टू-प्लेन बैलेंसिंग के समझल
दू-प्लेन बैलेंसिंग एक डायनामिक बैलेंसिंग एगो प्रक्रिया जेह में करेक्शन वेट एह्को रोटर के लंबाई में दू अलग-अलग प्लेन में रखल जाला ताकि दूनो स्टैटिक अनबैलेंस आ कपल अनबैलेंस एकही समय में खतम कइल जा सके। ई अधिकतर औद्योगिक घूर्णन मशीनरी खातिर मानक तरीका बा — कवनो अइसन रोटर जेकर एक्सियल लंबाई ओकर डायमीटर के बराबर भा ओसे जादे होखे। के विपरीत सिंगल-प्लेन बैलेंसिंग, जे खाली रोटर के मास-सेंटर के ऑफसेट सुधारेला, दू-प्लेन बैलेंसिंग दूनो ट्रांसलेशनल केन्द्रापसारक बल (सेंट्रीफ्यूगल फोर्स) आ ओ मोमेंट के, जवन रोटर के ओकर सेंटर के चारो ओर हिलावे भा डोलावे लागेला, संभारेला।
1. परिभाषा: काहे दू प्लेन?
कवनो रिजिड रोटर के अनबैलेंस के दू स्वतंत्र घटक में तोड़ल जा सकेला। स्थैतिक अनबैलेंस (Static unbalance) एगो नेट हैवी स्पॉट ह जेकर मास-सेंटर शाफ्ट एक्सिस से हटल होखेला; ई दूनो बेयरिंग पर इन-फेज फोर्स पैदा करेला आ बिना घुमवले, नाइफ एज पर बैलेंस कइला पर भी देखाई पड़ी। कपल अनबैलेंस (Couple unbalance) रोटर के दूनो छोर पर 180° के दूरी पर रखल दू बराबर हैवी स्पॉट के जोड़ी ह: ई कवनो नेट मास-सेंटर शिफ्ट पैदा ना करेला, एह से ई स्टैटिक रूप से अदृश्य रहेला, बाकिर स्पीड पर ई एगो रॉकिंग मोमेंट पैदा करेला जे दूनो बेयरिंग के एक-दूसरा से आउट-ऑफ-फेज कर देला।
एगो सिंगल करेक्शन प्लेन खाली स्टैटिक घटक के रद्द कर सकेला। कपल के रद्द करे खातिर दू गो करेक्शन के जरूरत होला जे मिलके एगो विपरीत मोमेंट बनावे — आ एह से, परिभाषा के हिसाब से, दू प्लेन के जरूरत होला। काहे कि असली रोटर में स्टैटिक आ कपल अनबैलेंस के मनमाना मिश्रण होला (एह स्थिति के अक्सर कहल जाला अर्ध-स्थैतिक असंतुलन जब ई दूनो मिलल होखे), तब कवनो रिजिड रोटर के पूरा तरीका से बतावे आ सुधारे खातिर कम से कम दू करेक्शन प्लेन के जरूरत होला वाइब्रेशन.
2. दू-प्लेन बैलेंसिंग कब जरूरी होला?
जब नीचे में से कवनो बात सही होखे, त दू प्लेन के इस्तेमाल करीं:
लमहर भा पातर रोटर
एगो आम नियम के हिसाब से, कवनो अइसन रोटर जेकर लंबाई-से-डायमीटर के अनुपात लगभग 0.5 से 1.0 से ज्यादा होखे, ओकरा दू प्लेन में बैलेंस कइल जाए के चाहीं। आम उदाहरण में शामिल बा:
- इलेक्ट्रिक मोटर आर्मेचर
- पंप आ कंप्रेसर के शाफ्ट
- मल्टी-स्टेज फैन रोटर
- ड्राइव शाफ्ट आ कपलिंग
- स्पिंडल आ घूमे वाला टूलिंग
- टरबाइन रोटर
एगो पातर डिस्क — जइसे ग्राइंडिंग व्हील, एगो सिंगल पुली, एगो पातर फ्लाईव्हील — दुसरा छोर पर आवेला आ आमतौर पर एके प्लेन में सुधारल जा सकेला, काहे कि ई एतना छोट होला कि कवनो मतलब के कपल के सहारा ना दे सके।
देखाई देवे वाला कपल अनबैलेंस
