Ašmenų praėjimo dažnis (BPF) vibracijos analizėje

Apibrėžimas: Kas yra ašmenų pralaidumo dažnis?

Ašmenų praėjimo dažnis (BPF) yra svarbus dažnio komponentas, randamas aerodinaminių ir hidrodinaminių mašinų, tokių kaip ventiliatoriai, siurbliai, pūstuvai ir kompresoriai, vibracijos paraše. Jis rodo greitį, kuriuo besisukančios sparnuotės mentės arba mentes praeina pro nejudantį tašką, pvz., ribinę mentę, difuzorių arba jutiklio vietą. Ši sąveika sukuria atskirą slėgio pulsaciją kiekvienam mentės praėjimui, todėl vibracijos signalas yra nuspėjamu dažniu.

Kaip apskaičiuoti ašmenų praėjimo dažnį

BPF apskaičiuoti paprasta ir priklauso nuo mašinos sukimosi greičio ir jos sparnuotės arba rotoriaus menčių skaičiaus.

Formulė yra tokia:

BPF = peilių skaičius × sukimosi greitis

Pavyzdžiui, ventiliatorius su 7 mentėmis, besisukančiomis 1800 aps./min. greičiu, turėtų BPF:

BPF = 7 peiliai × 1 800 aps./min. = 12 600 ciklų per minutę (CPM)

Norėdami konvertuoti šį rodiklį į hercus (Hz), tiesiog padalinkite jį iš 60:

BPF = 12 600 CPM / 60 = 210 Hz

Kodėl BPF yra svarbus mašinų diagnostikoje?

Vibracija mentės praėjimo dažniu yra normali ir tikėtina bet kurios mašinos, kuri mentėmis judina orą ar skysčius, savybė. Tačiau šio dažnio vibracijos *amplitudė* yra labai svarbus mašinos mechaninės ir aerodinaminės būklės rodiklis. Reikšmingas BPF amplitudės padidėjimas arba jos harmonikų atsiradimas dažnai rodo besivystančias problemas.

Dažnos problemos, kurias rodo didelė BPF amplitudė

Padidėjusi vibracija ties 1xBPF arba jo kartotiniais (2xBPF, 3xBPF ir kt.) gali būti įvairių problemų simptomas:

• Aerodinaminės arba hidraulinės problemos: Pagrindinė priežastis yra netolygus arba turbulentinis srautas mašinos įleidimo arba išleidimo angoje. Tai gali būti dėl užsikimšimų, netinkamų ortakių arba mašinos veikimo toli nuo jos geriausio efektyvumo taško (BEP).
• Rotoriaus arba sparnuotės disbalansas: Nors disbalansas pirmiausia pasireiškia esant 1x sukimosi greičiui, netolygus masės pasiskirstymas taip pat gali lemti netolygų mentės apkrovimą ir padidėjusį BPF.
• Peilio pažeidimai arba susidėvėjimas: Įtrūkęs, sulenktas, nuskilęs ar eroduotas mentė sutrikdys vienodus slėgio pulsavimus, todėl žymiai padidės BPF vibracija.
• Netinkami atstumai: Ekscentrinė rotoriaus padėtis korpuse arba neteisingas atstumas tarp menčių galiukų ir korpuso gali sukelti didelius slėgio pulsavimus, kai mentės kerta siauriausią tašką.
• Struktūrinis rezonansas: Jei BPF arba viena iš jos harmonikų sužadina natūralų mašinos konstrukcijos, vamzdynų ar pamato dažnį, vibracija labai sustiprės.

Ašmenų pralaidumo dažnio harmonikos (2xBPF, 3xBPF)

Stiprios BPF harmonikos dažnai rodo rimtesnę problemą arba ryškesnį, ryškesnį skysčio srauto pulsavimą. Pavyzdžiui, smarkiai sulenkta mentė arba didelė kliūtis šalia sparnuotės gali sukurti ryškesnį, mažiau sinusoidinį slėgio impulsą, kuris pasireikš kaip kelios harmonikos FFT spektre.

Analizės metodai

Su BPF susijusių problemų diagnostika apima:

1. BPF apskaičiavimas: Pirma, nustatykite teorinį BPF, remdamiesi žinomu peilių skaičiumi ir greičiu.
2. Spektro analizė: Išnagrinėkite FFT spektrą, kad nustatytumėte pikus ties 1xBPF ir jo harmonikas.
3. Tendencijos: Palyginkite dabartinę BPF amplitudę su istoriniais duomenimis. Staigus arba laipsniškas padidėjimas yra aiškus pablogėjimo požymis.
4. Fazių analizė: Naudojant dviejų kanalų analizatorių, fazių rodmenys gali padėti nustatyti, ar problema susijusi su rotoriaus judėjimu, ar su konstrukcijos problema.

Stebėdamos ašmenų praėjimo dažnį, techninės priežiūros komandos gali gauti vertingų įžvalgų apie savo svarbiausių besisukančių įrenginių būklę ir nustatyti galimus gedimus, kol jie neįvyko.

← Atgal į pagrindinį rodyklę