Plot Air Terjun (Rajah Lata) dalam Analisis Getaran
Definisi: Apakah Plot Air Terjun?
A plot air terjun, juga dikenali sebagai a rajah lata, ialah graf tiga dimensi yang digunakan untuk menggambarkan bagaimana spektrum getaran berubah dari semasa ke semasa atau dengan pembolehubah lain, yang paling biasa kelajuan mesin. Plot ini terdiri daripada satu siri spektrum FFT individu "disusun" satu di belakang yang lain, mencipta permukaan 3D yang menyerupai air terjun berlatarkan. Pembentangan ini memudahkan untuk melihat bagaimana amplitud komponen getaran berbeza berubah kerana keadaan operasi mesin berbeza-beza.
Tiga paksi plot air terjun biasa ialah:
- paksi X: Kekerapan
- paksi Y: Amplitud
- paksi Z: Masa atau, lebih biasa, RPM (kelajuan mesin)
Aplikasi Utama: Ujian Run-up dan Coast-down
Aplikasi paling penting bagi plot air terjun adalah untuk menganalisis data getaran yang dikumpul semasa permulaan mesin (run-up) atau penutupan (coast-down). Semasa peristiwa sementara ini, kelajuan mesin menyapu seluruh julat operasinya. Plot air terjun menyediakan peta yang lengkap dan terperinci tentang tindak balas dinamik mesin merentasi julat kelajuan penuh ini.
Analisis ini penting untuk:
- Mengenal pasti Kelajuan Kritikal dan Resonans: Resonans dikenal pasti sebagai “rabung” pada plot air terjun yang berlaku pada *frekuensi* tetap, tanpa mengira kelajuan mesin. Apabila pelbagai pesanan kelajuan berjalan (1x, 2x, dsb.) menyapu frekuensi tetap ini, amplitudnya akan meningkat secara mendadak, mewujudkan puncak yang jelas pada plot.
- Memisahkan Getaran Paksa daripada Resonans: Plot jelas membezakan antara puncak yang bergantung pada kelajuan (getaran paksa seperti ketidakseimbangan, yang mengikut garis tertib) dan puncak frekuensi tetap (resonans, yang membentuk rabung lurus merentasi paksi kelajuan).
– Memerhati Perubahan dalam Kestabilan Rotor: Ia boleh digunakan untuk melihat kelajuan yang disukai oleh ketidakstabilan sub-segerak pusaran minyak atau cambuk muncul dan hilang.
Bagaimana Mentafsir Plot Air Terjun
Menganalisis plot air terjun melibatkan mencari dua ciri utama:
1. Garis Pesanan (Permatang Diagonal)
Ini adalah rabung getaran yang terikat secara langsung dengan kelajuan larian mesin. Ia kelihatan sebagai garis pepenjuru pada plot.
- Garis pepenjuru yang paling menonjol biasanya ialah pesanan pertama (1x), yang mewakili tindak balas kepada ketidakseimbangan rotor.
- Garis pepenjuru lain boleh dilihat untuk pesanan ke-2 (2x), yang selalunya berkaitan dengan salah jajaran dan harmonik lain.
2. Resonans (Rabung Mendatar)
Ini adalah rabung getaran tinggi yang berlaku pada a kekerapan berterusan, bebas daripada kelajuan mesin. Ia kelihatan sebagai garis mendatar yang melintasi plot.
- Apabila garis pesanan (seperti tindak balas ketidakseimbangan 1x) bersilang dengan garis resonans, amplitudnya akan meningkat dengan ketara, membentuk puncak yang besar pada kelajuan tertentu itu.
- Kelajuan di mana persimpangan ini berlaku ialah a kelajuan kritikal daripada sistem.
Pemerolehan dan Paparan Data
Untuk mencipta plot air terjun yang jelas, data biasanya diperoleh menggunakan pengesanan pesanan. Ini memerlukan isyarat takometer untuk memastikan data spektrum bebas daripada "calit" apabila kelajuan berubah. Walaupun plot air terjun boleh dipaparkan dengan paksi frekuensi tetap, selalunya lebih berguna untuk memaparkannya sebagai air terjun "berasaskan pesanan", di mana paksi-x berada dalam tertib berbanding Hz.
Sebagai tambahan kepada paparan air terjun 3D, data yang sama ini juga digunakan untuk mencipta plot larian/pantai yang penting lain, seperti Plot pertanda (yang memplot amplitud dan fasa satu susunan berbanding kelajuan) dan Plot Nyquist (yang memplot bahagian sebenar vs khayalan bagi vektor pesanan).
Plot air terjun ialah alat yang sangat diperlukan untuk sebarang analisis rotordinamik yang mendalam, memberikan gambaran lengkap tentang kelakuan mesin merentasi keseluruhan julat kelajuannya.