Kaskadni diagram (Waterfall Diagram) v analizi vibracij

Definicija: Kaj je slapna ploskev?

A slapna parcela, znan tudi kot kaskadni diagram, je tridimenzionalni graf, ki se uporablja za vizualizacijo spreminjanja vibracijskega spektra s časom ali z drugo spremenljivko, najpogosteje hitrostjo stroja. Graf je sestavljen iz vrste posameznih FFT spektrov, ki so »naloženi« drug za drugim in ustvarjajo 3D-površino, ki spominja na kaskadni slap. Ta predstavitev omogoča enostaven prikaz spreminjanja amplitud različnih vibracijskih komponent, ko se spreminjajo pogoji delovanja stroja.

Tri osi tipičnega slapnega diagrama so:

• Os X: Pogostost
• Os Y: Amplituda
• Z-os: Čas ali, pogosteje, vrtljaji na minuto (hitrost stroja)

Primarna uporaba: Testiranje zagona in izteka

Najpomembnejša uporaba slapnega diagrama je analiza podatkov o vibracijah, zbranih med zagonom (tekom) ali zaustavitvijo (iztekom) stroja. Med temi prehodnimi dogodki se hitrost stroja spreminja skozi celotno območje delovanja. Slapni diagram zagotavlja popoln in podroben zemljevid dinamičnega odziva stroja v celotnem območju hitrosti.

Ta analiza je ključnega pomena za:

• Prepoznavanje Kritične hitrosti in resonance: Resonanca je na grafu slapa prepoznana kot »greben«, ki se pojavi pri fiksni *frekvenci*, ne glede na hitrost stroja. Ko različni ukazi hitrosti delovanja (1x, 2x itd.) prehajajo čez to fiksno frekvenco, se njihova amplituda dramatično poveča in ustvari jasen vrh na grafu.
• Ločevanje vsiljenih vibracij od resonance: Graf jasno razlikuje med vrhovi, odvisnimi od hitrosti (prisilne vibracije, kot je neuravnoteženost, ki sledijo linijam reda), in vrhovi s fiksno frekvenco (resonance, ki tvorijo raven greben čez os hitrosti).

– Opazovanje sprememb stabilnosti rotorja: Uporablja se lahko za prikaz hitrosti, s katero se pojavljajo subsinhrone nestabilnosti, kot je oljni vrtinec ali bič se pojavi in izgine.

Kako razlagati slapni zaplet

Analiza slapnega diagrama vključuje iskanje dveh glavnih značilnosti:

1. Vrstne črte (diagonalni grebeni)

To so grebeni vibracij, ki so neposredno povezani s hitrostjo delovanja stroja. Na grafu se pojavijo kot diagonalne črte.

• Najbolj izrazita diagonalna črta je običajno 1. naročilo (1x), ki predstavlja odziv na neuravnoteženost rotorja.
• Druge diagonalne črte so vidne za 2. vrstni red (2x), kar je pogosto povezano z neusklajenostjo in drugimi harmoniki.

2. Resonance (vodoravni grebeni)

To so grebeni z visokimi vibracijami, ki se pojavijo pri konstantna frekvenca, neodvisno od hitrosti stroja. Pojavijo se kot vodoravne črte, ki potekajo čez graf.

• Ko se linija reda (kot je odziv neuravnoteženosti 1x) seka z resonančno linijo, se njena amplituda znatno poveča in pri tej specifični hitrosti tvori velik vrh.
• Hitrost, s katero se to križišče zgodi, je kritična hitrost sistema.

Pridobivanje in prikaz podatkov

Za ustvarjanje jasnega slapnega diagrama se podatki običajno pridobijo z uporabo sledenje naročiluTo zahteva signal tahometra, ki zagotovi, da se spektralni podatki ne "razmažejo" pri spreminjanju hitrosti. Čeprav je slapni diagram mogoče prikazati s fiksno frekvenčno osjo, je pogosto bolj uporabno, da ga prikažemo kot slap, ki temelji na "redu", kjer je os x v redih in ne v Hz.

Poleg 3D-pogleda slapa se isti podatki uporabljajo tudi za ustvarjanje drugih pomembnih diagramov zaleta/izteka, kot je Bodejeva krivulja (ki prikazuje amplitudo in fazo posameznega reda v odvisnosti od hitrosti) in Nyquistov diagram (ki prikazuje realni in imaginarni del vektorja naročila).

Slapni diagram je nepogrešljivo orodje za vsako poglobljeno analizo dinamike rotorja, saj zagotavlja popolno sliko obnašanja stroja v celotnem območju hitrosti.

← Nazaj na glavno kazalo