Asmens caurlaides frekvence (BPF) vibrācijas analīzē

Definīcija: Kas ir asmens caurlaides frekvence?

Asmens caurlaides frekvence (BPF) ir ievērojama frekvences komponente, kas atrodama aerodinamisko un hidrodinamisko mašīnu, piemēram, ventilatoru, sūkņu, pūtēju un kompresoru, vibrācijas signālrakstā. Tā atspoguļo ātrumu, ar kādu lāpstiņriteņa rotējošie lāpstiņas vai spārniņi šķērso nekustīgu punktu, piemēram, robežvērtību, difuzoru vai sensora atrašanās vietu. Šī mijiedarbība rada atšķirīgu spiediena pulsāciju katrai lāpstiņas pārejai, kā rezultātā rodas vibrācijas signāls ar paredzamu frekvenci.

Kā aprēķināt asmens caurlaides frekvenci

BPF ir vienkārši aprēķināms, un tas ir atkarīgs no mašīnas griešanās ātruma un lāpstiņriteņa vai rotora lāpstiņu skaita.

Formula ir šāda:

BPF = asmeņu skaits × rotācijas ātrums

Piemēram, ventilatoram ar 7 lāpstiņām, kas rotē ar ātrumu 1800 apgr./min, BPF būtu:

BPF = 7 asmeņi × 1800 apgr./min = 12 600 cikli minūtē (CPM)

Lai to pārvērstu hercos (Hz), vienkārši daliet ar 60:

BPF = 12 600 mūzikas minūtē / 60 = 210 Hz

Kāpēc BPF ir svarīgs mašīnu diagnostikā?

Vibrācija lāpstiņas pārlidojuma frekvencē ir normāla un paredzama jebkuras mašīnas, kas pārvieto gaisu vai šķidrumu ar lāpstiņām, īpašība. Tomēr vibrācijas *amplitūda* šajā frekvencē ir kritisks mašīnas mehāniskā un aerodinamiskā stāvokļa indikators. Ievērojams BPF amplitūdas pieaugums vai tās harmoniku parādīšanās bieži norāda uz problēmām.

Bieži sastopamas problēmas, ko norāda augsta BPF amplitūda

Paaugstināta vibrācija pie 1xBPF vai tā daudzkārtņiem (2xBPF, 3xBPF utt.) var liecināt par dažādām problēmām:

• Aerodinamiskās vai hidrauliskās problēmas: Nevienmērīga vai turbulenta plūsma iekārtas ieplūdes vai izplūdes atverē ir galvenais iemesls. Tas var būt saistīts ar aizsprostojumiem, nepareizu gaisa vadu uzstādīšanu vai iekārtas darbību tālu no tās labākās efektivitātes punkta (BEP).
• Rotora vai lāpstiņriteņa nelīdzsvarotība: Lai gan nelīdzsvarotība galvenokārt parādās pie 1x rotācijas ātruma, nevienmērīgs masas sadalījums var izraisīt arī nevienmērīgu lāpstiņas slodzi un palielinātu BPF.
• Asmens bojājumi vai nodilums: Saplaisājis, saliekts, nošķeldēts vai erodēts asmens izjauks vienmērīgās spiediena pulsācijas, izraisot ievērojamu BPF vibrācijas palielināšanos.
• Nepareizas atļaujas: Rotora ekscentrisks novietojums tā korpusā vai nepareiza atstarpe starp lāpstiņu galiem un korpusu var izraisīt lielas spiediena pulsācijas, lāpstiņām šķērsojot visciešāko punktu.
• Strukturālā rezonanse: Ja BPF vai kāda no tā harmonikām ierosina mašīnas konstrukcijas, cauruļvadu vai pamatnes dabisko frekvenci, vibrācija tiks ļoti pastiprināta.

Lāpstiņas caurlaides frekvences harmonikas (2xBPF, 3xBPF)

Spēcīgu BPF harmoniku klātbūtne bieži norāda uz nopietnāku problēmu vai izteiktāku, asāku pulsāciju šķidruma plūsmā. Piemēram, stipri saliekta lāpstiņa vai ievērojams šķērslis lāpstiņriteņa tuvumā var radīt asāku, mazāk sinusoidālu spiediena impulsu, kas izpaudīsies kā vairākas harmonikas FFT spektrā.

Analīzes metodes

Ar BPF saistītu problēmu diagnosticēšana ietver:

1. BPF aprēķināšana: Vispirms nosakiet teorētisko BPF, pamatojoties uz zināmo asmeņu skaitu un ātrumu.
2. Spektra analīze: Izpētiet FFT spektru, lai identificētu maksimumus pie 1xBPF un tā harmonikas.
3. Tendences: Salīdziniet pašreizējo BPF amplitūdu ar vēsturiskajiem datiem. Pēkšņs vai pakāpenisks pieaugums ir skaidra pasliktināšanās pazīme.
4. Fāzes analīze: Izmantojot divkanālu analizatoru, fāzes rādījumi var palīdzēt noteikt, vai problēma ir saistīta ar rotora kustību vai strukturālu problēmu.

Uzraugot asmeņu pārsēšanās frekvenci, apkopes komandas var iegūt vērtīgu ieskatu kritiski svarīgo rotējošo iekārtu stāvoklī un identificēt iespējamās kļūmes, pirms tās rodas.

← Atpakaļ uz galveno indeksu