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टर्बाइन ब्लेड प्राकृतिक आवृत्ति & कैम्पबेल जाँच
टर्बाइन ब्लेड (कैंटिलीवर बीम मॉडल) के पहिला-मोड प्राकृतिक आवृत्ति के गणना करीं आ सरल कैम्पबेल डायग्राम के इस्तेमाल से ऑपरेटिंग स्पीड रेंज में हार्मोनिक क्रॉसिंग के जाँच करीं।
परिणाम
कैंटिलीवर बीम प्राकृतिक आवृत्ति
टर्बाइन ब्लेड के जड़ पर फिक्स कैंटिलीवर बीम के रूप में मॉडल कइल जा सकेला। प्राकृतिक आवृत्तियाँ ई बा:
- λn — आइगेनवैल्यू: λ₁ = 1.8751, λ₂ = 4.6941, λ₃ = 7.8548
- E — यंग के मापांक (Pa)
- I — क्षेत्र के द्वितीय आघूर्ण (m⁴) = b·h³/12, आयताकार क्रॉस-सेक्शन खातिर
- ρ — सामग्री घनत्व (kg/m³)
- A — क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्रफल (m²) = b·h
- L — ब्लेड के लंबाई (m)
कैंपबेल डायग्राम
कैम्पबेल डायग्राम ब्लेड के प्राकृतिक आवृत्ति (क्षैतिज रेखा) के इंजन ऑर्डर एक्साइटेशन रेखा (विकर्ण रेखा: f = n × RPM/60) के मुकाबले प्लॉट करेला। ऑपरेटिंग स्पीड रेंज के भीतर इंटरसेक्शन संभावित रेजोनेंस के संकेत देला।
आमतौर पर ऑपरेटिंग स्पीड पर प्राकृतिक आवृत्ति आ एक्साइटेशन आवृत्ति के बीच कम से कम 10% सेपरेशन मार्जिन जरूरी होला।
मोड शेप रेशियो
| मोड | λn | fn / f₁ रेशियो | करैक्टर |
|---|---|---|---|
| पहिला | 1.8751 | 1.000 | पहिला बेंडिंग |
| दूसरा | 4.6941 | 6.267 | दूसरा बेंडिंग |
| तिसरा | 7.8548 | 17.55 | तिसरा बेंडिंग |
दिहल बा: L = 500 mm, मोटाई h = 12 mm, चौड़ाई b = 80 mm, स्टील (E = 200 GPa, ρ = 7850 kg/m³)
I = 80 × 12³ / 12 = 11,520 mm⁴ = 1.152 × 10⁻⁸ m⁴
A = 80 × 12 = 960 mm² = 9.6 × 10⁻⁴ m²
f₁ = (1.8751² / (2π)) × √(200×10⁹ × 1.152×10⁻⁸ / (7850 × 9.6×10⁻⁴ × 0.5⁴)) = 0.5596 × √4892
f₁ ≈ 39.1 Hz
⚠️ नोट: ई एगो सरल यूनिफॉर्म कैंटिलीवर बीम मॉडल ह। असली टर्बाइन ब्लेड में टेपर्ड प्रोफाइल, ट्विस्ट, श्राउड, प्लेटफॉर्म इफेक्ट, सेंट्रीफ्यूगल स्टिफनिंग, आ तापमान-निर्भर सामग्री गुण होला जे प्राकृतिक आवृत्ति के काफी प्रभावित करेला। विस्तृत डिजाइन खातिर FEA के इस्तेमाल करीं।
कैंपबेल डायग्राम (एकरा के इंटरफेरेंस डायग्राम भी कहल जाला) ब्लेड के प्राकृतिक आवृत्ति के क्षैतिज रेखा के रूप में आ इंजन ऑर्डर उत्तेजन आवृत्ति के तिरछा रेखा (f = n × RPM/60) के रूप में देखावेला। ऑपरेटिंग गति रेंज के भीतर कटान बिंदु संभावित रेजोनेंस स्थिति बतावेला, जवना से बचल जरूरी बा।
