घूर्णन मशीनरी में असंतुलन (इम्बैलेंस) के समझल
असंतुलन — के साथ अदल-बदल के इस्तेमाल होला अनबैलेंस — ऊ स्थिति ह जेह में एगो रोटर‘s के द्रव्यमान केंद्र ओकर घूर्णन अक्ष से मेल ना खाला। द्रव्यमान शाफ्ट के चारों ओर असमान रूप से बंटल रहेला, एहसे जब रोटर घूमेला त ऑफसेट द्रव्यमान एगो नेट केन्द्रापसारक बल (सेंट्रीफ्यूगल फोर्स) जे रोटर के ओकर केंद्र से खींच के हटा देला आ पूरा मशीन के हिलावे लागेला। द्रव्यमान केंद्र के ज्यामितीय केंद्र से एह ऑफसेट के रोटर के एक्सेंट्रिसिटी, आ एहसे पैदा होखे वाला कंपन असंतुलन के घूर्णन मशीनरी में सबसे आम खराबी बना देला — आ आमतौर पर ई पहिला चीज ह जेकरा के डायग्नोस्टिशियन जांचेला।
1. परिभाषा: बल के कारण का ह
विक्षोभकारी बल अपकेंद्री (सेंट्रीफ्यूगल) होला: F = m·r·ω², जहाँ m·r असंतुलन ह (ऑफसेट द्रव्यमान गुणा ओकर त्रिज्या) आ ω कोणीय गति ह। एकरा से तुरंते दू गो परिणाम निकलेला। पहिला, बल शाफ्ट के साथे घूमेला, एहसे ई हर चक्कर में एक बेर बेयरिंग पर दबाव डालेला। दूसरा, ई एकरा साथे स्केल होला वर्ग गति के — एगो रोटर जे हाथ से धीरे-धीरे घुमावे पर ठीक लागेला ऊ पूरा RPM पर बहुत नुकसानदायक हो सकेला, एही से बैलेंस क्वालिटी आवश्यकता सेवा गति बढ़ला के साथे तेजी से सख्त हो जाला। असंतुलन के मापन द्रव्यमान गुणा त्रिज्या के रूप में होला, परंपरागत रूप से ग्राम-मिलीमीटर (g·mm) में, काहेकि केतना द्रव्यमान केंद्र से हटल बा आ ऊ अक्ष से केतना दूर बा — ई दुनो बल के तय करेला।
2. असंतुलन के डायग्नोसिस: क्लासिक सिग्नेचर
असंतुलन के पहचानल अपेक्षाकृत आसान ह काहेकि एकर वाइब्रेशन सिग्नेचर एतना स्थिर होला — जेकरा से ई एगो प्रमुख कारण बा कि ई में स्वाभाविक शुरुआती बिंदु ह वाइब्रेशन एनालिसिस:
- आवृत्ति: कंपन ठीक 1× घूर्णन गति पर ( रनिंग स्पीड)। मशीन के गति बढ़ाईं भा घटाईं, पीक बिल्कुल ओकरा साथे-साथ चलेला।
- दिशा: ऊर्जा मुख्य रूप से रेडियल — हॉरिजॉन्टल आ वर्टिकल — जेकरा साथे आमतौर पर बहुत कम एक्सियल (थ्रस्ट) कंपन होला।
- आयाम: घूर्णन गति के वर्ग के समानुपाती होला, एहसे गति दुगुना करे पर असंतुलन बल आ ओकरा से पैदा होखे वाला कंपन लगभग चार गुना हो जाला।
- फेज: 1× फेज़ रीडिंग स्थिर आ दोहराए लायक होला, जेकरा से हैवी स्पॉट के पता लगावल संभव हो जाला।
काहेकि एगो प्रमुख 1× पीक एकरा से भी पैदा हो सकेला मिसअलाइनमेंट, एगो मुड़ल शाफ्ट भा रेजोनेंस, एगो सावधान विश्लेषक असंतुलन के पुष्टि एकर पूरा पैटर्न से करेला: उच्च 1×, कम हार्मोनिक्स, ज्यादातर रेडियल ऊर्जा, आ स्थिर फेज। एकरा उलट, एगो बड़हन 2× कंपोनेंट डायग्नोसिस के मिसअलाइनमेंट भा मैकेनिकल लूजनेस.
3. असंतुलन के तीन प्रकार
स्थैतिक असंतुलन
एकरा “फोर्स इम्बैलेंस” भी कहल जाला, ई सबसे सरल प्रकार ह, जेह में द्रव्यमान एके प्लेन में ऑफसेट होला — एगो पातर डिस्क पर एगो हैवी स्पॉट के बारे में सोचीं। ई “स्टैटिक” एहसे ह काहेकि ई आराम के हालत में खुद के जाहिर करेला: फ्रिक्शनलेस नाइफ एज पर संतुलित रखला पर, रोटर तब तक लुढ़केला जब तक हैवी स्पॉट सबसे नीचे ना आ जाला। हैवी स्पॉट के ठीक 180° सामने एगो वेट रखला से ई ठीक हो जाला, ई सिंगल-प्लेन बैलेंसिंग.
