Бесплатный инженерный инструмент № 037
Калькулятор частоты прохождения лопаток
Рассчитайте кинематическую частоту прохождения для известного целого числа лопаток или направляющих аппаратов и измеренной частоты вращения вала. Одна только частота не предсказывает амплитуду и не определяет неисправность.
Результаты
Гармоники BPF
| Гармоника | Частота (Гц) | Кратность (× частота вращения вала) | Период (мс) |
|---|
Частота прохождения
Z целое число повторяющихся элементов ротора, n частота вращения вала в r/min, а fs частота вращения вала. Для фиксированной точки наблюдения Z одинаково повторяющихся элементов создают Z прохождений за оборот. ANSI/AMCA 301-22 приводит это же уравнение частоты прохождения лопаток вентилятора в методе оценки шума (уравнение 5.7).
Гармоники и боковые полосы
В таблице приведены математические целочисленные гармоники h·fBPF. В реальных спектрах могут присутствовать BPF, гармоники и компоненты модуляции, но их наличие и амплитуда зависят от геометрии ротор/статор, потока, нагрузки, места установки датчика, конструкции и акустического отклика. Рассчитанная линия является маркером частоты, а не прогнозом спектральной амплитуды.
Граница диагностики
Не ставьте диагноз по одной линии. Пик BPF, его гармоники или боковые полосы с шагом частоты вала не доказывают однозначно ошибку зазора, повреждение лопаток, загрязнение, резонанс, рециркуляцию или кавитацию. Сравнивайте сопоставимые рабочие точки с базовыми данными и трендами; используйте подтверждающие данные фазового анализа, формы сигнала, давления, акустики, технологического процесса и осмотра. Для оценки кавитации также требуются данные о гидравлическом режиме и NPSH.
Пример расчета
fs = 2950/60 = 49.1667 Гц
fBPF = 6 × 49.1667 = 295 Гц
Период = 1/295 = 3.3898 ms; 2×BPF = 590 Гц; 3×BPF = 885 Гц.
Источники и область действия стандарта
- Стандарт ANSI/AMCA 301-22, уравнение 5.7 — частота прохождения лопаток вентилятора.
- Технический отчет NASA 20030064154 — контекст BPF/гармоник в вынужденном отклике ротор-статор и модуляции.
- Справочный материал Grundfos по кавитации — контекст кавитации и NPSH.
Область применения: постоянную частоту вращения вала и одно целое число одинаково повторяющихся элементов. При переменной частоте вращения линия частоты размывается или перемещается; неравномерный шаг может создавать дополнительные компоненты. Этот калькулятор не является оценкой тяжести или приемки по ISO.
Калькулятор вычисляет fBPF = Z × n/60 и целочисленные гармоники для известного числа рабочих лопаток и частоты вращения вала. Он не рассчитывает амплитуду спектральных составляющих.
Нет. Лопаточная частота (BPF) присутствует в спектре и при нормальном периодическом гидро- или аэродинамическом взаимодействии потока с лопатками. Оценивайте амплитуду в сравнении с базовым уровнем (трендом) и сопоставляйте с режимом работы, фазой, временным сигналом, пульсациями давления, акустикой и данными осмотра.
Ни одна отдельно взятая комбинация гармоник лопаточной частоты или боковых полос не является однозначным признаком только повреждения лопаток, отложений, нарушения зазоров, резонанса, рециркуляции или кавитации. Рассматривайте расчётные частоты как ориентиры для углублённой диагностики.
Используйте фактическую мгновенную частоту вращения. При изменении оборотов лопаточная частота BPF изменяется пропорционально Z-кратной частоте вращения вала, поэтому порядковый анализ (order tracking) гораздо информативнее фиксированных частотных маркеров.
Нет. Калькулятор выполняет чисто кинематический расчёт частот и не применяет пороговые значения виброскорости или зоны оценки по стандартам ISO.
Процедуры, описанные на этой странице, были разработаны и опробованы в полевых условиях командой Vibromera с использованием Balanset-1A — портативного двухканального балансировочного прибора и анализатора вибрации для балансировки роторов на месте эксплуатации.
Профессиональные приборы для анализа вибрации, предназначенные для диагностики вентиляторов и насосов, балансировки на месте и мониторинга технического состояния. Используются более чем в 50 странах.
