क्षेत्र डायनामिक बैलेंसिंग
भाग I: डायनामिक बैलेंसिंग के सैद्धांतिक आ नियामक आधार
फील्ड डायनेमिक बैलेंसिंग कंपन कमीशनिंग आ कंडीशन-बेस्ड मेंटेनेंस में मुख्य कारवाई में से एगो ह, जेकर मकसद औद्योगिक उपकरण के सर्विस लाइफ बढ़ावल आ आपातकालीन स्थिति के रोकल बा। Balanset-1A नियर पोर्टेबल यंत्र के इस्तेमाल एह कारवाई के सीधा ऑपरेटिंग साइट पर करे के इजाजत देला, जेकरा से डिस्मेंटलिंग से जुड़ल डाउनटाइम आ खर्चा घटेला। बाकिर, सफल बैलेंसिंग खातिर सिर्फ यंत्र के साथे काम करे के योग्यता ना, बलुक कंपन के पाछे के भौतिक प्रक्रिया के गहिर समझ, आ काम के गुणवत्ता के नियंत्रित करे वाला नियामक ढांचा के ज्ञान भी जरूरी बा।
ई पद्धति के सिद्धांत ट्रायल वेट लगावे अवुरी अनबैलेंस इन्फ्लुएंस को-एफिशिएंट्स के गणना पर आधारित बा। सीधा शब्दन में कहल जाए त, इंस्ट्रूमेंट घूमत रोटर के कंपन (एम्प्लिट्यूड अवुरी फेज) मापेला, ओकरा बाद यूजर क्रमिक रूप से खास प्लेन में छोट-छोट ट्रायल वेट जोड़ेला ताकि कंपन पर अतिरिक्त द्रव्यमान के प्रभाव के "कैलिब्रेट" कइल जा सके। कंपन एम्प्लिट्यूड अवुरी फेज में होखे वाला बदलाव के आधार पर, इंस्ट्रूमेंट अनबैलेंस के खतम करे खातिर जरूरी करेक्शन वेट के द्रव्यमान अवुरी इंस्टॉलेशन एंगल के अपने आप गणना कर देला।
ई तरीका तथाकथित थ्री-रन विधि दू-प्लेन बैलेंसिंग खातिर: शुरुआती माप अवुरी ट्रायल वेट के साथ दू रन (हर प्लेन में एक-एक)। सिंगल-प्लेन बैलेंसिंग खातिर, आमतौर पर दू रन काफी होखेला - बिना वेट के अवुरी एक ट्रायल वेट के साथ। आधुनिक इंस्ट्रूमेंट में, सगरी जरूरी गणना अपने आप हो जाला, जेकरा से प्रक्रिया काफी सरल हो जाला अवुरी ऑपरेटर के क्वालिफिकेशन के जरूरत कम हो जाला।
खंड 1.1: असंतुलन के भौतिकी: गहन विश्लेषण
घूमे वाला उपकरण में कवनो भी कंपन के मूल में असंतुलन, या अनबैलेंस होला। असंतुलन एगो अइसन स्थिति ह जहाँ रोटर के द्रव्यमान ओकर घूर्णन अक्ष के सापेक्ष असमान रूप से वितरित होला। ई असमान वितरण से अपकेंद्री बल पैदा होला, जेकरा से समर्थन आ पूरा मशीन संरचना में कंपन होला। बिना निपटारा कइल असंतुलन के परिणाम विनाशकारी हो सकेला: बेयरिंग के समय से पहिले घिसाई आ नाश से लेके फाउंडेशन आ खुद मशीन के नुकसान तक। असंतुलन के प्रभावी निदान आ उन्मूलन खातिर एकर प्रकार के स्पष्ट रूप से अलग करल जरूरी बा।
असंतुलन के प्रकार
स्टैटिक असंतुलन (सिंगल-प्लेन): असंतुलन के एह किसिम में रोटर के केंद्रीय मुख्य जड़त्व धुरी घूमे के धुरी के समांतर खिसकल होला - द्रव्यमान के केंद्र घूमे के धुरी से रेडियल रूप से हटल होला। स्टैटिक हालत में, अइसन रोटर, हॉरिजॉन्टल नाइफ-एज (समांतर वे) पर इंस्टॉल कइल, हमेशा भारी साइड के नीचे कइके घूमी। स्टैटिक असंतुलन पातर, डिस्क-आकार के रोटर खातिर असरदार होला जहां लंबाई-से-व्यास अनुपात (L/D) लगभग 0.5 से कम होला, जइसे ग्राइंडिंग व्हील भा तंग फैन इंपेलर। स्टैटिक असंतुलन के दूर कइल एगो करेक्शन प्लेन में, भारी बिंदु के बिल्कुल उल्टा, एगो करेक्टिव वेट इंस्टॉल क के संभव बा - ई सिंगल-प्लेन तरीका मध्यम स्पीड पर (लगभग 1000 rpm से कम) मान्य बा; हाई-स्पीड तंग डिस्क खातिर अबहीं ले टू-प्लेन बैलेंसिंग के जरूरत पड़ेला।
