Каскадни дијаграм (водопадни дијаграм) у анализи вибрација

Дефиниција: Шта је водопадни графикон?

A водопадна парцела, такође познат као каскадни дијаграм, је тродимензионални графикон који се користи за визуелизацију како се спектар вибрација мења током времена или са другом променљивом, најчешће брзином машине. График се састоји од низа појединачних FFT спектара „наслаганих“ један иза другог, стварајући 3D површину која подсећа на каскадни водопад. Ова презентација олакшава сагледавање како се амплитуде различитих компоненти вибрација мењају како се радни услови машине мењају.

Три осе типичног водопадног дијаграма су:

• X-оса: Учесталост
• Y-оса: Амплитуда
• Z-оса: Време или, чешће, обртаји у минути (брзина машине)

Примарна примена: Тестирање загревања и искоришћавања

Најважнија примена дијаграма водопада је анализа података о вибрацијама прикупљених током покретања (загревања) или гашења (успоравања) машине. Током ових пролазних догађаја, брзина машине се креће кроз цео њен радни опсег. Дијаграм водопада пружа комплетну и детаљну мапу динамичког одзива машине у овом пуном опсегу брзина.

Ова анализа је кључна за:

• Идентификовање Критичне брзине и резонанције: Резонанција се идентификује као „гребен“ на дијаграму водопада који се јавља на фиксној *фреквенцији*, без обзира на брзину машине. Како се различити редоследи брзине рада (1x, 2x, итд.) крећу преко ове фиксне фреквенције, њихова амплитуда ће се драматично повећавати, стварајући јасан врх на дијаграму.
• Одвајање присилних вибрација од резонанције: График јасно разликује врхове зависне од брзине (присилне вибрације попут неравнотеже, које прате линије реда) и врхове фиксне фреквенције (резонанције, које формирају прави гребен преко осе брзине).

– Посматрање промена у стабилности ротора: Може се користити да се види брзина којом се јављају субсинхроне нестабилности као што је уљни вртлог или бич се појављују и нестају.

Како тумачити водопадну графику

Анализирање водопадног графикона подразумева тражење две главне карактеристике:

1. Линије реда (дијагонални гребени)

То су гребени вибрација који су директно повезани са брзином рада машине. Они се појављују као дијагоналне линије на графикону.

• Најистакнутија дијагонална линија је обично Прва поруџбина (1x), што представља одговор на неуравнотеженост ротора.
• Могу се видети и друге дијагоналне линије за 2. ред (2x), што је често повезано са неусклађеношћу и другим хармоницима.

2. Резонанције (хоризонтални гребени)

То су гребени високих вибрација који се јављају на константна фреквенција, независно од брзине машине. Појављују се као хоризонталне линије које се протежу преко графикона.

• Када се линија реда (као што је одзив неравнотеже 1x) пресеца са резонантном линијом, њена амплитуда ће се значајно повећати, формирајући велики врх при тој специфичној брзини.
• Брзина којом се ова раскрсница дешава је критична брзина система.

Прикупљање и приказивање података

Да би се направио јасан дијаграм водопада, подаци се обично прикупљају коришћењем праћење поруџбинеОво захтева сигнал тахометра како би се осигурало да спектрални подаци буду без „размазивања“ како се брзина мења. Иако се дијаграм водопада може приказати са фиксном фреквентном осом, често је корисније приказати га као водопад „заснован на редовима“, где је x-оса у редовима, а не у Hz.

Поред 3Д приказа водопада, исти ови подаци се користе и за креирање других важних дијаграма залета/обаља, као што су Бодеов графикон (који приказује амплитуду и фазу једног реда у односу на брзину) и Никвистов дијаграм (који приказује реални наспрам имагинарног дела вектора реда).

Водопадни дијаграм је неопходан алат за сваку детаљну анализу динамике ротора, пружајући комплетну слику понашања машине у целом опсегу брзина.

← Назад на главни индекс