जब मापल गइल 1× फेज़ दूनो बेयरिंग सपोर्ट पर काफी आउट-ऑफ-स्टेप होखे — लगभग 180° के दूरी पर, जे रॉकिंग भा टिल्टिंग मोशन के संकेत देला — त कपल अनबैलेंस मौजूद बा आ खाली दू-प्लेन करेक्शन से ई हटी।
जब सिंगल-प्लेन बैलेंसिंग कम पड़ जाला
एगो क्लासिक डायग्नोस्टिक संकेत: सिंगल-प्लेन के कोशिश एगो बेयरिंग पर वाइब्रेशन घटा देला बाकिर दुसरा पर बढ़ा देला। ई ट्रेड-ऑफ बिना सुधारल कपल के पहचान ह, आ ई बतावेला कि दुसरा प्लेन के जरूरत बा।
बंटल मास वाला रिजिड रोटर
भले एगो कठोर रोटर जे अपना पहिला से बहुत नीचे चलत होखे क्रिटिकल स्पीड के भी दू प्लेन से फायदा होला अगर ओकर मास एगो ठीक-ठाक एक्सियल लंबाई में फइलल होखे, जेकरा से खाली एगो ना बलुक हर बेयरिंग पर वाइब्रेशन कम से कम रहे।
3. दू-प्लेन बैलेंसिंग के प्रक्रिया
दू-प्लेन बैलेंसिंग सिंगल-प्लेन के काम से जादे पेचीदा होला काहे कि कवनो एक प्लेन में करेक्शन से वाइब्रेशन बदल जाला दुनो बेयरिंग पर। एकर मान्य समाधान ह प्रभाव गुणांक विधि, जेकरा दू ट्रायल वेट में लगातार मापन रन.
चरण 1 — प्रारंभिक मापन
मशीन के ओकर चुनल बैलेंसिंग स्पीड पर चलाईं आ दूनो बेयरिंग पर शुरुआती 1× वाइब्रेशन वेक्टर (एम्प्लीट्यूड आ फेज) रिकॉर्ड करीं। इनका “बेयरिंग 1” आ “बेयरिंग 2” के नाम दीं। ई जोड़ी रोटर में मौजूद सगरी अनबैलेंस के मिलल-जुलल असर के दर्शावेला।
चरण 2 — सुधार तल (correction planes) तय करीं
दू गो चुनीं करेक्शन प्लेन जहाँ मास जोड़ल भा हटावल जा सकेला। इनका जतना संभव होखे ओतना दूर आ पहुँच में रखीं — आमतौर पर हर रोटर के छोर के लगे, कपलिंग फ्लेंज पर, भा फैन हब पर। प्लेन के बीच जादे दूरी रहला से मजबूत, अच्छा तरीका से कंडीशंड कपल करेक्शन मिलेला।
स्टेप 3 — प्लेन 1 में ट्रायल वेट
मशीन के रोक दीं आ पहिला प्लेन में जानल मास आ जानल एंगल पर एगो ट्रायल वेट लगाईं। दुबारा चलाईं आ दूनो बेयरिंग पर नया वाइब्रेशन रिकॉर्ड करीं। ई वेक्टर बदलाव हर बेयरिंग पर बदलाव से दू इन्फ्लुएंस कोएफिशिएंट पता चलेला: बेयरिंग 1 पर प्लेन 1 के असर, आ बेयरिंग 2 पर प्लेन 1 के असर।
स्टेप 4 — प्लेन 2 में ट्रायल वेट
पहिला ट्रायल वेट हटाईं, दुसरा प्लेन में एगो ट्रायल वेट लगाईं, मशीन चलाईं, आ फेर से मापीं। एहसे बाकी दू कोएफिशिएंट मिलेला: बेयरिंग 1 पर प्लेन 2 के असर, आ बेयरिंग 2 पर प्लेन 2 के असर।
स्टेप 5 — करेक्शन के गणना करीं
अब इंस्ट्रूमेंट में 2×2 मैट्रिक्स के रूप में चार जटिल इन्फ्लुएंस कोएफिशिएंट होला। एकर इस्तेमाल से वेक्टर गणित आ मैट्रिक्स इनवर्जन से, ई हर प्लेन में जरूरी सही मास आ एंगल खातिर एक साथे दू समीकरण के हल करेला ताकि दूनो बेयरिंग पर वाइब्रेशन एके साथे शून्य के तरफ जा सके। एगो सिंगल-प्लेन इन्फ्लुएंस-कोएफिशिएंट कैलकुलेटर एगो प्लेन खातिर अंदर के वेक्टर अंकगणित के देखावेला; दू-प्लेन के मामला में ई बस एगो मैट्रिक्स तक बढ़ जाला, जबकि एगो ट्रायल-वेट कैलकुलेटर पहिला टेस्ट मास के सही आकार तय करे में मदद करेला।