कपल (मोमेंट) असंतुलन: ई प्रकार तब होखेला जब रोटर के मुख्य जड़त्व अक्ष (प्रिंसिपल एक्सिस ऑफ इनर्शिया) घूर्णन अक्ष के द्रव्यमान केंद्र पर काटेला बाकिर ओकरा समानांतर ना होखे। कपल अनबैलेंस के अलग-अलग प्लेन में स्थित बराबर परिमाण बाकिर विपरीत दिशा वाला दू अनबैलेंस्ड मास के रूप में देखल जा सकेला। स्थिर अवस्था में, अइसन रोटर संतुलन में रहेला, अवुरी अनबैलेंस खाली घूर्णन के दौरान "रॉकिंग" भा "वॉबलिंग" के रूप में देखाई देला। एकरा भरपाई खातिर, कम से कम दू करेक्शन वेट के दू अलग-अलग प्लेन में लगावे के जरूरत होखेला, जेकरा से भरपाई करे वाला मोमेंट बने।
डायनामिक अनबैलेंस: असली स्थिति में ई असंतुलन के सबसे आम प्रकार ह, जे स्टैटिक आ कपल असंतुलन के संयोजन के प्रतिनिधित्व करेला। एह स्थिति में, रोटर के मुख्य केंद्रीय जड़त्व अक्ष घूर्णन अक्ष से मेल ना खाला आ द्रव्यमान केंद्र पर ओकरा से नइखे कटत। डायनामिक असंतुलन के खत्म करे खातिर कम से कम दू तल में द्रव्यमान सुधार जरूरी बा। Balanset-1A जइसन टू-चैनल उपकरण खासतौर पर एह समस्या के समाधान खातिर बनावल गइल बा।
अर्ध-स्थैतिक असंतुलन: ई डायनामिक अनबैलेंस के एगो खास मामला ह जहाँ मुख्य जड़त्व अक्ष घूर्णन अक्ष के काटेला बाकिर रोटर के द्रव्यमान केंद्र पर नाहीं। जटिल रोटर सिस्टम के डायग्नोसिस खातिर ई एगो सूक्ष्म बाकिर महत्वपूर्ण अंतर ह।
कठोर आ लचीला रोटर: महत्वपूर्ण अंतर
बैलेंसिंग के एगो बुनियादी अवधारणा कठोर आ लचीला रोटर के बीच के अंतर ह। ई अंतर सफल बैलेंसिंग के संभावना आ पद्धति के तय करेला।
कठोर रोटर: रोटर के कठोर मानल जाला जब ओकर संचालन घूर्णन आवृत्ति ओकर पहिला क्रांतिक आवृत्ति से काफी कम होखे, आ अपकेंद्री बल के क्रिया के तहत ओमे कवनो महत्वपूर्ण लोचदार विरूपण (डिफ्लेक्शन) नइखे होत। अइसन रोटर के बैलेंसिंग सामान्यतः दू सुधार तल में सफलतापूर्वक कइल जाला। Balanset-1A उपकरण मुख्य रूप से कठोर रोटर के साथे काम करे खातिर बनावल गइल बा।
लचीला रोटर: रोटर के लचीला मानल जाला जब ऊ अपन कवनो क्रांतिक आवृत्ति के लगे या ओकरा से जादे घूर्णन आवृत्ति पर संचालित होखे। एह स्थिति में, शाफ्ट के लोचदार विक्षेपण द्रव्यमान केंद्र के विस्थापन के तुलनीय हो जाला आ खुद कुल कंपन में काफी योगदान देला।
रिजिड रोटर खातिर बनल पद्धति (दू प्लेन में) के इस्तेमाल क के फ्लेक्सिबल रोटर के बैलेंस करे के कोशिश अक्सर असफल हो जाला। करेक्शन वेट लगावे से कम, सब-रेजोनेंट स्पीड पर कंपन के भरपाई हो सकेला, बाकिर ऑपरेटिंग स्पीड पर पहुँचला पर, जब रोटर मुड़ेला, त इहे वेट कवनो बेंडिंग वाइब्रेशन मोड के उत्तेजित कऽ के कंपन बढ़ा सकेला। इहे एगो मुख्य कारण ह कि काहे बालेंसिंग "काम नइखे करत", हालांकि इंस्ट्रूमेंट के साथ सगरी काम सही तरीका से कइल गइल बा।
