Frecvența de trecere a palei (BPF) în analiza vibrațiilor

Definiție: Ce este frecvența de trecere a lamei?

Frecvența de trecere a lamei (BPF) este o componentă de frecvență proeminentă care se găsește în semnătura de vibrație a mașinilor aerodinamice și hidrodinamice, cum ar fi ventilatoarele, pompele, suflantele și compresoarele. Reprezintă viteza cu care palele sau palele rotative ale unui rotor trec printr-un punct staționar, cum ar fi o paletă de întrerupere, un difuzor sau o locație a senzorului. Această interacțiune creează o pulsație distinctă de presiune pentru fiecare trecere a palei, rezultând un semnal de vibrație la o frecvență previzibilă.

Cum se calculează frecvența de trecere a lamei

BPF este ușor de calculat și este o funcție de viteza de rotație a mașinii și de numărul de palete de pe rotor sau rotor.

Formula este:

BPF = Număr de pale × Viteză de rotație

De exemplu, un ventilator cu 7 pale care se rotesc la 1.800 RPM ar avea un factor de putere (BPF) de:

BPF = 7 lame × 1.800 RPM = 12.600 CPM (cicluri pe minut)

Pentru a converti aceasta în Hertz (Hz), pur și simplu împărțiți la 60:

BPF = 12.600 CPM / 60 = 210 Hz

De ce este BPF important în diagnosticarea mașinilor?

Vibrațiile la frecvența de trecere a palei sunt o caracteristică normală și așteptată a oricărei mașini care mișcă aer sau fluid cu pale. Cu toate acestea, *amplitudinea* vibrațiilor la această frecvență este un indicator critic al stării mecanice și aerodinamice a mașinii. O creștere semnificativă a amplitudinii factorului de putere al benzii de rotație (BPF) sau apariția armonicelor sale indică adesea apariția unor probleme.

Probleme frecvente indicate de amplitudinea mare a factorului de putere (BPF)

Vibrațiile ridicate la 1xBPF sau multiplii săi (2xBPF, 3xBPF etc.) pot fi un simptom al diverselor probleme:

• Probleme aerodinamice sau hidraulice: Curgerea neuniformă sau turbulentă la intrarea sau ieșirea mașinii este o cauză principală. Aceasta poate fi cauzată de blocaje, conducte necorespunzătoare sau funcționarea mașinii departe de punctul său de cea mai bună eficiență (BEP).
• Dezechilibru al rotorului sau al rotorului: Deși dezechilibrul apare în principal la o viteză de rotație de 1x, o distribuție neuniformă a masei poate duce, de asemenea, la o încărcare neuniformă a palei și la o putere brută a palei (BPF) crescută.
• Deteriorarea sau uzura lamei: O lamă crăpată, îndoită, ciobită sau erodată va perturba pulsațiile uniforme de presiune, provocând o creștere semnificativă a vibrațiilor BPF.
• Distanțe necorespunzătoare: O poziție excentrică a rotorului în carcasa sa sau un joc incorect între vârfurile palelor și carcasă poate provoca pulsații mari de presiune pe măsură ce palele trec de punctul cel mai strâns.
• Rezonanța structurală: Dacă factorul de putere BPF sau una dintre armonicele sale excită o frecvență naturală a structurii, conductelor sau fundației mașinii, vibrația va fi puternic amplificată.

Armonicele frecvenței de trecere a palei (2xBPF, 3xBPF)

Prezența unor armonice puternice ale factorului de putere al benzii de curgere (BPF) indică adesea o problemă mai severă sau o pulsație mai distinctă și mai ascuțită în curgerea fluidului. De exemplu, o lamă puternic îndoită sau o obstrucție semnificativă în apropierea rotorului poate crea un impuls de presiune mai ascuțit, mai puțin sinusoidal, care se va manifesta ca armonice multiple în spectrul FFT.

Tehnici de analiză

Diagnosticarea problemelor legate de BPF implică:

1. Calcularea BPF: Mai întâi, determinați BPF-ul teoretic pe baza numărului și vitezei cunoscute de lame.
2. Analiza spectrului: Examinați spectrul FFT pentru a identifica vârfurile la 1xBPF și armonicele acestora.
3. În tendințe: Comparați amplitudinea curentă a factorului de putere BPF cu datele istorice. O creștere bruscă sau graduală este un semn clar de deteriorare.
4. Analiza fazelor: Folosind un analizor cu două canale, citirile de fază pot ajuta la determinarea dacă problema este legată de mișcarea rotorului sau de o problemă structurală.

Prin monitorizarea frecvenței de trecere a palelor, echipele de mentenanță pot obține informații valoroase despre starea echipamentelor lor rotative critice și pot identifica potențialele defecțiuni înainte ca acestea să apară.

← Înapoi la indexul principal