व्हायब्रेशन विश्लेषणातील ब्लेड पास फ्रिक्वेन्सी (BPF)
ब्लेड पास फ्रिक्वेन्सी (BPF) हा एअरोडायनॅमिक आणि हायड्रोडायनॅमिक मशीनच्या व्हायब्रेशन सिग्नेचरमध्ये आढळणारा एक ठळक फ्रिक्वेन्सी घटक आहे, जसे की fans, pumps, ब्लोअर आणि कॉम्प्रेसर. इम्पेलरचे फिरणारे ब्लेड किंवा व्हेन एखाद्या स्थिर बिंदूजवळून — कटऑफ (किंवा कटवॉटर) व्हेन, डिफ्यूझर किंवा सेन्सरच्या जागेजवळून — जातात त्या दराचे हे प्रतिनिधित्व करते. प्रत्येक ब्लेड पासमुळे एक स्वतंत्र दाब-स्पंदन निर्माण होते आणि या स्पंदनांची बेरीज एक स्वच्छ, अंदाजयोग्य व्हायब्रेशन शिखर तयार करते, जे विश्लेषक आधीच काढू शकतो आणि कालांतराने त्यावर लक्ष ठेवू शकतो. BPF थेट याच्याशी जोडलेले असल्यामुळे running speed आणि ब्लेड संख्येशी, हे यातील सर्वात निदानदृष्ट्या उपयुक्त वैशिष्ट्यांपैकी एक आहे कंपन स्पेक्ट्रम कोणत्याही ब्लेडयुक्त यंत्राचे.
1. व्याख्या: ब्लेड पास फ्रिक्वेन्सी म्हणजे काय?
BPF हे मूलतः एअरोडायनॅमिक किंवा हायड्रॉलिक परस्परक्रियेमुळे उद्भवते, यांत्रिक दोषामुळे नव्हे. प्रत्येक ब्लेड एखाद्या स्थिर अडथळ्याजवळून — बहुधा पंपाच्या व्होल्यूट कटवॉटरजवळून किंवा फॅनच्या हाऊसिंग टंगजवळून — जातो तेव्हा तो क्षणभर द्रवपदार्थ संकुचित करतो आणि नंतर सोडतो, ज्यामुळे केसिंग आणि आजूबाजूच्या रचनेत एक दाब-स्पंदन पाठवले जाते. प्रत्येक ब्लेडसाठी, प्रत्येक फेरीसाठी हे पुन्हा घडल्यास, परिणामी केवळ किती ब्लेड आहेत आणि ते किती वेगाने फिरतात यावरून ठरणाऱ्या फ्रिक्वेन्सीवर एक स्थिर स्वर मिळतो. म्हणूनच पंपांवर BPF ला कधीकधी व्हेन पास फ्रिक्वेन्सी असेही म्हणतात: ब्लेडयुक्त घटक फॅन रोटर असो वा पंप इम्पेलर, भौतिकशास्त्र एकसारखेच असते. हे त्या कुटुंबातील आहे वायुगतिशास्त्रीय शक्तीं and हायड्रॉलिक शक्तीं जे सामान्य सेवेत मशीनला उत्तेजित करतात.
2. ब्लेड पास फ्रिक्वेन्सी कशी काढावी
BPF काढणे सोपे आहे; ती फक्त मशीनच्या’ फिरण्याच्या गतीचा आणि त्याच्या इम्पेलरवरील ब्लेड किंवा व्हेनच्या संख्येचा गुणाकार आहे:
BPF = ब्लेडची संख्या × फिरण्याची गती
उदाहरणार्थ, 1,800 RPM वर फिरणाऱ्या 7 ब्लेड असलेल्या फॅनची BPF अशी असते:
BPF = 7 blades × 1,800 RPM = 12,600 CPM (cycles per minute)
हे हर्ट्झ (Hz) मध्ये रूपांतरित करण्यासाठी, 60 ने भागा:
BPF = 12,600 CPM ÷ 60 = 210 Hz
एक सूक्ष्म बाब लक्षात ठेवण्यासारखी आहे: जेव्हा ब्लेडची संख्या आणि स्थिर अडथळ्यांची संख्या एक सामायिक घटक सामायिक करतात, तेव्हा प्रभावी स्पंदन प्रतिमान बदलते आणि काही डिझाइन्स BPF एक स्वच्छ, वेगळे शिखर राहावे यासाठी एकाच कटवॉटरसमोर मुद्दाम मूळ संख्येइतके व्हेन वापरतात. जर तुम्हाला मार्गावरील प्रत्येक मशीनसाठी हे गणित हाताने करायचे नसेल, तर आमचे मोफत ब्लेड पास फ्रिक्वेन्सी कॅलक्युलेटर ब्लेड संख्या आणि गती थेट BPF मध्ये रूपांतरित करते, आणि हार्मोनिक वारंवारता कॅल्क्युलेटर फिरण्याच्या गतीचे ऑर्डर मांडते जेणेकरून BPF आणि त्याचे harmonics इतर घटकांच्या तुलनेत कुठे येतील हे तुम्ही ओळखू शकता.
