Kaskádový diagram (vodopádový graf) vo vibračnej analýze

Definícia: Čo je to vodopádový graf?

A vodopádový pozemok, tiež známy ako kaskádový diagram, je trojrozmerný graf používaný na vizualizáciu toho, ako sa vibračné spektrum mení v čase alebo s inou premennou, najčastejšie rýchlosťou stroja. Graf pozostáva zo série jednotlivých FFT spektier „naukladaných“ za sebou, čím vytvárajú 3D povrch, ktorý pripomína kaskádovitý vodopád. Táto prezentácia umožňuje ľahko vidieť, ako sa amplitúdy rôznych vibračných zložiek menia s meniacimi sa prevádzkovými podmienkami stroja.

Tri osi typického vodopádového grafu sú:

• Os X: Frekvencia
• Os Y: Amplitúda
• Os Z: Čas alebo častejšie otáčky (rpm)

Primárne použitie: Testovanie rozbehu a dobehu

Najdôležitejšou aplikáciou vodopádového grafu je analýza údajov o vibráciách zhromaždených počas rozbehu alebo vypínania stroja. Počas týchto prechodových udalostí sa rýchlosť stroja mení v celom jeho prevádzkovom rozsahu. Vodopádový graf poskytuje kompletnú a podrobnú mapu dynamickej odozvy stroja v celom tomto rozsahu rýchlostí.

Táto analýza je kľúčová pre:

• Identifikácia Kritické rýchlosti a rezonancie: Rezonancia sa na grafe vodopádu identifikuje ako „hrebeň“, ktorý sa vyskytuje pri pevnej *frekvencii* bez ohľadu na rýchlosť stroja. Keď sa rôzne príkazy rýchlosti chodu (1x, 2x atď.) presúvajú cez túto pevnú frekvenciu, ich amplitúda sa dramaticky zvyšuje a na grafe sa vytvára jasný vrchol.
• Oddelenie vynútených vibrácií od rezonancie: Graf jasne rozlišuje medzi vrcholmi závislými od rýchlosti (vynútené vibrácie ako nevyváženosť, ktoré sledujú čiary usporiadania) a vrcholmi s pevnou frekvenciou (rezonancie, ktoré tvoria rovný hrebeň naprieč osou rýchlosti).

– Pozorovanie zmien stability rotora: Môže sa použiť na zobrazenie rýchlosti, akou sa prejavujú subsynchrónne nestability, ako napríklad olejový vír alebo bič sa objaví a zmizne.

Ako interpretovať vodopádový graf

Analýza vodopádového grafu zahŕňa hľadanie dvoch hlavných prvkov:

1. Poradie čiar (diagonálne hrebene)

Ide o vibračné vlny, ktoré priamo súvisia s rýchlosťou chodu stroja. Na grafe sa zobrazujú ako diagonálne čiary.

• Najvýraznejšia diagonálna čiara je zvyčajne 1. objednávka (1x), čo predstavuje reakciu na nevyváženosť rotora.
• Ďalšie diagonálne čiary možno vidieť pre 2. objednávka (2x), čo často súvisí s nesprávnym zarovnaním a inými harmonickými.

2. Rezonancie (horizontálne hrebene)

Ide o hrebene s vysokou vibráciou, ktoré sa vyskytujú na konštantná frekvencia, nezávisle od rýchlosti stroja. Zobrazujú sa ako vodorovné čiary prebiehajúce cez graf.

• Keď sa čiara poradia (ako napríklad odozva nevyváženosti 1x) pretína s rezonančnou čiarou, jej amplitúda sa výrazne zvýši a pri danej rýchlosti vytvorí veľký vrchol.
• Rýchlosť, akou sa táto križovatka odohráva, je kritická rýchlosť systému.

Zber a zobrazenie údajov

Na vytvorenie jasného vodopádového grafu sa údaje zvyčajne získavajú pomocou sledovanie objednávkyTo si vyžaduje signál otáčkomeru, aby sa zabezpečilo, že spektrálne údaje nebudú pri zmene rýchlosti „rozmazané“. Hoci vodopádový graf možno zobraziť s pevnou frekvenčnou osou, často je užitočnejšie zobraziť ho ako vodopád „založený na rádoch“, kde os x je v rádoch a nie v Hz.

Okrem 3D zobrazenia vodopádu sa tieto isté údaje používajú aj na vytvorenie ďalších dôležitých grafov nábehu/dobehu, ako napríklad Bodeho graf (ktorý zobrazuje amplitúdu a fázu jedného rádu v závislosti od rýchlosti) a Nyquistov graf (ktorý znázorňuje reálnu a imaginárnu časť vektora poradia).

Vodopádový graf je nepostrádateľným nástrojom pre akúkoľvek hĺbkovú analýzu dynamiky rotora, ktorý poskytuje kompletný obraz o správaní stroja v celom rozsahu jeho rýchlostí.

← Späť na hlavný index