דיאגרמת המפל (דיאגרמת מפל) בניתוח ויברציות

הגדרה: מהי עלילת מפל מים?

א חלקת מפל מים, המכונה גם א דיאגרמת מפל, הוא גרף תלת-ממדי המשמש להמחשת האופן שבו ספקטרום רטט משתנה לאורך זמן או עם משתנה אחר, לרוב מהירות מכונה. הגרף מורכב מסדרה של ספקטרומי FFT בודדים "מוערמים" זה מאחורי זה, ויוצרים משטח תלת-ממדי הדומה למפל שוצף. מצגת זו מקלה על ראיית האופן שבו אמפליטודות של רכיבי רטט שונים משתנות ככל שתנאי ההפעלה של המכונה משתנים.

שלושת הצירים של עלילת מפל טיפוסית הם:

• ציר X: תֶדֶר
• ציר Y: מִשׂרַעַת
• ציר Z: זמן או, בדרך כלל, סל"ד (מהירות מכונה)

היישום העיקרי: בדיקות ריצה ויציאה מהכביש

היישום החשוב ביותר של דיאגרמת מפל מים הוא לניתוח נתוני רעידות שנאספו במהלך הפעלת המכונה (run-up) או כיבוי (cooling-down). במהלך אירועים חולפים אלה, מהירות המכונה עוברת לאורך כל טווח הפעולה שלה. דיאגרמת מפל המים מספקת מפה מלאה ומפורטת של התגובה הדינמית של המכונה על פני טווח מהירויות מלא זה.

ניתוח זה חיוני עבור:

• זיהוי מהירויות קריטיות ותהודות: תהודה מזוהה כ"רכס" בגרף מפל המתרחש בתדר קבוע, ללא קשר למהירות המכונה. כאשר סדרי מהירות הריצה השונים (1x, 2x וכו') עוברים על פני תדר קבוע זה, המשרעת שלהם תגדל באופן דרמטי, ותיצור שיא ברור בגרף.
• הפרדת רטט מאולץ מתהודה: הגרף מבחין בבירור בין שיאים תלויי מהירות (תנודות מאולצות כמו חוסר איזון, העוקבות אחר קווי הסדר) לבין שיאים בתדר קבוע (תהודה, היוצרת רכס ישר על פני ציר המהירות).

– התבוננות בשינויים ביציבות הרוטור: ניתן להשתמש בו כדי לראות את המהירות שבה אי יציבויות תת-סינכרוניות כמו מערבולת שמן או שוט מופיעים ונעלמים.

כיצד לפרש עלילת מפל מים

ניתוח גרף מפל כרוך בחיפוש אחר שני מאפיינים עיקריים:

1. קווי סדר (רכסים אלכסוניים)

אלו הם רכסי הרטט הקשורים ישירות למהירות הפעולה של המכונה. הם מופיעים כקווים אלכסוניים על גבי הגרף.

• הקו האלכסוני הבולט ביותר הוא בדרך כלל הזמנה ראשונה (1x), המייצג את התגובה לחוסר איזון הרוטור.
• ניתן לראות קווים אלכסוניים נוספים עבור הזמנה שנייה (2x), אשר קשורה לעתים קרובות לחוסר יישור והרמוניות אחרות.

2. תהודות (רכסים אופקיים)

אלו הם רכסים של ויברציה גבוהה המתרחשים ב- תדר קבוע, ללא תלות במהירות המכונה. הם מופיעים כקווים אופקיים העוברים על פני המגרש.

• כאשר קו סדר (כמו תגובת חוסר איזון 1x) מצטלב עם קו תהודה, המשרעת שלו תגדל משמעותית, ותיצור שיא גדול במהירות ספציפית זו.
• המהירות שבה מתרחשת צומת זו היא מהירות קריטית של המערכת.

רכישת נתונים ותצוגה

כדי ליצור גרף מפל ברור, הנתונים נרכשים בדרך כלל באמצעות מעקב אחר הזמנותזה דורש אות טכומטר כדי להבטיח שהנתונים הספקטרליים נקיים מ"מריחה" ככל שהמהירות משתנה. בעוד שניתן להציג גרף מפל מים עם ציר תדר קבוע, לעתים קרובות שימושי יותר להציג אותו כמפל מים "מבוסס סדר", כאשר ציר ה-x הוא בסדרים ולא בהרץ.

בנוסף לתצוגת מפל תלת-ממדית, אותם נתונים משמשים גם ליצירת גרפי עלייה/ירידה חשובים אחרים, כגון עלילת בודה (אשר משרטט את האמפליטודה והפאזה של סדר יחיד לעומת המהירות) ו- עלילת נייקוויסט (אשר משרטט את החלק הממשי לעומת החלק המדומה של וקטור של סדר).

גרף המפל הוא כלי הכרחי לכל ניתוח רוטורדינמי מעמיק, המספק תמונה מלאה של התנהגות המכונה על פני כל טווח המהירות שלה.

← חזרה לאינדקס הראשי