3. मशीन निदानात BPF का महत्त्वाचे आहे?
ब्लेड पास फ्रिक्वेन्सीवरील व्हायब्रेशन हे ब्लेडच्या साहाय्याने हवा किंवा द्रवपदार्थ हलवणाऱ्या कोणत्याही मशीनचे एक सामान्य आणि अपेक्षित वैशिष्ट्य आहे — त्याचे केवळ अस्तित्व हा दोष नाही. निदानदृष्ट्या महत्त्वाचे असते ते amplitude त्या फ्रिक्वेन्सीवर, जी मशीनच्या मेकॅनिकल आणि एअरोडायनामिक स्थितीचा एक संवेदनशील निर्देशक आहे. BPF अॅम्प्लिट्यूडमध्ये लक्षणीय वाढ, किंवा प्रबळ हार्मोनिक्सचे अचानक प्रकट होणे, हे बिघाड होण्याच्या खूप आधीच विकसित होत असलेल्या समस्येचे वारंवार संकेत देते. म्हणूनच BPF अॅम्प्लिट्यूड हा नियमित ट्रेंडिंग मध्ये कंडिशन मॉनिटरिंग कार्यक्रम.
4. उच्च BPF अँप्लिट्यूड सूचित करणाऱ्या सामान्य समस्या
1×BPF किंवा त्याच्या गुणकांवर (2×BPF, 3×BPF, इत्यादी) वाढलेले व्हायब्रेशन हे अनेक वेगवेगळ्या समस्यांचे लक्षण असू शकते:
- वायुगतिकीय किंवा हायड्रॉलिक समस्या: इनलेट किंवा आउटलेटवर असमान किंवा अशांत प्रवाह हे एक प्रमुख कारण आहे, जे अडथळे, खराब डक्टिंग, किंवा मशीन तिच्या Best Efficiency Point (BEP) पासून खूप दूर चालवल्यामुळे उद्भवते. पंपांमध्ये हे पुढे जाऊन कॅव्हिटेशन or रीसर्क्युलेशन जेव्हा ऑपरेटिंग पॉइंट खूप दूर सरकतो.
- रोटर किंवा इम्पेलर इम्बॅलन्स: although unbalance मुख्यतः 1× रनिंग स्पीडवर दिसून येते, असमान वस्तुमान वितरणामुळे असमान ब्लेड लोडिंगही निर्माण होऊ शकते जे BPF वाढवते.
- ब्लेडचे नुकसान किंवा झीज: तडा गेलेला, वाकलेला, खंडित झालेला, किंवा झिजलेला ब्लेड एकसमान प्रेशर पल्सेशन्समध्ये व्यत्यय आणतो, ज्यामुळे BPF व्हायब्रेशनमध्ये लक्षणीय वाढ होते — हे याचा एक सामान्य परिणाम आहे इम्पेलर दोष.
- अयोग्य क्लीयरन्स: हाउसिंगमधील रोटरची विक्षिप्त (एक्सेन्ट्रिक) स्थिती, किंवा ब्लेड टिप्स आणि केसिंगमधील चुकीचे क्लिअरन्स, मोठे प्रेशर पल्स निर्माण करते कारण ब्लेड सर्वात अरुंद बिंदूजवळून जातात. हे याच्याशी जवळून संबंधित आहे विकेंद्रता रोटर-हाउसिंग जॉमेट्रीमध्ये.
