कंपन विश्लेषण में वाटरफॉल प्लॉट (कैस्केड आरेख)
परिभाषा: वाटरफॉल प्लॉट क्या है?
ए झरना प्लॉट, जिसे एक के रूप में भी जाना जाता है कैस्केड आरेख, एक त्रि-आयामी ग्राफ़ है जिसका उपयोग यह दर्शाने के लिए किया जाता है कि कंपन स्पेक्ट्रम समय के साथ या किसी अन्य चर, विशेष रूप से मशीन की गति के साथ कैसे बदलता है। इस आरेख में अलग-अलग FFT स्पेक्ट्रा की एक श्रृंखला होती है जो एक के पीछे एक "स्टैक्ड" होती है, जिससे एक 3D सतह बनती है जो एक झरना जैसा दिखता है। इस प्रस्तुति से यह देखना आसान हो जाता है कि मशीन की परिचालन स्थितियों में बदलाव के साथ विभिन्न कंपन घटकों के आयाम कैसे बदलते हैं।
एक विशिष्ट जलप्रपात प्लॉट के तीन अक्ष हैं:
- X-अक्ष: आवृत्ति
- Y-अक्ष: आयाम
- Z-अक्ष: समय या, अधिक सामान्यतः, RPM (मशीन की गति)
प्राथमिक अनुप्रयोग: रन-अप और कोस्ट-डाउन परीक्षण
वाटरफॉल प्लॉट का सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोग मशीन के चालू होने (रन-अप) या बंद होने (कोस्ट-डाउन) के दौरान एकत्रित कंपन डेटा का विश्लेषण करना है। इन क्षणिक घटनाओं के दौरान, मशीन की गति उसकी पूरी परिचालन सीमा में फैल जाती है। वाटरफॉल प्लॉट इस पूरी गति सीमा में मशीन की गतिशील प्रतिक्रिया का एक पूर्ण और विस्तृत मानचित्र प्रदान करता है।
यह विश्लेषण निम्नलिखित के लिए महत्वपूर्ण है:
- पहचान करना महत्वपूर्ण गति और अनुनाद: अनुनाद को वाटरफॉल प्लॉट पर एक "रिज" के रूप में पहचाना जाता है जो मशीन की गति की परवाह किए बिना, एक निश्चित *आवृत्ति* पर होता है। जैसे-जैसे विभिन्न रनिंग-स्पीड ऑर्डर (1x, 2x, आदि) इस निश्चित आवृत्ति पर फैलते हैं, उनका आयाम नाटकीय रूप से बढ़ता जाएगा, जिससे प्लॉट पर एक स्पष्ट शिखर बनता है।
- अनुनाद से बलपूर्वक कंपन को अलग करना: यह आरेख गति-निर्भर शिखरों (असंतुलन जैसे बलपूर्वक कंपन, जो क्रम रेखाओं का अनुसरण करते हैं) और स्थिर-आवृत्ति शिखरों (अनुनाद, जो गति अक्ष पर एक सीधी रेखा बनाते हैं) के बीच स्पष्ट रूप से अंतर करता है।
– रोटर स्थिरता में परिवर्तन का अवलोकन: इसका उपयोग यह देखने के लिए किया जा सकता है कि उप-तुल्यकालिक अस्थिरताएं किस गति से होती हैं तेल भंवर या कोड़ा प्रकट और गायब हो जाते हैं।
झरने के प्लॉट की व्याख्या कैसे करें
जलप्रपात प्लॉट का विश्लेषण करने में दो मुख्य विशेषताओं पर ध्यान देना शामिल है:
1. आदेश रेखाएँ (विकर्ण कटक)
ये कंपन की लकीरें हैं जो मशीन की गति से सीधे जुड़ी होती हैं। ये प्लॉट पर तिरछी रेखाओं के रूप में दिखाई देती हैं।
- सबसे प्रमुख विकर्ण रेखा आमतौर पर होती है पहला ऑर्डर (1x), जो रोटर असंतुलन की प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है।
- अन्य विकर्ण रेखाएँ देखी जा सकती हैं दूसरा क्रम (2x), जो अक्सर मिसलिग्न्मेंट और अन्य हार्मोनिक्स से संबंधित होता है।
2. अनुनाद (क्षैतिज कटक)
ये उच्च कंपन की लकीरें हैं जो एक स्थान पर होती हैं स्थिर आवृत्तिमशीन की गति से स्वतंत्र, ये रेखाएँ प्लॉट पर क्षैतिज रेखाओं के रूप में दिखाई देती हैं।
- जब एक आदेश रेखा (जैसे 1x असंतुलित प्रतिक्रिया) एक अनुनाद रेखा के साथ प्रतिच्छेद करती है, तो इसका आयाम काफी बढ़ जाएगा, जिससे उस विशिष्ट गति पर एक बड़ा शिखर बन जाएगा।
- जिस गति से यह चौराहा होता है वह है महत्वपूर्ण गति प्रणाली में।
डेटा अधिग्रहण और प्रदर्शन
एक स्पष्ट वाटरफॉल प्लॉट बनाने के लिए, डेटा आमतौर पर का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है आदेश ट्रैकिंग. इसके लिए एक टैकोमीटर सिग्नल की आवश्यकता होती है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि गति में परिवर्तन होने पर स्पेक्ट्रल डेटा "स्मीयरिंग" से मुक्त रहे। हालाँकि एक वॉटरफॉल प्लॉट को एक निश्चित आवृत्ति अक्ष के साथ प्रदर्शित किया जा सकता है, लेकिन इसे अक्सर "ऑर्डर-आधारित" वॉटरफॉल के रूप में प्रदर्शित करना अधिक उपयोगी होता है, जहाँ x-अक्ष हर्ट्ज़ के बजाय ऑर्डर में होता है।
3D वॉटरफॉल दृश्य के अलावा, इसी डेटा का उपयोग अन्य महत्वपूर्ण रन-अप/कोस्ट-डाउन प्लॉट बनाने के लिए भी किया जाता है, जैसे कि बोड प्लॉट (जो एकल क्रम बनाम गति के आयाम और चरण को प्लॉट करता है) और नाइक्विस्ट प्लॉट (जो किसी ऑर्डर के वेक्टर के वास्तविक बनाम काल्पनिक भाग को प्लॉट करता है)।
वाटरफॉल प्लॉट किसी भी गहन रोटरडायनामिक विश्लेषण के लिए एक अपरिहार्य उपकरण है, जो किसी मशीन के संपूर्ण गति रेंज में उसके व्यवहार का संपूर्ण चित्र प्रदान करता है।
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