Tera läbimissagedus (BPF) vibratsioonianalüüsis

Definitsioon: Mis on laba läbimissagedus?

Tera läbimissagedus (BPF) on aerodünaamiliste ja hüdrodünaamiliste masinate, näiteks ventilaatorite, pumpade, puhurite ja kompressorite vibratsiooni signatuuris leiduv silmapaistev sageduskomponent. See tähistab kiirust, millega tiiviku pöörlevad labad või tiivikud mööduvad statsionaarsest punktist, näiteks piirlabast, hajutist või anduri asukohast. See interaktsioon loob iga laba läbipääsu jaoks selge rõhupulsatsiooni, mille tulemuseks on ennustatava sagedusega vibratsioonisignaal.

Kuidas arvutada tera läbimise sagedust

BPF-i on lihtne arvutada ja see sõltub masina pöörlemiskiirusest ja selle tiiviku või rootori labade arvust.

Valem on:

BPF = labade arv × pöörlemiskiirus

Näiteks 7 labaga ventilaatoril, mis pöörleb kiirusel 1800 p/min, oleks BPF:

BPF = 7 tera × 1800 p/min = 12 600 tsüklit minutis

Selle hertsideks (Hz) teisendamiseks jagage see lihtsalt 60-ga:

BPF = 12 600 CPM / 60 = 210 Hz

Miks on BPF masinadiagnostikas oluline?

Vibratsioon labade läbimissagedusel on normaalne ja ootuspärane omadus igale masinale, mis liigutab õhku või vedelikku labade abil. Vibratsiooni *amplituud* sellel sagedusel on aga masina mehaanilise ja aerodünaamilise seisukorra kriitiline näitaja. BPF-amplituudi oluline suurenemine või selle harmooniliste ilmumine viitab sageli tekkivatele probleemidele.

Kõrge BPF-amplituudiga seotud levinud probleemid

Suurenenud vibratsioon 1xBPF või selle kordsete (2xBPF, 3xBPF jne) juures võib viidata mitmesugustele probleemidele:

• Aerodünaamilised või hüdraulilised probleemid: Peamine põhjus on ebaühtlane või turbulentne vool masina sisse- või väljalaskeava juures. Selle põhjuseks võivad olla ummistused, ebaõige kanalisatsioon või masina käitamine kaugel selle parimast efektiivsuspunktist (BEP).
• Rootori või tiiviku tasakaalustamatus: Kuigi tasakaalustamatus ilmneb peamiselt 1x pöörlemiskiirusel, võib ebaühtlane massijaotus põhjustada ka labade ebaühtlast koormust ja suurenenud BPF-i.
• Tera kahjustused või kulumine: Pragunenud, painutatud, mõranenud või erodeerunud tera häirib ühtlast rõhupulsatsiooni, põhjustades BPF-i vibratsiooni olulist suurenemist.
• Ebaõiged vahekaugused: Rootori ekstsentriline asend korpuses või labade otste ja korpuse vaheline vale vahe võib põhjustada suuri rõhupulsatsioone, kui labad mööduvad kõige kitsamast kohast.
• Struktuurne resonants: Kui BPF või üks selle harmoonilistest ergastab masina konstruktsiooni, torustiku või vundamendi loomulikku sagedust, võimendub vibratsioon tugevalt.

Tera läbimissageduse harmoonilised (2xBPF, 3xBPF)

BPF-i tugevate harmooniliste esinemine viitab sageli tõsisemale probleemile või selgemale, teravamale pulsatsioonile vedeliku voolus. Näiteks tugevalt painutatud laba või märkimisväärne takistus tiiviku lähedal võib tekitada teravama, vähem sinusoidaalse rõhuimpulsi, mis avaldub FFT-spektris mitmete harmoonilistena.

Analüüsitehnikad

BPF-iga seotud probleemide diagnoosimine hõlmab järgmist:

1. BPF-i arvutamine: Esmalt määrake teoreetiline BPF teadaoleva labade arvu ja kiiruse põhjal.
2. Spektrianalüüs: Uurige FFT-spektrit, et tuvastada piigid 1xBPF-i juures ja selle harmoonilised.
3. Trendid: Võrrelge praegust BPF-i amplituudi ajalooliste andmetega. Järsk või järkjärguline suurenemine on selge märk halvenemisest.
4. Faasianalüüs: Kahekanalilise analüsaatori abil aitavad faasinäidud kindlaks teha, kas probleem on seotud rootori liikumise või konstruktsiooniprobleemiga.

Terade läbimise sageduse jälgimisega saavad hooldusmeeskonnad väärtuslikku teavet oma kriitiliste pöörlevate seadmete seisukorra kohta ja tuvastada võimalikke rikkeid enne nende tekkimist.

← Tagasi põhiindeksi juurde