कैंटिलीवर बीम मॉडल टर्बाइन ब्लेड के प्राकृतिक आवृत्ति के बढ़िया पहिला अनुमान देला। ब्लेड के जड़ मूलतः स्थिर रहेला, आ मुक्त छोर कंपन करेला। प्रारंभिक डिजाइन आ तेज जाँच खातिर, ई विश्लेषणात्मक मॉडल सरल ब्लेड ज्यामिति खातिर FEA के 10–20% के भीतर नतीजा देला।
डिजाइन गति पर प्राकृतिक आवृत्ति आ उत्तेजन आवृत्ति के बीच कम से कम 10% के अलगाव मार्जिन आमतौर पर जरूरी होला। कुछ कोड आ निर्माता महत्वपूर्ण इस्तेमाल खातिर 15% भा 20% तक माँगेले। अगर कौनो कटान ऑपरेटिंग रेंज के भीतर पड़े, त ब्लेड डिजाइन बदले के पड़ी।
उत्तेजन के आम स्रोत में शामिल बा:
- नोजल पासिंग — नोजल वेन के संख्या × RPM/60
- रोटर हार्मोनिक — रनिंग स्पीड के 1×, 2×, 3×
- अपस्ट्रीम वेक — स्ट्रट, बेयरिंग, कंबस्टर से
- आंशिक एडमिशन — इंपल्स स्टेज में एडमिशन के चाप
ज्यादा घूर्णन गति पर, सेंट्रीफ्यूगल बल ब्लेड के प्रभावी कठोरता बढ़ावेला, जवना से ओकर प्राकृतिक आवृत्ति ऊपर उठेला। एही से असली ब्लेड खातिर कैंपबेल डायग्राम के रेखा थोड़ा ऊपर के ओर मुड़ल रहेला (पूरा तरह क्षैतिज ना)। ई कैलकुलेटर सेंट्रीफ्यूगल स्टिफनिंग के बिना सरल मॉडल इस्तेमाल करेला।
एह पन्ना पर बताइल गइल प्रक्रिया सभ के Vibromera टीम द्वारा Balanset-1A—एगो पोर्टेबल ड्युअल-चैनल बैलेंसर आ कंपन विश्लेषक—के इस्तेमाल से, साइट पर रोटर बैलेंसिंग खातिर विकसित कइल गइल आ फील्ड में टेस्ट कइल गइल।
टर्बोमशीनरी खातिर पेशेवर कंपन विश्लेषण आ फील्ड बैलेंसिंग उपकरण। 50+ देस में इस्तेमाल होला।
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko कंपन विश्लेषण के इंजीनियर हईं आ Vibromera के संस्थापक आ मुख्य कार्यकारी अधिकारी हईं। 15 साल से भी ढेर समय से ऊ घूमे वाला उपकरण के टेस्ट बेंच पर ना, बलुक मौका पर ही संतुलित करत आ रहल बानी: मल्चर, औद्योगिक पंखा, क्रशर, सेंट्रीफ्यूज, शाफ्ट आ स्पिंडल। एही काम से Balanset उपकरण निकलल — इनका के अइसन औजार के रूप में बनावल गइल जेके विशेषज्ञ मशीन तक ले जाके मौका पर अकेले इस्तेमाल कर सके, ना कि प्रयोगशाला के उपकरण के रूप में। Vibromera के स्थापना 2017 में भइल आ 2023 से ई पुर्तगाल के पोर्तो शहर में बा। Balanset श्रृंखला के विकास, असेंबली आ सहायता सब इहँवें होला। प्रमुख उपकरण Balanset-1A ह — एक आ दू तल में संतुलन आ कंपन डायग्नोस्टिक्स खातिर एगो पोर्टेबल एनालाइज़र। Nikolai खुद ग्राहक सहायता में, कठिन संतुलन के मामिला सुलझावे में आ सॉफ्टवेयर के विकास में शामिल रहेलन। ऊ दुनिया भर के ग्राहकन के साथ, कवनो भाषा में काम करेलन।
