Plot Air Terjun (Diagram Kaskade) dalam Analisis Getaran

Definisi: Apa itu Waterfall Plot?

A plot air terjun, juga dikenal sebagai diagram kaskade, adalah grafik tiga dimensi yang digunakan untuk memvisualisasikan bagaimana spektrum getaran berubah seiring waktu atau dengan variabel lain, yang paling umum adalah kecepatan mesin. Grafik ini terdiri dari serangkaian spektrum FFT individual yang "ditumpuk" satu di belakang yang lain, menciptakan permukaan 3D yang menyerupai air terjun yang mengalir. Presentasi ini memudahkan untuk melihat bagaimana amplitudo berbagai komponen getaran berubah seiring dengan perubahan kondisi operasi mesin.

Tiga sumbu dari plot air terjun yang umum adalah:

• Sumbu X: Frekuensi
• Sumbu Y: Amplitudo
• Sumbu Z: Waktu atau, lebih umum, RPM (kecepatan mesin)

Aplikasi Utama: Pengujian Run-up dan Coast-down

Aplikasi terpenting dari diagram air terjun adalah untuk menganalisis data getaran yang dikumpulkan selama proses startup (run-up) atau shutdown (coast-down) mesin. Selama peristiwa transien ini, kecepatan mesin akan merambat melalui seluruh rentang operasinya. Diagram air terjun ini memberikan peta respons dinamis mesin yang lengkap dan terperinci di seluruh rentang kecepatan penuh ini.

Analisis ini penting untuk:

• Mengidentifikasi Kecepatan Kritis dan Resonansi: Resonansi diidentifikasi sebagai "punggungan" pada plot air terjun yang terjadi pada *frekuensi* tetap, terlepas dari kecepatan mesin. Ketika berbagai urutan kecepatan berjalan (1x, 2x, dst.) melintasi frekuensi tetap ini, amplitudonya akan meningkat drastis, menciptakan puncak yang jelas pada plot.
• Memisahkan Getaran Paksa dari Resonansi: Plot tersebut dengan jelas membedakan antara puncak yang bergantung pada kecepatan (getaran paksa seperti ketidakseimbangan, yang mengikuti garis urutan) dan puncak frekuensi tetap (resonansi, yang membentuk punggungan lurus melintasi sumbu kecepatan).

– Mengamati Perubahan Stabilitas Rotor: Ini dapat digunakan untuk melihat kecepatan ketidakstabilan sub-sinkron seperti pusaran minyak atau cambuk muncul dan menghilang.

Cara Menafsirkan Plot Air Terjun

Menganalisis plot air terjun melibatkan pencarian dua fitur utama:

1. Garis Pesanan (Punggung Diagonal)

Ini adalah tonjolan getaran yang terkait langsung dengan kecepatan mesin. Tonjolan ini muncul sebagai garis diagonal pada plot.

• Garis diagonal yang paling menonjol biasanya adalah Pesanan pertama (1x), yang menggambarkan respons terhadap ketidakseimbangan rotor.
• Garis diagonal lainnya dapat dilihat untuk Urutan ke-2 (2x), yang sering dikaitkan dengan ketidakselarasan, dan harmonik lainnya.

2. Resonansi (Punggungan Horizontal)

Ini adalah punggungan getaran tinggi yang terjadi pada frekuensi konstan, terlepas dari kecepatan mesin. Mereka muncul sebagai garis horizontal yang melintasi plot.

• Ketika garis tatanan (seperti respons ketidakseimbangan 1x) berpotongan dengan garis resonansi, amplitudonya akan meningkat secara signifikan, membentuk puncak besar pada kecepatan spesifik tersebut.
• Kecepatan terjadinya persimpangan ini adalah kecepatan kritis dari sistem.

Akuisisi dan Tampilan Data

Untuk membuat plot air terjun yang jelas, data biasanya diperoleh dengan menggunakan pelacakan pesananHal ini memerlukan sinyal takometer untuk memastikan data spektral bebas dari "noda" saat kecepatan berubah. Meskipun plot waterfall dapat ditampilkan dengan sumbu frekuensi tetap, seringkali lebih bermanfaat untuk menampilkannya sebagai waterfall "berbasis orde", di mana sumbu x dalam orde, bukan Hz.

Selain tampilan air terjun 3D, data yang sama ini juga digunakan untuk membuat plot run-up/coast-down penting lainnya, seperti Plot pertanda (yang memplot amplitudo dan fase dari satu orde versus kecepatan) dan Plot Nyquist (yang memplot bagian riil dan imajiner dari vektor pesanan).

Plot air terjun merupakan alat yang sangat diperlukan untuk setiap analisis rotordinamik yang mendalam, yang memberikan gambaran lengkap tentang perilaku mesin pada seluruh rentang kecepatannya.

← Kembali ke Indeks Utama