काम शुरू करे से पहिले, रोटर के ऑपरेटिंग स्पीड के ज्ञात (भा गणना कइल गइल) क्रिटिकल फ्रीक्वेंसी से जोड़ के वर्गीकृत करल बहुत जरूरी बा। अगर रेजोनेंस के बायपास कइल संभव नइखे, त बैलेंसिंग के दौरान रेजोनेंस के शिफ्ट करे खातिर यूनिट के माउंटिंग कंडीशन के अस्थायी रूप से बदले के सलाह दिहल जाला।
खंड 1.2: नियामक ढांचा: ISO मानक
बैलेंसिंग के क्षेत्र में स्टैंडर्ड कई गो मुख्य काम करेला: ऊ लोग एकीकृत तकनीकी शब्दावली स्थापित करेला, क्वालिटी के जरूरत तय करेला, अवुरी सबसे महत्वपूर्ण बात, तकनीकी आवश्यकता अवुरी आर्थिक व्यवहार्यता के बीच समझौता के आधार के रूप में काम करेला।
ISO 21940-11 (पहिले ISO 1940-1): रिजिड रोटर बैलेंसिंग खातिर क्वालिटी के जरूरत
This standard is the fundamental document for determining permissible residual unbalance. It introduces the concept of balance quality grade (G), which is chosen by machine type only. The speed enters later, when the grade is converted into a permissible specific unbalance: eप्रति = (G × 9549) / n.
गुणवत्ता ग्रेड G: Each type of equipment corresponds to a specific quality grade that remains constant regardless of rotation speed. For example, grade G6.3 is recommended for fans, pumps and general-purpose electric motors, G16 for crushers and agricultural machinery, and G2.5 for turbines and turbo-compressors.
अनुमेय अवशिष्ट असंतुलन (Uप्रति): The standard allows calculation of a specific permissible unbalance value that serves as a target indicator during balancing. The calculation is performed in three stages:
- अनुमेय विशिष्ट असंतुलन (eप्रति) सूत्र के इस्तेमाल से:
eper = (G × 9549) / n
जहाँ G बैलेंसिंग गुणवत्ता ग्रेड ह (उदाहरण खातिर, 2.5), n संचालन घूर्णन आवृत्ति ह, rpm में। e के मापन इकाईप्रति g·mm/kg या μm ह। - अनुमेय अवशिष्ट असंतुलन (U के निर्धारणप्रति) समूचा रोटर खातिर:
Uper = eper × M
जहाँ M रोटर के द्रव्यमान ह, kg में। U के मापन इकाईप्रति g·mm ह। - Allocation of Uप्रति between the two correction planes. For a symmetric rotor, split it 50/50 (in the example below: 19.9 g·mm per plane). For an asymmetric between-bearing rotor: Uबायाँ = Uप्रति × (b/L), Uदाहिना = Uप्रति × (a/L), where a and b are the distances from the center of mass to the left and right bearings and L = a + b. Overhung rotors require a moment-based recalculation with a tighter tolerance on the overhung plane. Balanset-1A performs this allocation automatically and shows the per-plane residual unbalance (D1, D2) next to the balancing tolerance on the Result tab.
उदाहरण: 5 kg द्रव्यमान वाला इलेक्ट्रिक मोटर रोटर खातिर, जे 3000 rpm पर G2.5 क्वालिटी ग्रेड के साथ काम करत बा:
eप्रति = (2.5 × 9549) / 3000 ≈ 7.96 μm
Uप्रति = 7.96 × 5 = 39.8 g·mm
This means that after balancing, the residual unbalance should not exceed 39.8 g·mm - for this symmetric rotor, about 19.9 g·mm in each of the two correction planes.
