Bezpłatne narzędzie inżynierskie #037
Kalkulator częstotliwości przejść łopatek
Oblicz kinematyczną częstotliwość przejścia dla znanej całkowitej liczby łopatek lub żłobków oraz zmierzonej prędkości obrotowej wału. Sama częstotliwość nie przewiduje amplitudy ani nie identyfikuje usterki.
Wyniki
Harmoniczne BPF
| Harmoniczna | Częstotliwość (Hz) | Rząd (× wał) | Okres (ms) |
|---|
Częstotliwość przejścia
Z jest całkowitą liczbą powtarzających się elementów wirnika, n jest prędkością obrotową wału w r/min, a fs jest częstotliwością obrotową wału. Dla ustalonego punktu obserwacji Z równomiernie powtarzających się elementów powoduje Z przejścia na obrot. ANSI/AMCA 301-22 podaje to samo równanie częstotliwości przejścia łopatek wentylatora w swojej metodzie oceny akustycznej (równ. 5.7).
Harmoniczne i pasma boczne
Tabela zawiera matematyczne całkowite harmoniczne h·fBPF. Rzeczywiste widma mogą zawierać BPF, harmoniczne i składowe modulacyjne, ale ich występowanie i amplituda zależą od geometrii wirnika/ustawienia, przepływu, obciążenia, lokalizacji czujnika, konstrukcji i odpowiedzi akustycznej. Obliczona linia to znacznik częstotliwości, a nie przewidywana amplituda widmowa.
Granica diagnostyczna
Nie diagnozuj na podstawie jednej linii. Szczyt BPF, jego harmoniczne lub pasma boczne oddalone o częstotliwość wału nie dowodzą jednoznacznie błędu luzu, uszkodzenia łopatki, zanieczyszczenia, rezonansu, recyrkulacji ani kawitacji. Porównuj podobne punkty pracy z danymi bazowymi/trendowymi i wykorzystuj potwierdzające dowody fazowe, falowe, ciśnieniowe, akustyczne, procesowe oraz z inspekcji. Ocena kawitacji wymaga również danych dotyczących pracy hydraulicznej i NPSH.
Obliczenie krok po kroku
fs = 2950/60 = 49.1667 Hz
fBPF = 6 × 49.1667 = 295 Hz
Okres = 1/295 = 3.3898 ms; 2×BPF = 590 Hz; 3×BPF = 885 Hz.
Źródła i zakres normy
- Norma ANSI/AMCA 301-22, równ. 5.7 — częstotliwość przejścia łopatek wentylatora.
- Raport techniczny NASA 20030064154 — BPF/harmoniczne w kontekście wymuszonej odpowiedzi wirnik–ustawienie i modulacji.
- Referencja kawitacyjna Grundfos — kontekst kawitacji i NPSH.
Zakres: stała prędkość obrotowa wału i jedna całkowita liczba równomiernie powtarzających się elementów. Zmienna prędkość rozmywa lub przeskanowuje częstotliwość; nierównomierny skok może tworzyć dodatkowe składowe. Ten kalkulator nie jest oceną intensywności drgań ISO ani akceptacji.
Kalkulator oblicza częstotliwość fBPF = Z × n/60 oraz jej całkowite harmoniczne dla znanej liczby elementów roboczych (łopatek) i prędkości obrotowej wału. Nie oblicza natomiast amplitudy widmowej drgań.
Nie. Częstotliwość łopatkowa (BPF) może wynikać z normalnego okresowego oddziaływania przepływu. Amplitudę należy oceniać względem porównywalnego widma bazowego lub trendu i potwierdzać na podstawie punktu pracy, fazy, przebiegu czasowego, pulsacji ciśnienia, hałasu oraz oględzin wewnętrznych.
Żaden pojedynczy układ harmonicznych BPF ani wstęg bocznych nie przypisuje jednoznacznie przyczyny do uszkodzenia mechanicznego, obrastania osadami, powiększonego luzu, rezonansu, recyrkulacji czy kawitacji. Obliczone linie częstotliwości należy traktować jako znaczniki pomocnicze do dalszej diagnostyki.
Należy wprowadzić rzeczywistą chwilową prędkość obrotową. Podczas zmiany prędkości obrotowej częstotliwość BPF zmienia się proporcjonalnie do Z-krotności częstotliwości wału; analiza rzędów (order tracking) jest wówczas znacznie bardziej użyteczna niż stały znacznik częstotliwości w Hz.
Nie. Kalkulator wykonuje wyłącznie kinematyczne obliczenie częstotliwości i nie stosuje żadnych progów intensywności drgań ani stref oceny według norm ISO.
Procedury opisane na tej stronie zostały opracowane i przetestowane w warunkach terenowych przez zespół Vibromera przy użyciu urządzenia Balanset-1A, przenośnego dwukanałowego balansera i analizatora drgań do wyważania wirników na miejscu.
Profesjonalne urządzenia do analizy drgań do diagnostyki wentylatorów i pomp, wyważania w terenie i monitorowania stanu. Używane w ponad 50 krajach.