कपल इम्बैलेंस
रोटर के दुनो सिरा पर 180° के अंतर पर स्थित दू गो बराबर हैवी स्पॉट नेट फोर्स के रूप में एक दूसरा के रद्द क देला, बाकी ई एगो कपल — रॉकिंग मोमेंट बना देला जे रोटर के छोर से छोर तक मोड़ देला। अइसन रोटर स्टैटिक रूप से संतुलित होला (ई नाइफ एज पर ना लुढ़केला) फेर भी चलला पर भयंकर कंपन करेला, आ एकरा मोमेंट के रद्द करे खातिर दू गो अलग प्लेन में दू गो करेक्शन वेट के जरूरत पड़ेला।
गतिक असंतुलन
लगभग सभे असली मशीनरी में पावल जाए वाली ई स्थिति, गतिक (डायनामिक) असंतुलन, स्टैटिक आ कपल दुनो प्रभाव के मिलावेला। एकरा ठीक करे खातिर रोटर के कम से कम दू गो प्लेन में द्रव्यमान में बदलाव के जरूरत पड़ेला — गतिक (टू-प्लेन) बैलेंसिंग। जहाँ स्टैटिक आ कपल कंपोनेंट कोणीय रूप से मेल खा जाला, ओह खास स्थिति के कहल जाला अर्ध-स्थैतिक असंतुलन.
4. आम कारण
असंतुलन निर्माण से ही मौजूद हो सकेला भा ऑपरेशन के दौरान पैदा हो सकेला। आम स्रोत में शामिल बा:
- निर्माण में खामी: कास्टिंग में पोरोसिटी, असमान सामग्री घनत्व आ मशीनिंग टॉलरेंस।
- असेंबली गलती: गलत तरीका से लगावल कंपोनेंट, असमान रूप से कसल बोल्ट भा मिसअलाइन कीज।
- टूट-फूट: असमान क्षरण, जंग भा घिसाव फैन ब्लेड आ पंप पर इम्पेलर.
- सामग्री जमाव: पंखा, ब्लोअर आ सेंट्रीफ्यूज के रोटर पर मैल, धूल भा उत्पाद जमा होखल।
- घटक विफलता: एगो फेंकाइल बैलेंस वेट भा टूटल ब्लेड तुरंते गंभीर अनबैलेंस पैदा क देला।
5. अनबैलेंस के सुधार काहे जरूरी बा
काफी अनबैलेंस के साथ मशीन के चलावत रहला से ओकरा लगातार नुकसान होला, काहेंकि चक्रीय बल हर घूर्णन में संरचना पर लोड डालेला:
- समय से पहिले बेयरिंग के विफलता: बेयरिंग पर उच्च डायनामिक लोड पड़ेला आ ऊ जल्दी घिस जाला।
- थकान आ दरार: बार-बार के तनाव जमा करेला थकान शाफ्ट, फाउंडेशन आ आसपास के पुर्जा में नुकसान।
- क्षमता में कमी: ऊर्जा उपयोगी आउटपुट के बदले कंपन आ गर्मी के रूप में बर्बाद हो जाला।
- सुरक्षा जोखिम: अत्यधिक स्थिति में, गंभीर अनबैलेंस विनाशकारी विफलता ले आ सकेला।
6. फील्ड में अनबैलेंस के सुधार
अनबैलेंस के इलाज एगो व्यवस्थित बैलेंसिंग प्रक्रिया से होला — जे मशीनरी के विश्वसनीयता बढ़ावे खातिर सबसे प्रभावी एकल कदम में से एगो बा। लक्ष्य शून्य अनबैलेंस ना बलुक एगो छोट, परिभाषित रेजिड्यूअल अनबैलेंस सहनशीलता के भीतर बा। स्वीकृत सीमा एह से आवेला G-ग्रेड के सिस्टम से ISO 21940-11 (जे पुरान ISO 1940-1 के समाहित क लेले बा); ओकरा बाद परिणामी कंपन के गंभीरता सीमा के आधार पर जांचल जाला ISO 20816 (ISO 10816 के आधुनिक उत्तराधिकारी)। एगो मुफ्त रेजिड्युअल अनबैलेंस कैलकुलेटर (ISO 21940-11) चुनल ग्रेड आ ऑपरेटिंग स्पीड के प्रति प्लेन स्वीकार्य g·mm में बदल देला।
असेंबल कइल मशीन पर काम साइट पर ही होला, ना कि बैलेंसिंग मशीन. एगो पोर्टेबल टू-चैनल एनालाइजर जइसे कि Balanset-1A 1× एम्प्लीट्यूड आ फेज मापेला, रोटर के प्रभाव गुणांक एक से ट्रायल वेट, आ हर एक के मास आ कोण के गणना करेला करेक्शन वेट सिंगल- भा टू-प्लेन के खातिर फील्ड बैलेंसिंग. काहेंकि ई मशीन के अपने बेयरिंग में चालू गति पर काम करेला, ई अनबैलेंस के सुधारेला आ सत्यापित करेला कि अवशिष्ट चुनल ISO ग्रेड के भीतर बा।
