वाटरफॉल प्लॉट (कैस्केड आरेख) क्या है?
ए झरना प्लॉट, जिसे भी कहा जाता है कैस्केड आरेख, एक त्रि-आयामी ग्राफ है जो दिखाता है कि कंपन कैसे स्पेक्ट्रम समय के साथ विकसित होता है या किसी अन्य चर के विरुद्ध — अक्सर मशीन गति। यह कई अलग-अलग को स्टैक करके बनाया जाता है FFT स्पेक्ट्रा एक के बाद एक, एक 3D सतह बनाते हुए जो पानी की कैस्केडिंग शीट जैसी दिखती है। वह एकल तस्वीर एक विश्लेषक को प्रत्येक को देखने देती है कंपन घटक बढ़ते हैं, सिकुड़ते हैं, प्रकट होते हैं या गायब हो जाते हैं क्योंकि मशीन की ऑपरेटिंग स्थितियां बदलती हैं, जो कुछ एकल स्थिर स्पेक्ट्रम कभी भी प्रकट नहीं कर सकता।
1. परिभाषा: वॉटरफॉल प्लॉट के तीन अक्ष
कैस्केड आरेख की शक्ति परिचित दो-अक्ष स्पेक्ट्रम में एक तीसरा आयाम जोड़ने में निहित है। एक पारंपरिक FFT प्लॉट करता है आयाम के खिलाफ आवृत्ति एक पल के लिए; वॉटरफॉल प्लॉट समय या गति को एक तीसरे अक्ष के रूप में जोड़ता है ताकि स्पेक्ट्रा का एक पूरा अनुक्रम एक नजर में पढ़ा जा सके।
- X-अक्ष — आवृत्ति: वर्णक्रमीय सामग्री, Hz में या, जब आदेश ट्रैकिंग का उपयोग किया जाता है, चलाने की गति के क्रम में।
- Y-अक्ष — आयाम: प्रत्येक वर्णक्रमीय घटक का परिमाण, वेग, त्वरण या विस्थापन में।
- Z-अक्ष — समय या RPM: वह चर जिसके साथ स्पेक्ट्रा को स्टैक किया जाता है। गति (RPM) अब तक सबसे आम और सबसे नैदानिक रूप से उपयोगी है।
एक निकट संबंधी है कैस्केड प्लॉट, और शर्तों को अक्सर समानार्थी के रूप में माना जाता है; कुछ विश्लेषक समय-आधारित स्टैक के लिए "वॉटरफॉल" और गति-आधारित के लिए "कैस्केड" आरक्षित करते हैं, लेकिन अंतर्निहित प्रदर्शन समान है।
प्राथमिक अनुप्रयोग: रन-अप और कोस्ट-डाउन परीक्षण
वॉटरफॉल प्लॉट का सबसे महत्वपूर्ण उपयोग मशीन के स्टार्टअप के दौरान कैप्चर किए गए कंपन का विश्लेषण करना है (run-up) या शटडाउन (coast-down)। इन अस्थायी घटनाओं के दौरान गति संपूर्ण परिचालन सीमा में बढ़ती है, और वॉटरफॉल प्लॉट उस सीमा में यंत्र की गतिशील प्रतिक्रिया का एक संपूर्ण मानचित्र तैयार करता है। विश्लेषक मध्यवर्ती गतियों पर रोटर कैसे व्यवहार करता है इसका अनुमान लगाने के बजाय, प्रत्येक गति को एक सतह पर दर्शाया गया देख सकता है।
यह प्लॉट कई कार्यों के लिए अपरिहार्य बनाता है:
- क्रांतिक गतियों और अनुनादों की पहचान: ए गूंज एक रिज के रूप में दिखाई देता है जो एक पर रहता है निश्चित आवृत्ति गति की परवाह किए बिना। जैसे-जैसे चलने-गति के अनुक्रम (1×, 2×, …) उस निश्चित आवृत्ति में बढ़ते हैं, उनका आयाम तेजी से चढ़ता है, जो चिह्नित करता है क्रांतिक गति प्रतिच्छेदन पर।
- प्रबल कंपन को अनुनाद से अलग करना: प्लॉट स्पष्ट रूप से गति-आश्रित शिखरों को अलग करता है — जबरदस्ती कंपन जैसे असंतुलित होना जो अनुक्रम रेखाओं का अनुसरण करते हैं — निश्चित-आवृत्ति शिखरों (अनुनादों) से जो गति अक्ष पर एक सीधी रिज बनाते हैं।
- रोटर स्थिरता में परिवर्तन देखना: यह वह गति प्रकट करता है जिस पर उप-समकालिक अस्थिरताएं जैसे कि तेल भंवर and व्हिप प्रकट और लुप्त हो जाते हैं, जो किसी भी के लिए केंद्रीय है रोटर-गतिशीलता जांच।
3. वॉटरफॉल प्लॉट की व्याख्या कैसे करें
कैस्केड आरेख को पढ़ना रिज के दो परिवारों को पहचानने और उनकी परस्पर क्रिया को समझने तक सीमित है।
ऑर्डर लाइनें (विकर्ण रिज)
ये रिज सीधे यंत्र की चलने-गति से जुड़ी होती हैं और इसलिए विकर्ण रेखाओं के रूप में दिखाई देती हैं जो गति बढ़ने के साथ आवृत्ति में चढ़ती हैं।
- सबसे प्रमुख विकर्ण सामान्यतः 1st order (1×), रोटर असंतुलन की प्रतिक्रिया और running-speed घटक।
- आगे विकर्ण पर दिखाई देते हैं 2nd order (2×) — प्रायः से जुड़े हुए मिसलिग्न्मेंट — और उच्च हार्मोनिक्स पर, प्रत्येक गति का एक निश्चित गुणज।
अनुनाद (क्षैतिज रिज)
ये रिज एक स्थिर आवृत्ति, गति से स्वतंत्र, इसलिए वे प्लॉट में क्षैतिज रूप से चलते हैं। वे रोटर-असर प्रणाली की निशानदेही करते हैं प्राकृतिक आवृत्तियाँ.