ISO 20806:2009: मध्यम अवुरी बड़ रोटर के इन-सीटू बैलेंसिंग खातिर मानदंड अवुरी सुरक्षा उपाय
ई मानक फील्ड बैलेंसिंग प्रक्रिया के सीधे नियंत्रित करेला।
फायदा: जगहे पर बैलेंसिंग करे के मुख्य फायदा ई ह कि रोटर के असली ऑपरेटिंग कंडीशन में, ओकर सपोर्ट पर अवुरी ऑपरेटिंग लोड के तहत बैलेंस कइल जाला। एह से सपोर्ट सिस्टम के डायनामिक गुण अवुरी जुड़ल शाफ्ट ट्रेन कंपोनेंट के प्रभाव अपने आप ध्यान में आ जाला।
नुकसान आ सीमाएं:
- सीमित पहुंच: अक्सर असेंबल कइल मशीन पर सुधार तल तक पहुंच मुश्किल होला, जेकरा से भार लगावे के संभावना सीमित हो जाला।
- परीक्षण रन के जरूरत: बैलेंसिंग प्रक्रिया में मशीन के कई गो "स्टार्ट-स्टॉप" साइकिल के जरूरत होखेला।
- गंभीर असंतुलन के साथे कठिनाई: बहुत जादे शुरुआती असंतुलन के मामिला में, तल चयन आ सुधार भार द्रव्यमान पर सीमा के कारण जरूरी बैलेंसिंग गुणवत्ता हासिल कइल संभव ना हो सकेला।
भाग II: Balanset-1A उपकरण से बैलेंसिंग के व्यावहारिक गाइड
The success of balancing depends overwhelmingly on the thoroughness of preparatory work. Most failures are related not to instrument malfunction, but to ignoring factors affecting measurement repeatability. The main preparation principle is to exclude all other possible sources of vibration so that the instrument measures only the effect of unbalance.
खंड 2.1: सफलता के आधार: प्री-बैलेंसिंग निदान आ मशीन तइयारी
चरण 1: प्रारंभिक कंपन निदान (का ई सच में असंतुलन ह?)
बैलेंसिंग से पहिले, वाइब्रोमीटर मोड में शुरुआती वाइब्रेशन माप करल फायदेमंद होखेला। Balanset-1A सॉफ्टवेयर में "वाइब्रेशन मीटर" मोड (F5 बटन) बा जहाँ कवनो वेट लगावे से पहिले कुल कंपन अवुरी अलग से रोटेशन फ्रीक्वेंसी (1×) वाला कंपोनेंट के माप कइल जा सकेला।
असंतुलन के क्लासिक संकेत: वाइब्रेशन स्पेक्ट्रम में रोटर के रोटेशनल फ्रीक्वेंसी पर एगो पीक (1x RPM फ्रीक्वेंसी पर पीक) के प्रधानता होखे के चाहीं। एह कंपोनेंट के एम्प्लिट्यूड क्षैतिज अवुरी लंबवत दिशा में तुलनीय होखे के चाहीं, अवुरी दूसर हार्मोनिक्स के एम्प्लिट्यूड काफी कम होखे के चाहीं।
अन्य दोष के संकेत: अगर स्पेक्ट्रम में दूसर फ्रीक्वेंसी (जइसे, 2x, 3x RPM) पर भा नॉन-मल्टीपल फ्रीक्वेंसी पर महत्वपूर्ण पीक बा, त ई दूसर समस्या के मौजूदगी के संकेत देला जेकरा के बैलेंसिंग से पहिले खतम करल जरूरी बा।
चरण 2: व्यापक यांत्रिक निरीक्षण (चेकलिस्ट)
- रोटर: Thoroughly clean all rotor surfaces from dirt, rust and built-up deposits (caked product). Even a small amount of dirt at a large radius creates significant unbalance. Check for absence of broken or missing elements.
- बेयरिंग: बेयरिंग असेंबली में अत्यधिक प्ले, असामान्य आवाज, अवुरी ओवरहीटिंग के जांच करहीं। घिसल बेयरिंग स्थिर रीडिंग हासिल करे में मुश्किल पैदा करी।
- फाउंडेशन आ फ्रेम: Ensure that the unit is installed on a rigid foundation. Check the torque of the anchor bolts and the absence of cracks in the frame.
