Тербеліс анализіндегі қалақша өту жиілігі (BPF)
Қалақ өту жиілігі (BPF) — аэродинамикалық және гидродинамикалық машиналардың тербеліс үлгісінде айқын байқалатын жиілік құрамдасы болып табылады, мысалы fans, pumps, үрлегіштер және компрессорлар. Бұл — айналмалы жақпарлардың немесе қалақшалардың турбина дөңгелегінің бекітілген нүктесінен өту жиілігі: сол нүкте — кесу жиегі (немесе су кесетін жиек), диффузор немесе датчик орнатылған жер. Әрбір қалақша өткен сайын жеке қысымдық импульс пайда болады, ал осы импульстардың жиынтығы талдаушы алдын ала есептеп, уақыт өте бақылай алатын нақты, болжамды тербеліс шыңын қалыптастырады. Қалақша өту жиілігі тікелей running speed және қалақша санына байланысты болғандықтан, ол кез келген қалақшалы машинаның вибрация спектрін жиілік спектрінде диагностикалық жағынан ең пайдалы белгілердің бірі болып табылады.
1. Анықтама: Қалақша өту жиілігі дегеніміз не?
Қалақша өту жиілігі механикалық ақаудан емес, негізінен аэродинамикалық немесе гидравликалық өзара әрекеттесуден туындайды. Әрбір қалақша тұрақты кедергіден — көбінесе сорғының кессонды су кесетін жиегінен немесе желдеткіш корпусының тіліндей элементінен — өткен кезде сұйықтықты сәл қысып, содан бері босатады да, корпус пен іргелес конструкцияға қысымдық импульс жібереді. Бұл процесс әр қалақша үшін, әр айналым сайын қайталанады, нәтижесінде қалақша саны мен айналу жылдамдығымен ғана анықталатын тұрақты жиіліктегі тон пайда болады. Сол себепті қалақша өту жиілігі сорғыларда кейде қалақша өту жиілігі (vane pass frequency) деп те аталады: қалақшалы элемент желдеткіш ротор болсын, сорғы турбина дөңгелегі болсын — физика бірдей. Ол аэродинамикалық күштері and гидравликалық күштер қалыпты жұмыс кезінде машинаны қоздыратын тербеліс күштерінің жиынтығына жатады.
2. Қалақша өту жиілігін қалай есептеуге болады
Қалақша өту жиілігін есептеу оңай: ол машинаның айналу жылдамдығы мен турбина дөңгелегіндегі қалақша немесе қалақша санының көбейтіндісі:
Қалақша өту жиілігі = Қалақша саны × Айналу жылдамдығы
Мысалы, 1 800 айн/мин жылдамдықта айналатын 7 қалақшалы желдеткіштің қалақша өту жиілігі:
BPF = 7 blades × 1,800 RPM = 12,600 CPM (cycles per minute)
Бұны герцке (Гц) түрлендіру үшін 60-қа бөліңіз:
BPF = 12,600 CPM ÷ 60 = 210 Hz
Есте сақтауға тұрарлық бір нәрсе: қалақша саны мен тұрақты кедергілер саны ортақ бөлгішке ие болса, нақты импульс үлгісі өзгереді; кейбір конструкциялар BPF-ті таза, оқшауланған шыңда ұстап тұру үшін қалақша санын жай санмен, ал кесу жиегін бірлікте пайдалануды саналы таңдайды. Маршруттағы әрбір машина үшін есепті қолмен жасағыңыз келмесе, біздің тегін Перемен ағымының жиілігін есептеуіш қалақша санын және жылдамдықты тікелей қалақша өту жиілігіне айналдырады, ал Гармоникалық Жиілік Калькулятор қалақша өту жиілігі мен оның harmonics гармоникаларының басқа компоненттерге қатысты орналасуын анықтауға мүмкіндік беретін жұмыс жылдамдығы гармоникаларын жайып береді.
3. Қалақша өту жиілігі машина диагностикасы үшін неліктен маңызды?
Қалақша өту жиілігіндегі тербеліс — ауаны немесе сұйықтықты қалақшалармен тасымалдайтын кез келген машинаның қалыпты және күтілетін сипаттамасы: оның болуының өзі ақаудың белгісі емес. Диагностикалық тұрғыдан маңыздысы — машинаның механикалық және аэродинамикалық жағдайының сезімтал көрсеткіші болып табылатын сол жиіліктегі тербеліс amplitude амплитудасы. Қалақша өту жиілігі амплитудасының айтарлықтай өсуі немесе күшті гармоникалардың кенеттен пайда болуы — бұл жиі дамып келе жатқан ақаудың бұзылуға айналардан бұрын ертерек сигналы болып табылады. Сол себепті қалақша өту жиілігі амплитудасы жүйелі trending in a техникалық жай-күйді бақылау programme.
