Cascadeplots begrijpen
Definitie: Wat is een cascadeplot?
Cascadeplot (ook wel watervalplot, 3D-spectrum of spectrale kaart genoemd) is een driedimensionale grafische weergave die laat zien hoe trillingen frequentiespectra Verandering in de tijd, snelheid of een andere variabele. De grafiek heeft frequentie op de X-as, tijd of snelheid op de Y-as en trillingen. amplitude op de Z-as (meestal weergegeven als hoogte en/of kleurintensiteit). Meerdere spectra worden achter elkaar gestapeld als watervallen, waardoor een 3D-visualisatie ontstaat die patronen onthult die onzichtbaar zijn in individuele 2D-spectra.
Cascadeplots zijn bijzonder krachtig voor rotordynamiek analyse (identificeren kritische snelheden tijdens het opstarten/uitlopen) en voor het monitoren van de voortgang van storingen in de loop van de tijd (het zien van het ontstaan en de groei van lagerdefectfrequenties). Ze staan ook bekend als watervalpercelen, waarbij de termen door elkaar worden gebruikt.
Cascade Plot Construction
Assen en afmetingen
- X-as (horizontaal): Frequentie (Hz, CPM of orders)
- Y-as (diepte): Tijd, snelheid of parameter die wordt gevarieerd
- Z-as (verticaal/kleur): Trillingsamplitude
- Perspectief: Meestal bekeken vanuit een voor-bovenhoek voor de duidelijkheid
Typen gebaseerd op Y-asvariabele
Snelheidsgebaseerde cascade (opstarten/uitlopen)
- De Y-as geeft de rotatiesnelheid (RPM) weer
- Gegenereerd tijdens opstarten of kustafwaarts
- Meest gebruikelijk voor kritische snelheidsidentificatie
- De snelheid neemt doorgaans van voor naar achter toe
Tijdgebaseerde cascade
- De Y-as geeft de kalendertijd weer
- Toont de ontwikkeling van de breuk over dagen, weken en maanden
- Nuttig voor het monitoren van progressieve storingen
- Recente metingen achter, oude voor
Op belasting gebaseerde cascade
- De Y-as vertegenwoordigt de belasting of het vermogen
- Laat zien hoe trillingen veranderen bij belasting
- Handig voor apparatuur met variabele belasting
- Identificeert belastingafhankelijke verschijnselen
Cascadeplots lezen en interpreteren
Belangrijkste kenmerken om te identificeren
Snelheidsvolgcomponenten
- Verschijnen als diagonale lijnen (frequentie neemt toe/af met de snelheid)
- 1× Lijn: Rechte diagonaal vanuit de oorsprong (onbalans)
- 2× Lijn: Steilere diagonaal (verkeerde uitlijning)
- Hogere Orden: Nog steilere diagonalen
Componenten met vaste frequentie
- Verschijnen als verticale lijnen (constante frequentie ongeacht de snelheid)
- Natuurlijke frequenties: Verticale kenmerken op kritische snelheden
- Elektrische frequenties: 2× lijnfrequentie (120/100 Hz) verschijnt verticaal
- Externe trillingen: Constante frequenties van nabijgelegen apparatuur
Kritische snelheidsidentificatie
- Waar de diagonale 1× lijn de verticale natuurlijke frequentie-eigenschap kruist
- Wordt weergegeven als "bergtop" op kruispunt
- Maximale amplitude bij kritische snelheid
- Resonantieversterking zichtbaar
Toepassingen
Kritische snelheidsanalyse
- Identificeer alle kritische snelheden binnen het bedrijfsbereik
- Controleer de scheidingsmarges van de bedrijfssnelheid
- Beoordeel de demping op basis van piekscherpte
- Vergelijk experimentele met voorspelde kritische snelheden
- Meest voorkomende toepassing bij inbedrijfstelling en probleemoplossing
Bewaking van lagerdefecten
- Tijdgebaseerde cascade die de opkomst van de lagerfrequentie weergeeft
- Horloge BPFO, BPFI, BSF pieken groeien in de loop van de tijd
- Harmonische ontwikkeling geeft progressie aan
- Voorspel de falingstijdlijn op basis van de groeisnelheid
Orderanalyse
- Frequentie-as in ordes (veelvouden van loopsnelheid) in plaats van Hz
- Snelheidssynchrone componenten verschijnen als verticale lijnen
- Niet-synchrone componenten verschijnen diagonaal
- Handig voor apparatuur met variabele snelheid
Visualisatie van foutontwikkeling
- Zie hoe nieuwe frequentiepieken ontstaan
- Zie hoe bestaande pieken in amplitude toenemen
- Observeer de harmonische ontwikkeling
- Visualiseer zijbandopkomst
Effectieve cascadeplots creëren
Gegevensverzameling
- Voldoende plakjes: Minimaal 10-20 spectra voor duidelijke visualisatie
- Consistente toename: Gelijke afstand in Y-as variabele
- Voldoende resolutie: Frequentieresolutie voldoende om pieken te identificeren
- Volledig bereik: Dekking van het volledige operationele bereik of trendperiode
Weergave-instellingen
- Amplitudeschaal: Lineair of logaritmisch gebaseerd op gegevensbereik
- Kleurenkaart: Kies kleuren die de zichtbaarheid van functies verbeteren
- Perspectiefhoek: Aanpassen voor duidelijkheid (meestal 20-30° elevatie)
- Piekbehoud: Sommige software toont de piekenvelop voor de duidelijkheid
Voordelen en beperkingen
Voordelen
- Visualiseert multidimensionale gegevens in een begrijpelijk formaat
- Onthult patronen die onzichtbaar zijn in 2D-plots
- Onderscheidt snelheidsafhankelijke van snelheidsonafhankelijke componenten
- Alomvattend overzicht van dynamisch gedrag
- Uitstekend geschikt voor presentaties en rapporten
Beperkingen
- Kan rommelig worden als er te veel componenten aanwezig zijn
- Vereist ervaring om correct te interpreteren
- Details kunnen in 3D-weergave onzichtbaar zijn
- Moeilijk om precieze numerieke waarden te extraheren
- Is een aanvulling op, maar vervangt niet, 2D-analyse
Cascadeplots zijn krachtige visualisatietools die de dimensie van tijd of snelheid toevoegen aan frequentieanalyse, waardoor dynamische patronen en progressies zichtbaar worden die in statische spectrale weergaven over het hoofd zouden worden gezien. Het beheersen van de interpretatie van cascadeplots – het herkennen van diagonale versus verticale structuren, het identificeren van kritieke snelheidskruispunten en het volgen van de breuklijn – is essentieel voor geavanceerde trillingsanalyse en beoordeling van rotordynamica.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 