A vízesésdiagram (kaszkáddiagram) a rezgésanalízisben

Definíció: Mi a vízesésdiagram?

A vízesés telek, más néven egy kaszkáddiagram, egy háromdimenziós grafikon, amely arra szolgál, hogy szemléltesse, hogyan változik egy rezgési spektrum az idő múlásával vagy egy másik változó, leggyakrabban a gép sebességének függvényében. Az ábra egymás mögé „halmozott” egyedi FFT spektrumok sorozatából áll, amelyek egy zuhogó vízeséshez hasonló 3D felületet hoznak létre. Ez a prezentáció könnyen bemutatja, hogyan változik a különböző rezgési komponensek amplitúdója a gép üzemi körülményeinek változásával.

Egy tipikus vízesésdiagram három tengelye a következő:

• X tengely: Frekvencia
• Y tengely: Amplitúdó
• Z-tengely: Idő vagy gyakrabban RPM (gépsebesség)

Elsődleges alkalmazás: Felfutási és lefutási tesztelés

A vízesésdiagram legfontosabb alkalmazása a gép indításakor (felfutás) vagy leállításakor (leállás) gyűjtött rezgési adatok elemzése. Ezen átmeneti események során a gép sebessége végigsöpör a teljes üzemi tartományán. A vízesésdiagram a gép dinamikus válaszának teljes és részletes térképét nyújtja ezen a teljes sebességtartományon.

Ez az elemzés kulcsfontosságú a következők szempontjából:

• Azonosítás Kritikus sebességek és rezonanciák: A rezonanciát a vízesésdiagramon egy „gerincként” azonosítjuk, amely egy rögzített *frekvencián* jelentkezik, függetlenül a gép sebességétől. Ahogy a különböző futási sebességrendek (1x, 2x stb.) végigsöpörnek ezen a rögzített frekvencián, amplitúdójuk drámaian megnő, és egy tiszta csúcsot hoz létre a diagramon.
• A kényszerített rezgés elkülönítése a rezonanciától: A diagram egyértelműen különbséget tesz a sebességfüggő csúcsok (a kiegyensúlyozatlansághoz hasonló kényszerített rezgések, amelyek a rendvonalakat követik) és a fix frekvenciájú csúcsok (rezonanciák, amelyek egyenes gerincet alkotnak a sebességtengelyen keresztül) között.

– A rotor stabilitásának változásainak megfigyelése: Használható annak megtekintésére, hogy milyen sebességgel alakulnak ki a szubszinkron instabilitások, mint például a olajörvény vagy ostor jelenik meg és eltűnik.

Hogyan értelmezzünk egy vízesésdiagramot?

Egy vízesésdiagram elemzése két fő jellemző keresését foglalja magában:

1. Rendezési vonalak (átlós gerincek)

Ezek a rezgési gerincek, amelyek közvetlenül kapcsolódnak a gép haladási sebességéhez. Átlós vonalakként jelennek meg a diagramon.

• A legkiemelkedőbb átlós vonal általában a 1. rendelés (1x), amely a rotor kiegyensúlyozatlanságára adott választ jelenti.
• További átlós vonalak is láthatók a 2. rend (2x), ami gyakran az eltolódáshoz és más harmonikusokhoz kapcsolódik.

2. Rezonanciák (vízszintes gerincek)

Ezek magas rezgésű gerincek, amelyek egy állandó frekvencia, függetlenül a gép sebességétől. Vízszintes vonalakként jelennek meg a diagramon.

• Amikor egy rendvonal (mint például az 1x aszimmetriaválasz) metszi a rezonanciavonalat, az amplitúdója jelentősen megnő, és egy nagy csúcsot képez az adott sebességnél.
• A kereszteződés sebessége a kritikus sebesség a rendszernek.

Adatgyűjtés és -megjelenítés

Egyértelmű vízesésdiagram létrehozásához az adatokat jellemzően a következőképpen gyűjtik: rendeléskövetésEhhez fordulatszámmérő jelre van szükség annak biztosítására, hogy a spektrális adatok mentesek legyenek a „maszatolódástól” a sebesség változásával. Míg egy vízesésdiagram megjeleníthető fix frekvenciatengellyel, gyakran hasznosabb „rend alapú” vízesésként megjeleníteni, ahol az x tengely rendekben, nem pedig Hz-ben van megadva.

A 3D-s vízesés nézet mellett ugyanezeket az adatokat más fontos felfutási/lefutási diagramok létrehozására is használják, mint például a Bode-diagram (amely egyetlen rend amplitúdóját és fázisát ábrázolja a sebesség függvényében) és a Nyquist-diagram (amely egy rendvektor valós és képzetes részét ábrázolja).

A vízesésdiagram nélkülözhetetlen eszköz bármilyen mélyreható rotordinamikai elemzéshez, amely teljes képet ad a gép viselkedéséről a teljes sebességtartományban.

← Vissza a fő tartalomjegyzékhez