- जहां एक आदेश लाइन (जैसे 1× असंतुलन प्रतिक्रिया) एक अनुनाद शिखर को पार करती है, आयाम तीव्रता से बढ़ता है, एक विशेष गति पर एक बड़ी चोटी बनाता है।
- वह गति सिस्टम की एक महत्वपूर्ण गति है, और पार करने पर प्रवर्धन की मात्रा प्रकट करती है कि कितना भिगोना प्रणाली वहन करती है।
4. डेटा संग्रहण: आदेश ट्रैकिंग और टैकोमीटर
एक स्पष्ट झरना आरेख बनाने के लिए, डेटा आमतौर पर आदेश ट्रैकिंग के साथ प्राप्त किया जाता है। इसके लिए एक की आवश्यकता है टैकोमीटर नाड़ी ताकि प्रत्येक स्पेक्ट्रम शाफ्ट कोण के लिए सिंक्रनाइज़ किया जाए और वर्णक्रमीय रेखाएं नमूनों के बीच गति परिवर्तित होने पर बिन्स में “धुंधली” न हों। उसके बिना चरण संदर्भ, क्षणिक स्पेक्ट्रा धुंधले हो जाते हैं और आदेश रेखाएं परिभाषा खो देती हैं। जबकि एक झरना एक निश्चित आवृत्ति अक्ष के विरुद्ध खींचा जा सकता है, एक order-based झरना — X-अक्ष पर Hz के बजाय आदेश के साथ — आदेश रेखाओं को पूरी तरह से ऊर्ध्वाधर रखता है और परिवर्तनीय-गति मशीनों पर पढ़ना अक्सर आसान होता है।
क्षेत्र में, वह सामान्य उपकरण जो स्पेक्ट्रा को कैप्चर करता है, आमतौर पर गति संदर्भ प्रदान करता है। एक पोर्टेबल दो-चैनल विश्लेषक जैसे कि Balanset-1A, इसके ऑप्टिकल लेजर टैकोमीटर के साथ सुसज्जित जो की एक पट्टी को ट्रिगर करता है परावर्तक टेप, सिंक्रनाइज़ किए गए स्पेक्ट्रा और 1× आयाम-और-चरण रन-अप या तटीय-डाउन के माध्यम से रिकॉर्ड करता है — कच्चा सामग्री जिससे एक कैस्केड आरेख तैयार किया जाता है। चूंकि माप मशीन की स्वयं की बेयरिंग में ऑपरेटिंग गति पर लिया जाता है, परिणामी प्लॉट रोटर के सत्य स्थापित व्यवहार को दर्शाता है।
5. संबंधित रन-अप / कोस्ट-डाउन प्लॉट्स
बिल्कुल एक ही क्षणिक डेटा सेट कई पूरक प्रदर्शनों को खिलाता है, और अनुभवी विश्लेषक स्वतंत्र रूप से उनके बीच आगे बढ़ते हैं:
- बोड प्लॉट: कार्टेशियन अक्षों पर गति के विरुद्ध प्लॉट किए गए एक एकल आदेश का आयाम और चरण — एक चोटी के सटीक RPM को पढ़ने के लिए आदर्श।
- नाइक्विस्ट प्लॉट: एक आदेश के वास्तविक-बनाम-काल्पनिक ट्रेस, जो प्रत्येक महत्वपूर्ण गति पर एक लूप बनाता है।
- कैम्पबेल आरेख: एक संबंधित आवृत्ति-बनाम-गति मानचित्र जो आदेश रेखाओं को प्राकृतिक-आवृत्ति रेखाओं पर ओवरले करता है ताकि हस्तक्षेप की भविष्यवाणी की जा सके।
जहां बोड़े और न्यक्विस्ट प्लॉट एक समय में एक आदेश पर ध्यान केंद्रित करते हैं, झरना आरेख पूरा स्पेक्ट्रम को हर गति पर दृश्य में रखता है। यह व्यापकता बिल्कुल यही है कि यह गहराई से रोटरडाइनामिक विश्लेषण के लिए एक अपरिहार्य उपकरण बना रहता है, जो एक मशीन के पूरे ऑपरेटिंग रेंज में व्यवहार की एक पूर्ण तस्वीर प्रदान करता है।