4. Жоғары қалақша өту жиілігі амплитудасы көрсететін жиі кездесетін проблемалар
Elevated vibration at 1×BPF or its multiples (2×BPF, 3×BPF, and so on) can be a symptom of several distinct issues:
- Аэродинамикалық немесе гидравликалық проблемалар: кіріс немесе шығыс жағындағы тең емес немесе турбулентті ағын — бастапқы себеп; ол тосқауылдардан, нашар желілік монтаждан немесе машинаны ең жоғары тиімділік нүктесінен (BEP) тыс жұмыс режимінде пайдаланудан туындайды. Сорғыларда бұл келесіге ұласуы мүмкін: cavitation or recirculation жұмыс нүктесі тым алысқа ауытқыған кезде.
- Ротор немесе жұлдызша дисбалансы: although unbalance негізінен 1× айналу жиілігінде байқалады; массаның біркелкі еместігі де қалақтардың біркелкі емес жүктелуін туындатып, BPF мәнін арттыруы мүмкін.
- Қалақтың зақымдануы немесе тозуы: жарылған, иілген, сынған немесе коррозияланған қалақ қысым импульстерінің біркелкілігін бұзады, нәтижесінде BPF дірілінің айқын өсуі байқалады — бұл келесінің жиі кездесетін салдары: шыбықтауыш ақаулары.
- Дұрыс емес саңылаулар: корпус ішіндегі ротордың эксцентрлік орналасуы немесе қалақ ұштары мен корпус арасындағы дұрыс емес саңылау, қалақтар ең тар нүктеден өткен сайын үлкен қысым импульстерін тудырады. Бұл тікелей байланысты: eccentricity ротор-корпус геометриясындағы ауытқуға.
- Құрылымдық резонанс: егер BPF немесе оның гармоникаларының бірі келесімен сәйкес келсе: табиғи жиілігі машинаның, оның құбырларының немесе іргетасының меншікті жиілігімен, діріл айтарлықтай күшейеді — құрылымдық резонанс.
5. Harmonics of Blade Pass Frequency (2×BPF, 3×BPF)
The presence of strong BPF harmonics usually points to a more severe problem, or to a sharper, less sinusoidal pressure pulse in the flow. A severely bent blade, or a significant obstruction sitting close to the impeller, produces a pulse that departs from a clean sine wave; in the frequency domain that translates into multiple harmonics rising above the noise. Reading the relative heights of 1×BPF, 2×BPF, and 3×BPF therefore gives the analyst a feel for how “peaky” and how serious the underlying disturbance has become.
6. Талдау әдістері
BPF-ге байланысты мәселелерді диагностикалау нақты кезектілікпен жүргізіледі:
- Calculate BPF: алдымен белгілі қалақ санынан және айналу жылдамдығынан теориялық мәнді анықтаңыз — нені қай жерден іздеу керектігін нақты білу үшін.
- Спектрлік талдау: examine the FFT 1×BPF және оның гармоникаларындағы шыңдарды анықтау, сондай-ақ олардың кең жолақты шу деңгейінен қандай мөлшерде бөлінетінін бағалау үшін спектрді талдаңыз.
- Trending: ағымдағы BPF амплитудасын тарихи деректермен салыстырыңыз; baseline деректермен салыстырыңыз; кенеттен немесе біртіндеп өсу — тозудың айқын белгісі.
- Фазалық талдау: екі арналы анализатормен, phase фазалық өлшемдер ротор қозғалысынан туындаған мәселені құрылымдық мәселеден ажыратуға көмектеседі.
Дәл осы соңғы қадамда шынайы екіарналы аспап далалық жағдайда өзінің артықшылығын дәлелдейді. Мысалы, сияқты портативті анализатор және балансировщик Балансет-1А жұмыс жиілігінде екі арна бойынша амплитуда мен фазаны бір мезгілде өлшейді, бұл инженерге BPF маңындағы жоғарылаған шыңның шынымен аэродинамикалық сипатта ма, әлде іс жүзінде 1× екенін растауға мүмкіндік береді imbalance жою мүмкін болатын теңгеру роторды орнында балансировкалау арқылы. Қалақша өту жиілігін жүйелі түрде бақылай отырып, техникалық қызмет бригадалары өздерінің маңызды айналмалы жабдықтарының жай-күйі туралы бағалы ақпарат алады және ықтимал ақауларды пайда болғанға дейін анықтай алады.
