Фреквенција пролаза лопатице (BPF) у анализи вибрација

Дефиниција: Шта је фреквенција пролаза лопатице?

Фреквенција пролаза лопатице (BPF) је истакнута фреквентна компонента која се налази у вибрационом потпису аеродинамичких и хидродинамичких машина попут вентилатора, пумпи, дуваљки и компресора. Она представља брзину којом ротирајуће лопатице или крила импелера пролазе поред стационарне тачке, као што је прекидачка лопатица, дифузор или локација сензора. Ова интеракција ствара јасно пулсирање притиска за сваки пролаз лопатице, што резултира вибрационим сигналом на предвидљивој фреквенцији.

Како израчунати фреквенцију пролаза сечива

BPF је једноставан за израчунавање и зависи од брзине ротације машине и броја лопатица на њеном импелеру или ротору.

Формула је:

BPF = Број лопатица × Брзина ротације

На пример, вентилатор са 7 лопатица које се окрећу брзином од 1.800 о/мин имао би BPF од:

BPF = 7 лопатица × 1.800 обртаја у минути = 12.600 CPM (циклуса у минути)

Да бисте ово претворили у херце (Hz), једноставно поделите са 60:

BPF = 12.600 CPM / 60 = 210 Hz

Зашто је BPF важан у дијагностици машина?

Вибрација на фреквенцији пролаза лопатица је нормална и очекивана карактеристика било које машине која покреће ваздух или течност помоћу лопатица. Међутим, *амплитуда* вибрација на овој фреквенцији је критичан индикатор механичког и аеродинамичког стања машине. Значајно повећање амплитуде BPF-а, или појава његових хармоника, често указује на развој проблема.

Уобичајени проблеми које показује висока амплитуда BPF-а

Повишене вибрације на 1xBPF или његовим вишекратницима (2xBPF, 3xBPF, итд.) могу бити симптом разних проблема:

• Аеродинамички или хидраулични проблеми: Неравномерни или турбулентни проток на улазу или излазу машине је примарни узрок. То може бити због блокада, неправилних канала или рада машине далеко од њене тачке најбоље ефикасности (BEP).
• Неравнотежа ротора или импелера: Иако се неравнотежа првенствено појављује при брзини ротације од 1x, неуједначена расподела масе такође може довести до неравномерног оптерећења лопатица и повећаног BPF-а.
• Оштећење или хабање сечива: Напукла, савијена, окрњена или еродирана сечива ће пореметити једнолике пулсације притиска, узрокујући значајно повећање вибрација BPF-а.
• Неправилна одобрења: Ексцентричан положај ротора унутар кућишта или неправилан размак између врхова лопатица и кућишта могу изазвати велике пулсације притиска док лопатице пролазе кроз најтежу тачку.
• Structural Resonance: Ако BPF или један од његових хармоника побуди природну фреквенцију структуре машине, цеви или темеља, вибрације ће бити знатно појачане.

Хармоници фреквенције проласка лопатице (2xBPF, 3xBPF)

Присуство јаких хармоника BPF-а често указује на озбиљнији проблем или израженије, оштре пулсације у протоку флуида. На пример, јако савијена лопатица или значајна препрека близу импелера могу створити оштрији, мање синусоидни импулс притиска, који ће се манифестовати као вишеструки хармоници у FFT спектру.

Технике анализе

Дијагностиковање проблема повезаних са БПФ-ом укључује:

1. Израчунавање БПФ-а: Прво, одредите теоријски BPF на основу познатог броја лопатица и брзине.
2. Анализа спектра: Испитајте FFT спектар да бисте идентификовали врхове на 1xBPF и његове хармонике.
3. Трендови: Упоредите тренутну амплитуду BPF-а са историјским подацима. Нагли или постепени пораст је јасан знак погоршања.
4. Фазна анализа: Коришћењем двоканалног анализатора, фазна очитавања могу помоћи у утврђивању да ли је проблем повезан са кретањем ротора или структурним проблемом.

Праћењем фреквенције пролаза лопатица, тимови за одржавање могу стећи драгоцене увиде у стање здравља своје критичне ротирајуће опреме и идентификовати потенцијалне кварове пре него што се догоде.

← Назад на главни индекс