Memahami Plot Kaskade
Definisi: Apa itu Cascade Plot?
Plot kaskade (juga disebut plot air terjun, spektrum 3D, atau peta spektral) adalah tampilan grafis tiga dimensi yang menunjukkan bagaimana getaran spektrum frekuensi perubahan seiring waktu, kecepatan, atau variabel lainnya. Plot tersebut memiliki frekuensi pada sumbu X, waktu atau kecepatan pada sumbu Y, dan getaran amplitudo pada sumbu Z (biasanya ditampilkan sebagai tinggi dan/atau intensitas warna). Beberapa spektrum ditumpuk satu sama lain seperti air terjun yang mengalir, menciptakan visualisasi 3D yang mengungkap pola yang tak terlihat dalam spektrum 2D individual.
Plot kaskade sangat ampuh untuk dinamika rotor analisis (mengidentifikasi kecepatan kritis selama startup/coastdown) dan untuk memantau perkembangan kerusakan dari waktu ke waktu (memantau frekuensi kerusakan bearing yang muncul dan meningkat). Mereka juga dikenal sebagai plot air terjun, dengan istilah yang digunakan secara bergantian.
Konstruksi Plot Cascade
Sumbu dan Dimensi
- Sumbu X (Horizontal): Frekuensi (Hz, CPM, atau pesanan)
- Sumbu Y (Kedalaman): Waktu, kecepatan, atau parameter yang divariasikan
- Sumbu Z (Vertikal/Warna): Amplitudo getaran
- Perspektif: Biasanya dilihat dari sudut depan-atas untuk kejelasan
Jenis Berdasarkan Variabel Sumbu Y
Kaskade Berbasis Kecepatan (Startup/Coastdown)
- Sumbu Y mewakili kecepatan putaran (RPM)
- Dihasilkan selama rintisan atau pesisir
- Paling umum untuk identifikasi kecepatan kritis
- Kecepatan biasanya meningkat dari depan ke belakang
Kaskade Berbasis Waktu
- Sumbu Y mewakili waktu kalender
- Menunjukkan perkembangan kesalahan selama berhari-hari, berminggu-minggu, dan berbulan-bulan
- Berguna untuk memantau kegagalan progresif
- Pengukuran terbaru di belakang, lama di depan
Kaskade Berbasis Beban
- Sumbu Y mewakili beban atau daya
- Menunjukkan bagaimana getaran berubah dengan pembebanan
- Berguna untuk peralatan beban variabel
- Mengidentifikasi fenomena yang bergantung pada beban
Membaca dan Menafsirkan Plot Kaskade
Fitur Utama untuk Mengidentifikasi
Komponen Pelacak Kecepatan
- Muncul sebagai garis diagonal (frekuensi meningkat/menurun seiring kecepatan)
- 1× Garis: Diagonal lurus dari titik asal (tidak seimbang)
- 2× Garis: Diagonal yang lebih curam (ketidaksejajaran)
- Perintah yang Lebih Tinggi: Diagonal yang lebih curam
Komponen Frekuensi Tetap
- Muncul sebagai garis vertikal (frekuensi konstan terlepas dari kecepatan)
- Frekuensi Alami: Fitur vertikal pada kecepatan kritis
- Frekuensi Listrik: Frekuensi garis 2× (120/100 Hz) muncul vertikal
- Getaran Eksternal: Frekuensi konstan dari peralatan terdekat
Identifikasi Kecepatan Kritis
- Dimana garis diagonal 1× melintasi fitur frekuensi alami vertikal
- Ditampilkan sebagai “puncak gunung” di persimpangan
- Amplitudo maksimum pada kecepatan kritis
- Amplifikasi resonansi terlihat
Aplikasi
Analisis Kecepatan Kritis
- Identifikasi semua kecepatan kritis dalam rentang operasi
- Verifikasi margin pemisahan dari kecepatan operasi
- Menilai redaman dari ketajaman puncak
- Bandingkan kecepatan kritis eksperimental dengan kecepatan kritis yang diprediksi
- Penggunaan paling umum dalam komisioning dan pemecahan masalah
Pemantauan Cacat Bearing
- Kaskade berbasis waktu yang menunjukkan kemunculan frekuensi bantalan
- Jam tangan BPFO, BPFI, BSF puncak tumbuh seiring waktu
- Perkembangan yang harmonis menunjukkan kemajuan
- Prediksi garis waktu kegagalan dari tingkat pertumbuhan
Analisis Pesanan
- Sumbu frekuensi dalam urutan (kelipatan kecepatan lari) daripada Hz
- Komponen sinkron kecepatan muncul sebagai garis vertikal
- Komponen non-sinkron muncul secara diagonal
- Berguna untuk peralatan kecepatan variabel
Visualisasi Pengembangan Kesalahan
- Saksikan munculnya puncak frekuensi baru
- Lihat puncak yang ada tumbuh dalam amplitudo
- Amati perkembangan harmonik
- Visualisasikan kemunculan sideband
Membuat Plot Kaskade yang Efektif
Pengumpulan Data
- Irisan yang Cukup: Minimal 10-20 spektrum untuk visualisasi yang jelas
- Peningkatan yang Konsisten: Jarak yang sama pada variabel sumbu Y
- Resolusi yang Memadai: Resolusi frekuensi cukup untuk mengidentifikasi puncak
- Rentang Penuh: Mencakup rentang operasi lengkap atau periode tren
Pengaturan Tampilan
- Skala Amplitudo: Linear atau logaritmik berdasarkan rentang data
- Peta Warna: Pilih warna yang meningkatkan visibilitas fitur
- Sudut Perspektif: Sesuaikan untuk kejelasan (biasanya elevasi 20-30°)
- Retensi Puncak: Beberapa perangkat lunak menunjukkan amplop puncak untuk kejelasan
Keuntungan dan Keterbatasan
Keuntungan
- Memvisualisasikan data multidimensi dalam format yang dapat dipahami
- Mengungkapkan pola yang tidak terlihat dalam plot 2D
- Membedakan komponen yang bergantung pada kecepatan dari komponen yang tidak bergantung pada kecepatan
- Pandangan komprehensif tentang perilaku dinamis
- Sangat baik untuk presentasi dan laporan
Keterbatasan
- Bisa berantakan jika terlalu banyak komponen yang ada
- Membutuhkan pengalaman untuk menafsirkan dengan benar
- Detail dapat dikaburkan dalam tampilan 3D
- Sulit untuk mengekstrak nilai numerik yang tepat
- Melengkapi tetapi tidak menggantikan analisis 2D
Plot kaskade merupakan alat visualisasi canggih yang menambahkan dimensi waktu atau kecepatan pada analisis frekuensi, mengungkap pola dan progresi dinamis yang mungkin terlewatkan dalam tampilan spektral statis. Menguasai interpretasi plot kaskade—mengenali fitur diagonal vs. vertikal, mengidentifikasi persimpangan kecepatan kritis, dan melacak progresi gangguan—sangat penting untuk analisis getaran tingkat lanjut dan penilaian dinamika rotor.