- ड्राइव: बेल्ट ड्राइव खातिर, बेल्ट के टेंशन अवुरी कंडीशन के जांच करहीं। कपलिंग कनेक्शन खातिर - शाफ्ट अलाइनमेंट के।
- सुरक्षा: सुनिश्चित करहीं कि सगरी सुरक्षा गार्ड मौजूद अवुरी काम करे लायक हउवे।
खंड 2.2: उपकरण सेटअप आ कॉन्फ़िगरेशन
हार्डवेयर इंस्टॉलेशन
कंपन सेंसर (एक्सेलेरोमीटर):
- Connect sensor cables to corresponding instrument connectors (e.g., X1 and X2 for Balanset-1A; on newer revisions the connectors are labeled Ch-1 and Ch-2).
- सेंसर सभ के बेयरिंग हाउसिंग पर रोटर के जतना नजदीक हो सके ओतना ओटना नजदीक इंस्टॉल करीं।
- मुख्य अभ्यास: अधिकतम सिग्नल हासिल करे खातिर, सेंसर के ओह दिशा में लगावे के चाहीं जहाँ कंपन सबसे ज्यादा होखे। मजबूत संपर्क सुनिश्चित करे खातिर शक्तिशाली मैग्नेटिक बेस भा थ्रेडेड माउंट के इस्तेमाल करहीं।
फेज सेंसर (लेजर टैकोमीटर):
- Connect the sensor to the special input (X3 for Balanset-1A; labeled Tacho on newer revisions).
- शाफ्ट भा रोटर के दूसर घूमे वाला हिस्सा पर परावर्तक (रिफ्लेक्टिव) टेप के एगो छोट टुकड़ा लगाईं।
- टैकोमीटर के अइसे लगाईं कि लेजर बीम पूरा घुमाव के दौरान स्थिर रूप से निशान पर पड़े।
सॉफ्टवेयर कॉन्फिगरेशन (Balanset-1A)
- Launch the software and connect the USB interface module (administrator rights are not required).
- Go to the balancing module (F7 - Balancing). Create a new record for the unit being balanced.
- Select balancing type: 1-plane (static, the F2 - Single-plane tab) for narrow rotors or 2-plane (dynamic, the F3 - Two-plane tab) for most other cases.
- करेक्शन प्लेन तय करहीं: रोटर पर अइसन जगह चुनीं जहाँ करेक्शन वेट सुरक्षित रूप से लगावल जा सके।
खंड 2.3: बैलेंसिंग प्रक्रिया: चरण-दर-चरण गाइड
रन 0: प्रारंभिक मापन
- मशीन के शुरू करीं आ ओकरा के स्थिर ऑपरेटिंग स्पीड पर ले जाईं। ई बहुत जरूरी बा कि सभ बाद के रन में रोटेशन स्पीड एक्के रहे।
- प्रोग्राम में, माप शुरू करहीं। इंस्ट्रूमेंट शुरुआती कंपन एम्प्लिट्यूड अवुरी फेज वैल्यू रिकॉर्ड करी।
रन 1: प्लेन 1 में ट्रायल वेट
- मशीन के बंद करीं।
- ट्रायल वेट के चयन: The trial weight mass should be sufficient to cause noticeable change in vibration parameters (amplitude change of at least 20-30% OR phase change of at least 20-30 degrees). You do not have to guess the starting mass: after Run 0 the software's First Trial Weight Estimator recommends both the trial weight mass and its installation angle from the tachometer mark, and the program warns if the installed weight turns out to be too small.
- ट्रायल वेट के इंस्टॉलेशन: तौलल ट्रायल वेट के प्लेन 1 में एगो ज्ञात रेडियस पर मजबूती से लगाईं। एंगुलर पोजीशन रिकॉर्ड करहीं।
- मशीन के ओही स्थिर स्पीड पर शुरू करीं।
- दूसरा माप करहीं।
- मशीन के रोक दीं आ remove the trial weight. If removing it is impractical, you can leave it installed - check the "Leave on rotor" box in the software so the calculation accounts for it.
रन 2: प्लेन 2 में ट्रायल वेट (2-प्लेन बैलेंसिंग खातिर)
- चरण 2 के प्रक्रिया के बिल्कुल दोहराईं, बाकिर ट्रायल वेट के प्लेन 2 में इंस्टॉल करीं।
- स्टार्ट, मेजर, स्टॉप आ remove the trial weight (or leave it with the "Leave on rotor" box checked, as in Run 1).