स्टेप 6 — इंस्टॉल आ वेरिफाई करीं
दूनो गणना कइल वेट के स्थायी रूप से लगाईं आ वेरिफिकेशन खातिर मशीन चलाईं। अब दूनो बेयरिंग पर वाइब्रेशन लक्ष्य के अंदर आराम से रहे के चाहीं। अगर थोड़ी बहुत बाकी बचल होखे, त एगो जल्दी ट्रिम बैलेंस — पहिले से मापल कोएफिशिएंट के दुबारा इस्तेमाल कइके — बिना आउरी ट्रायल रन कइले नतीजा के आउरी सही बनावेला।
4. इन्फ्लुएंस कोएफिशिएंट मैट्रिक्स के व्याख्या
एह तरीका के ताकत ओही 2×2 मैट्रिक्स में बा, काहे कि हर प्लेन असर डालेला दुनो बेयरिंग पर:
- प्रत्यक्ष प्रभाव: प्लेन 1 में मौजूद वजन के सबसे मजबूत प्रभाव लगे बगल के बेयरिंग 1 पर पड़े ला, आ प्लेन 2 में मौजूद वजन के बगल के बेयरिंग 2 पर।
- क्रॉस-कपलिंग प्रभाव: प्लेन 1 में मौजूद वजन बेयरिंग 2 के भी हिलावे ला (आमतौर पर कम मजबूती से), आ प्लेन 2 में मौजूद वजन बेयरिंग 1 के भी हिलावे ला।
मैट्रिक्स के हल करे से एके साथ चारों अंतर्क्रिया के हिसाब में लिहल जाला, जेकरा से दुनों सुधार एक-दूसरा से लड़े के बजाय आपस में मिल के काम करे लें। हाथ से गणना करे में कवनो गलती के गुंजाइश ना होखे — साइन के चूक भा एक डिग्री के फेज त्रुटि उलटाव में फइल जाला — इहे कारण बा कि एगो समर्पित बैलेंसिंग उपकरण अपना काम के सार्थक साबित करे ला।
दू प्लेन (1, 2) आ दू बेयरिंग (A, B) खातिर, सिस्टम बा VA = αA1·W1 + αA2·W2 आ VB = αB1·W1 + αB2·W2, जहाँ हर टर्म V, α आ W एगो जटिल (एम्प्लीट्यूड-आ-फेज) वेक्टर हवे। बैलेंसिंग सॉफ्टवेयर एह 2×2 सिस्टम के उलटा के सुधार वजन W के पता लगावे ला1 आ W2 जे V केA आ VB शून्य क देला।
5. फील्ड में दू-प्लेन बैलेंसिंग
दू-प्लेन बैलेंसिंग के रोजमर्रा के तरीका बा फील्ड बैलेंसिंग, आ ई ठीक ओहिजा बा जवना खातिर एगो पोर्टेबल टू-चैनल एनालाइज़र बनल बा। जइसे कि एगो उपकरण Balanset-1A, एगो टेक्नीशियन एगो एक्सेलेरोमीटर हर बेयरिंग पर लगावे ला, एगो ऑप्टिकल लेजर टैकोमीटर फेज संदर्भ खातिर फिट करे ला, आ ऊपर बतावल छह चरण से सीधे गुजरे ला — शुरुआती रन, दू ट्रायल रन, हल, सुधार, सत्यापन — बिना मशीन के खोले भा रोटर के बैलेंसिंग शॉप में भेजले। काहेकि काम इन सीटू, मशीन के अपना बेयरिंग में आ असली ऑपरेटिंग स्पीड पर होला, ई नतीजा असली स्थापित स्थिति के देखावे ला — बेयरिंग के कठोरता, फाउंडेशन के लचीलापन, थर्मल आ प्रोसेस लोड — जेकरा के वर्कशॉप बैलेंसिंग मशीन दोबारा ना बना सके। एकरा बाद उपकरण अंतिम रेजिड्यूअल अनबैलेंस के चुनल गइल ISO ग्रेड से मिलावे ला, रिपोर्ट पर हस्ताक्षर होखे से पहिले।
6. दू-प्लेन बैलेंसिंग के फायदा
- पूरा सुधार: स्टैटिक आ कपल दुनों असंतुलन के हटावे ला, यानी पूरा रिजिड-रोटर तस्वीर।
