Compreendendo os gráficos em cascata
Definição: O que é um gráfico em cascata?
Gráfico em cascata (também chamado de gráfico em cascata, espectro 3D ou mapa espectral) é uma exibição gráfica tridimensional que mostra como vibração espectros de frequência mudança ao longo do tempo, velocidade ou outra variável. O gráfico tem frequência no eixo X, tempo ou velocidade no eixo Y e vibração amplitude no eixo Z (normalmente representado como altura e/ou intensidade de cor). Múltiplos espectros são empilhados uns atrás dos outros como cascatas, criando uma visualização 3D que revela padrões invisíveis em espectros 2D individuais.
Os gráficos em cascata são particularmente poderosos para dinâmica do rotor análise (identificação velocidades críticas durante a inicialização/parada por inércia) e para monitorar a progressão das falhas ao longo do tempo (observando o surgimento e o crescimento das frequências de defeitos nos rolamentos). Eles também são conhecidos como parcelas de cachoeira, com os termos usados indistintamente.
Construção de lotes em cascata
Eixos e Dimensões
- Eixo X (Horizontal): Frequência (Hz, CPM ou ordens)
- Eixo Y (Profundidade): Tempo, velocidade ou parâmetro sendo variado
- Eixo Z (Vertical/Colorido): Amplitude de vibração
- Perspectiva: Normalmente visto de um ângulo frontal superior para maior clareza
Tipos baseados na variável do eixo Y
Cascata baseada em velocidade (inicialização/desaceleração)
- O eixo Y representa a velocidade de rotação (RPM)
- Gerado durante comece ou desaceleração
- Mais comum para identificação de velocidade crítica
- A velocidade normalmente aumenta da frente para trás
Cascata baseada em tempo
- O eixo Y representa o tempo do calendário
- Mostra o desenvolvimento de falhas ao longo de dias, semanas, meses
- Útil para monitorar falhas progressivas
- Medidas recentes atrás, antigas na frente
Cascata baseada em carga
- O eixo Y representa carga ou potência
- Mostra como a vibração muda com o carregamento
- Útil para equipamentos de carga variável
- Identifica fenômenos dependentes de carga
Leitura e interpretação de gráficos em cascata
Principais características a serem identificadas
Componentes de rastreamento de velocidade
- Aparecem como linhas diagonais (a frequência aumenta/diminui com a velocidade)
- 1× Linha: Diagonal reta da origem (desequilíbrio)
- Linha 2×: Diagonal mais íngreme (desalinhamento)
- Ordens Superiores: Diagonais ainda mais íngremes
Componentes de frequência fixa
- Aparecem como linhas verticais (frequência constante, independentemente da velocidade)
- Frequências Naturais: Características verticais em velocidades críticas
- Frequências elétricas: Frequência de linha 2× (120/100 Hz) aparece verticalmente
- Vibração externa: Frequências constantes de equipamentos próximos
Identificação de Velocidade Crítica
- Onde a linha diagonal 1× cruza a característica de frequência natural vertical
- Mostra como “pico da montanha” na intersecção
- Amplitude máxima na velocidade crítica
- Amplificação de ressonância visível
Aplicações
Análise de Velocidade Crítica
- Identificar todas as velocidades críticas na faixa operacional
- Verifique as margens de separação da velocidade operacional
- Avalie o amortecimento da nitidez máxima
- Comparar velocidades críticas experimentais com as previstas
- Uso mais comum em comissionamento e solução de problemas
Monitoramento de defeitos de rolamentos
- Cascata baseada no tempo mostrando o surgimento da frequência de direção
- Assistir BPFO, BPFI, BSF os picos crescem ao longo do tempo
- O desenvolvimento harmônico indica progressão
- Prever o cronograma de falhas a partir da taxa de crescimento
Análise de pedidos
- Eixo de frequência em ordens (múltiplos da velocidade de execução) em vez de Hz
- Os componentes síncronos de velocidade aparecem como linhas verticais
- Os componentes não síncronos aparecem na diagonal
- Útil para equipamentos de velocidade variável
Visualização do desenvolvimento de falhas
- Observe o surgimento de novos picos de frequência
- Veja os picos existentes crescerem em amplitude
- Observe o desenvolvimento harmônico
- Visualizar o surgimento da banda lateral
Criando gráficos em cascata eficazes
Coleta de dados
- Fatias suficientes: Mínimo de 10 a 20 espectros para visualização clara
- Incremento Consistente: Espaçamento uniforme na variável do eixo Y
- Resolução adequada: Resolução de frequência suficiente para identificar picos
- Gama completa: Cobrir a faixa operacional completa ou o período de tendência
Configurações de exibição
- Escala de amplitude: Linear ou logarítmico com base no intervalo de dados
- Mapa de cores: Escolha cores que melhorem a visibilidade dos recursos
- Ângulo de perspectiva: Ajuste para clareza (normalmente elevação de 20-30°)
- Retenção de pico: Alguns softwares mostram o envelope de pico para maior clareza
Vantagens e Limitações
Vantagens
- Visualiza dados multidimensionais em formato compreensível
- Revela padrões invisíveis em gráficos 2D
- Distingue componentes dependentes de velocidade de componentes independentes de velocidade
- Visão abrangente do comportamento dinâmico
- Excelente para apresentações e relatórios
Limitações
- Pode ficar confuso se houver muitos componentes presentes
- Requer experiência para interpretar corretamente
- Os detalhes podem ser obscurecidos na visualização 3D
- Difícil extrair valores numéricos precisos
- Complementa, mas não substitui a análise 2D
Os diagramas em cascata são ferramentas de visualização poderosas que adicionam a dimensão do tempo ou da velocidade à análise de frequência, revelando padrões dinâmicos e progressões que passariam despercebidos em visualizações espectrais estáticas. Dominar a interpretação dos diagramas em cascata — reconhecendo características diagonais e verticais, identificando interseções de velocidade crítica e rastreando a progressão de falhas — é essencial para análises avançadas de vibração e avaliação da dinâmica do rotor.
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 