करेक्टिव वेट सभ के गणना आ इंस्टॉलेशन
- ट्रायल रन सभ के दौरान दर्ज कइल गइल वेक्टर परिवर्तन सभ के आधार पर, प्रोग्राम हर प्लेन खातिर करेक्टिव वेट के मास आ इंस्टॉलेशन एंगल के स्वचालित रूप से गणना करी।
- इंस्टॉलेशन एंगल आमतौर पर रोटर घूर्णन के दिशा में ट्रायल वेट के स्थान से मापल जाला।
- स्थायी करेक्शन वेट के मजबूती से लगाईं। वेल्डिंग इस्तेमाल करत घरी याद राखीं कि वेल्ड के भी अपना द्रव्यमान होला।
Run T (Trim): Verification measurement and fine balancing
- मशीन के फेर से शुरू करीं।
- अवशिष्ट कंपन के स्तर के आकलन करे खातिर एगो नियंत्रण मापन करीं।
- प्राप्त मान के ISO 1940-1 के अनुसार गणना कइल गइल टॉलरेंस से तुलना करीं।
- अगर वाइब्रेशन अबहियों टॉलरेंस से बेसी होखे, त इंस्ट्रूमेंट एगो छोट "फाइन" (ट्रिम) करेक्शन के गणना करी।
- पूरा हो गइला पर, रिपोर्ट आ इन्फ्लुएंस कोएफिशिएंट के भविष्य में इस्तेमाल खातिर सेव कर लीं।
भाग III: उन्नत समस्या समाधान आ ट्रबलशूटिंग
ई खंड फील्ड बैलेंसिंग के सबसे जटिल पहलू पर केंद्रित बा - अइसन स्थिति जहाँ मानक प्रक्रिया से परिणाम ना मिलेला।
सुरक्षा उपाय
आकस्मिक स्टार्ट के रोकथाम (लॉकआउट/टैगआउट): Before starting work, de-energize and disconnect the rotor drive. Hang warning tags on the starters so that no one starts the machine by mistake.
व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण: सुरक्षा चश्मा भा प्रोटेक्टिव फेस शील्ड जरूरी बा। कपड़ा टाइट-फिटिंग होखे के चाहीं, कवनो ढीला किनार ना होखे। लंबा बाल के हेड कवरिंग के नीचे बान्ह के राखीं।
मशीन के चारों ओर खतरा क्षेत्र: बैलेंसिंग जोन में अनधिकृत लोग के पहुँच सीमित करीं। टेस्ट रन के दौरान यूनिट के चारों ओर बैरियर भा चेतावनी टेप लगावल जाला। खतरा वाला जोन के त्रिज्या कम से कम 3-5 मीटर होला।
वेट सभ के विश्वसनीय अटैचमेंट: When attaching trial or permanent corrective weights, pay special attention to their fixation. An ejected weight becomes a dangerous projectile.
विद्युत सुरक्षा: सामान्य विद्युत सुरक्षा उपाय के पालन करीं - एगो सही ढंग से ग्राउंडेड आउटलेट इस्तेमाल करीं, केबल के गीला भा गरम जगह से मत ले जाईं।
खंड 3.1: मेजरमेंट इंस्टेबिलिटी के डायग्नोसिस आ ओकरा से पार पावल
लक्षण: एके तरह के स्थिति में बार-बार मेजरमेंट करत घरी, एम्प्लीट्यूड आ/भा फेज रीडिंग में बड़ बदलाव आवेला ("फ्लोट", "जंप")। एहसे करेक्शन के गणना असंभव हो जाला।
मूल कारण: इंस्ट्रूमेंट खराब नइखे। ई सही-सही बतावत बा कि सिस्टम के वाइब्रेशनल रिस्पॉन्स अस्थिर आ अप्रत्याशित बा।
व्यवस्थित निदान एल्गोरिदम:
- मैकेनिकल ढीलापन: ई सबसे आम कारण बा। बेयरिंग हाउसिंग माउंटिंग बोल्ट, फ्रेम एंकर बोल्ट के कसाव जाँचीं। फाउंडेशन भा फ्रेम में दरार खातिर जाँचीं।
- बेयरिंग दोष: रोलिंग बेयरिंग में जादा इंटरनल क्लियरेंस भा बेयरिंग शेल के घिसाव से शाफ्ट सपोर्ट के भीतर अव्यवस्थित तरीका से हिल सकेला।
- प्रक्रिया-संबंधित अस्थिरता:
- वायुगतिकीय (पंखा सभ): अशांत वायुप्रवाह, ब्लेड से प्रवाह के अलगाव अनियमित बल प्रभाव पैदा कर सकेला।
