カスケードプロットを理解する
定義: カスケード プロットとは何ですか?
カスケードプロット （ウォーターフォールプロット、3Dスペクトル、スペクトルマップとも呼ばれる）は、スペクトルがどのように分布しているかを示す3次元のグラフ表示です。 振動 周波数スペクトル 時間、速度、またはその他の変数による変化。プロットはX軸に周波数、Y軸に時間または速度、振動を表す。 振幅 Z軸（通常は高さと色の強度で表示されます）上のスペクトル。複数のスペクトルが滝のように重なり合い、個々の2Dスペクトルでは見えないパターンを明らかにする3D視覚化を実現します。.
カスケードプロットは特に、 ローターダイナミクス 分析（特定 臨界速度 起動時/惰力停止時）および時間経過に伴う故障の進行（ベアリングの欠陥頻度の発生と増加を観察）を監視するために使用されます。これらは 滝プロット, 、これらの用語は同じ意味で使用されます。.
カスケードプロット構築
軸と次元
- X軸（水平）: 頻度（Hz、CPM、または注文数）
- Y軸（深さ）: 時間、速度、またはパラメータが変化する
- Z軸（垂直/色）: 振動振幅
- 視点： 通常は、明瞭にするために正面上部の角度から表示します
Y軸変数に基づくタイプ
速度ベースのカスケード（始動/惰力減速）
時間ベースのカスケード
- Y軸は暦時間を表す
- 数日、数週間、数か月にわたる断層の発達を示します
- 進行性障害の監視に役立つ
- 後ろが最近の測定値、前が古い測定値
負荷ベースのカスケード
- Y軸は負荷または電力を表す
- 振動が荷重に応じてどのように変化するかを示します
- 可変負荷機器に便利
- 負荷依存現象を特定する
カスケードプロットの読み方と解釈
識別すべき主な特徴
速度追跡コンポーネント
- 斜めの線として表示されます（速度に応じて周波数が増加/減少します）
- 1×ライン: 原点からの直線対角線（アンバランス）
- 2×ライン: より急な対角線（ずれ）
- 高次の秩序: さらに急な対角線
固定周波数コンポーネント
- 垂直線として現れる（速度に関係なく一定の周波数）
- 固有振動数: 臨界速度での垂直特徴
- 電気周波数: 2倍のライン周波数（120/100 Hz）が垂直に表示される
- 外部振動: 近くの機器からの一定周波数
危険速度の識別
- 対角線1×線が垂直方向の固有振動数特性と交差する場所
- 交差点に「山頂」と表示される
- 臨界速度における振幅最大
- 共鳴増幅が目に見える
アプリケーション
臨界速度解析
- 動作範囲内のすべての危険速度を特定する
- 動作速度からの分離マージンを確認する
- ピークシャープネスから減衰を評価する
- 実験と予測の臨界速度を比較する
- 試運転とトラブルシューティングで最もよく使用される
ベアリング欠陥監視
- ベアリング周波数の出現を示す時間ベースのカスケード
- 時計 BPFO、BPFI、BSF ピークは時間とともに成長する
- 調和のとれた発展は進歩を示す
- 成長率から故障のタイムラインを予測する
注文分析
- 周波数軸はHzではなく、オーダー（走行速度の倍数）で表されます
- 速度同期部品は垂直線として表示される
- 非同期コンポーネントは対角線上に現れる
- 可変速機器に便利
断層発達の可視化
- 新たな周波数ピークの出現を観察する
- 既存のピークの振幅が大きくなるのを確認する
- 調和のとれた発展を観察する
- サイドバンドの出現を視覚化する
効果的なカスケードプロットを作成する
データ収集
- 十分なスライス: 明確な視覚化には最低10～20のスペクトルが必要
- 一貫した増加: Y軸変数の均等間隔
- 適切な解像度: ピークを識別するのに十分な周波数分解能
- フルレンジ： 完全な動作範囲またはトレンド期間をカバーする
表示設定
- 振幅スケール: データ範囲に基づいて線形または対数
- カラーマップ: 機能の視認性を高める色を選択する
- 視点角度: 明瞭度を調整する（通常、仰角20～30°）
- ピーク保持: 一部のソフトウェアでは、明瞭性のためにピークエンベロープを表示します。
利点と限界
利点
- 多次元データをわかりやすい形式で視覚化します
- 2Dプロットでは見えないパターンを明らかにする
- 速度依存コンポーネントと速度非依存コンポーネントを区別する
- 動的挙動の包括的な視点
- プレゼンテーションやレポートに最適
制限事項
- コンポーネントが多すぎると乱雑になる可能性がある
- 正しく解釈するには経験が必要
- 3Dビューでは詳細が見えにくくなる
- 正確な数値を抽出するのが難しい
- 2D解析を補完するが、代替するものではない
カスケードプロットは、周波数解析に時間または速度の次元を追加し、静的なスペクトル表示では見逃されがちな動的なパターンや変化を明らかにする強力な可視化ツールです。カスケードプロットの解釈、すなわち対角線と垂直線の特徴の認識、危険速度の交点の特定、そして故障の進行の追跡をマスターすることは、高度な振動解析とローターダイナミクス評価に不可欠です。.
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