- सभ बेयरिंग पर कंपन के कम से कम करे ला: पूरा रोटर सिस्टम के बेहतर बनावे ला, ना कि केवल एक छोर के।
- पुर्जा के जीवनकाल बढ़ावे ला: दुनों सपोर्ट पर कम कंपन के मतलब बा बेयरिंग, सील आ कपलिंग पर कम घिसाव, आ कम जोखिम थकान दरार पड़े के।
- उद्योग मानक: कई उपकरण निर्माता लोग द्वारा जरूरी बा आ रिजिड रोटर खातिर एह में संहिताबद्ध बा ISO 21940-11 (ISO 1940-1 के आधुनिक उत्तराधिकारी)।
- अधिकतर मशीन खातिर सही: अपना पहिला क्रिटिकल स्पीड से नीचे चले वाला रिजिड रोटर खातिर प्रभावी, जवन औद्योगिक उपकरण के बहुत बड़ हिस्सा के कवर करे ला।
7. ई कहाँ फिट होला: सिंगल-, दू- आ मल्टी-प्लेन
| तरीका | तल (प्लेन) | सुधारल जाला | सामान्य रोटर |
|---|---|---|---|
| सिंगल-प्लेन | 1 | सिर्फ स्टैटिक | पातर डिस्क, संकरा पुली, सिंगल फैन |
| टू-प्लेन | 2 | स्टैटिक + कपल | ज्यादातर रिजिड औद्योगिक रोटर |
| मल्टी-प्लेन | 3 भा ओकरा से जादे | स्टैटिक + कपल + मॉडल बेंडिंग | क्रिटिकल स्पीड से ऊपर चले वाला फ्लेक्सिबल रोटर |
सिंगल-प्लेन काम से तुलना कइल जाए त दू-प्लेन बैलेंसिंग जादे जटिल बा आ जादे समय लेला, बाकी ई सबसे संकरा डिस्क-टाइप रोटर के छोड़ के बाकी सभ खातिर कहीं बेहतर कंपन कमी दे ला। दुसरा छोर पर, एगो लचीला रोटर (flexible rotor) एगो या ओकरा से जादे क्रिटिकल स्पीड के ऊपर चलत रहला पर तीन गो या ओकरा से जादे प्लेन के जरूरत पड़ सकेला — देखीं मल्टी-प्लेन बैलेंसिंग — बाकी ज्यादातर औद्योगिक मशीनरी खातिर दू गो प्लेन पूरा तरह से पर्याप्त बा।
8. आम चुनौती आ समाधान
पहुँच से बाहर के करेक्शन प्लेन
चुनौती: जोड़ल मशीन पर आदर्श प्लेन के जगह पहुँच से बाहर हो सकेला।
समाधान: जे उपलब्ध होखे ओकर इस्तेमाल करीं — कपलिंग हब, फैन ब्लेड, बाहरी फ्लेंज — आ इंस्ट्रूमेंट के कोएफिशिएंट के अपूर्ण ज्यामिति के समायोजित करे दीं, काहेकि मैट्रिक्स असली मशीन पर मापल जाला।
कमजोर ट्रायल-वेट रिस्पॉन्स
चुनौती: अगर ट्रायल वेट से रीडिंग में मुश्किल से बदलाव आवे, त इन्फ्लुएंस कोएफिशिएंट में शोर आ जाला आ समाधान अविश्वसनीय हो जाला।
समाधान: बड़ ट्रायल मास के इस्तेमाल करीं भा ओकरा जादे रेडियस पर लगाईं ताकि ओकर असर मापन के शोर स्तर से काफी ऊपर हो जाव।
नॉन-लीनियर व्यवहार
चुनौती: रोटर, जिनहन में मैकेनिकल लूजनेस, सॉफ्ट फुट, भा जेकरा लगे संचालन रेजोनेंस वेट के प्रति लीनियर तरीका से प्रतिक्रिया ना दे सकेला — एह पद्धति के ई एगो पूर्वशर्त मानल जाला।
समाधान: पहिले मैकेनिकल खराबी के ठीक करीं (फास्टनर कस दीं, सॉफ्ट फुट के इलाज करीं) आ, जहाँ तक संभव होखे, क्रिटिकल स्पीड से दूर बैलेंस करीं। ई पक्का करीं कि समस्या असल में अनबैलेंस बा, ना कि मिसअलाइनमेंट अनबैलेंस के रूप में दिखे वाला कुछ आउर।
