaskadendiagramme sind leistungsstarke Visualisierungstools, die die Frequenzanalyse um die Dimension Zeit oder Geschwindigkeit erweitern und dynamische Muster und Verläufe sichtbar machen, die in statischen Spektralansichten übersehen würden. Die Beherrschung der Kaskadendiagramminterpretation – das Erkennen diagonaler und vertikaler Merkmale, das Identifizieren kritischer Geschwindigkeitsschnittpunkte und das Verfolgen des Fehlerverlaufs – ist für die erweiterte Schwingungsanalyse und die Bewertung der Rotordynamik unerlässlich.

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