- संरचनात्मक अनुनाद: जर BPF किंवा त्याचे एखादे हार्मोनिक हे मशीन, तिची पाइपिंग, किंवा तिच्या फाउंडेशनच्या एखाद्या नैसर्गिक वारंवारता शी जुळले, तर व्हायब्रेशन हे रेझोनन्सद्वारे प्रचंड प्रमाणात वाढवले जाते संरचनात्मक अनुनाद.
5. ब्लेड पास फ्रिक्वेन्सीचे हार्मोनिक्स (2×BPF, 3×BPF)
प्रबळ BPF हार्मोनिक्सची उपस्थिती सहसा अधिक गंभीर समस्येकडे, किंवा प्रवाहातील तीक्ष्ण, कमी साइनसॉइडल प्रेशर पल्सकडे निर्देश करते. गंभीरपणे वाकलेला ब्लेड, किंवा इम्पेलरजवळ बसलेला महत्त्वपूर्ण अडथळा, स्वच्छ साइन वेव्हपासून दूर जाणारा पल्स निर्माण करतो; फ्रिक्वेन्सी डोमेनमध्ये त्याचे रूपांतर नॉइझच्या वर उठणाऱ्या अनेक हार्मोनिक्समध्ये होते. म्हणूनच 1×BPF, 2×BPF, आणि 3×BPF च्या सापेक्ष उंचींचे वाचन विश्लेषकाला अंतर्निहित अडथळा किती “शिखरयुक्त” आणि किती गंभीर झाला आहे याची जाणीव देते.
6. विश्लेषण तंत्रे
BPF-संबंधित समस्यांचे निदान स्पष्ट क्रमाने केले जाते:
- BPF मोजा: प्रथम ज्ञात ब्लेड संख्या आणि स्पीडवरून सैद्धांतिक मूल्य निश्चित करा, जेणेकरून कोठे पाहायचे हे तुम्हाला नेमके कळेल.
- स्पेक्ट्रम विश्लेषण: examine the FFT 1×BPF आणि त्याच्या हार्मोनिक्सवरील पीक ओळखण्यासाठी, आणि ते ब्रॉडबँड नॉइझ फ्लोरच्या तुलनेत किती ठळकपणे दिसतात याचा अंदाज घेण्यासाठी स्पेक्ट्रम
- ट्रेंडिंग: सध्याच्या BPF अॅम्प्लिट्यूडची ऐतिहासिक baseline डेटाशी तुलना करा; अचानक किंवा क्रमिक वाढ हे बिघडण्याचे स्पष्ट चिन्ह आहे.
- टप्प्यातील विश्लेषण: ड्युअल-चॅनेल अॅनालायझरसह, phase रीडिंग्स रोटर मोशनमध्ये मूळ असलेली समस्या स्ट्रक्चरमध्ये मूळ असलेल्या समस्येपासून वेगळी करण्यास मदत करतात.
तो शेवटचा टप्पा म्हणजे जिथे खरे टू-चॅनेल इन्स्ट्रुमेंट फील्डमध्ये त्याचे मूल्य सिद्ध करते. यासारखा पोर्टेबल अॅनालायझर आणि बॅलन्सर Balanset-1A ऑपरेटिंग स्पीडवर दोन चॅनेल्सवर एकाच वेळी अॅम्प्लिट्यूड आणि फेज कॅप्चर करतो, ज्यामुळे एका इंजिनिअरला BPF जवळचा वाढलेला पीक खरोखर एअरोडायनामिक आहे की प्रत्यक्षात 1× आहे हे निश्चित करता येते imbalance जे याद्वारे दुरुस्त केले जाऊ शकते balancing रोटर जागेवर ठेवते. ब्लेड पास फ्रिक्वेन्सीचे पद्धतशीरपणे निरीक्षण करून, देखभाल पथके त्यांच्या महत्त्वाच्या फिरणाऱ्या उपकरणांच्या स्थितीबद्दल मौल्यवान अंतर्दृष्टी मिळवतात आणि संभाव्य बिघाड होण्याच्या खूप आधीच ते ओळखू शकतात.