- हाइड्रॉलिक (पंप सभ): कैविटेशन शक्तिशाली, अनियमित हाइड्रोलिक झटका पैदा करेला जे अनबैलेंस से आवे वाला आवधिक सिग्नल के छिपा देला।
- आंतरिक मास संचलन (क्रशर, मिल सभ): रोटर के भीतर सामग्री के पुनर्वितरण हो सकेला, जे "चलंत अनबैलेंस" के रूप में काम करेला।
- अनुनाद: अगर ऑपरेटिंग स्पीड संरचना के प्राकृतिक फ्रीक्वेंसी के बहुत नजदीक होखे, त हल्का स्पीड बदलाव से भी वाइब्रेशन के एम्प्लीट्यूड आ फेज में बड़ बदलाव आ जाला।
- थर्मल प्रभाव: जइसे-जइसे मशीन गरम होला, थर्मल एक्सपैंशन से शाफ्ट में मुड़ाव भा एलाइनमेंट में बदलाव हो सकेला।
खंड 3.2: जब बैलेंसिंग से फायदा ना होखे: मूल दोष के पहचान
लक्षण: बैलेंसिंग प्रक्रिया पूरा हो चुकल बा, रीडिंग स्थिर बा, बाकिर अंतिम वाइब्रेशन अबहियों जादा बा।
Using the vibration spectrum for differential diagnosis (in the Balanset software: F8 - Charts, "F5-Spectrum (Hz)" tab):
- शाफ्ट मिसअलाइनमेंट: मुख्य संकेत - 2x RPM फ्रीक्वेंसी पर जादा वाइब्रेशन पीक। जादा एक्सियल वाइब्रेशन एकर खासियत बा।
- रोलिंग बेयरिंग के दोष: Manifest as high-frequency vibration at characteristic "bearing" frequencies (BPFO, BPFI, BSF, FTF). Note that detailed rolling-bearing diagnostics is beyond the scope of Balanset-1A: the instrument measures vibration velocity in the 5-1000 Hz band, the sensor response rolls off above roughly 550 Hz, and there is no envelope (demodulation) analysis - use a dedicated bearing analyzer for that task.
- शाफ्ट के मोड़: Manifests as high peak at 1x RPM but often accompanied by noticeable component at 2x RPM. When the rotor is balanced on a mandrel, the software offers built-in runout compensation: the F7 - Run Ecc measurement (taken with the rotor turned 180 degrees on the mandrel) together with the "Subtract mandrel runout from measurements" option, so eccentricity is not mistaken for unbalance.
- विद्युत समस्या (इलेक्ट्रिक मोटर सभ): मैग्नेटिक फील्ड के असमानता से सप्लाई फ्रीक्वेंसी के दुगुना पर वाइब्रेशन हो सकेला (50 Hz नेटवर्क खातिर 100 Hz)।
आम बैलेंसिंग गलती सभ आ रोकथाम खातिर सुझाव
- खराब भा गंदा रोटर के बैलेंस करब: बैलेंसिंग से पहिले हमेशा मैकेनिज्म के हालत जाँच लीं।
- ट्रायल वेट बहुत छोट होखल: 20-30% वाइब्रेशन बदलाव के नियम के लक्ष्य राखीं।
- Inconsistent operating speed between runs: सभे मेजरमेंट के दौरान हमेशा स्थिर आ एके तरह के रोटेशन स्पीड बनइल राखीं।
- फेज आ मार्क के गलती: कोण के निर्धारण पर ध्यान से नजर राखीं। करेक्शन वेट के कोण आमतौर पर घूर्णन के दिशा में ट्रायल वेट के स्थिति से मापल जाला।
- वेट सभ के गलत अटैचमेंट भा नुकसान: Strictly follow the methodology - remove the trial weight after the run, or, if it stays on the rotor, make sure the "Leave on rotor" box is checked so the calculation accounts for it.
बैलेंसिंग गुणवत्ता मानक
| गुणवत्ता ग्रेड G | Balance quality grade G = eप्रति·ω (mm/s) | रोटर के प्रकार (उदाहरण) |
|---|---|---|
| G4000 | 4000 | धीमा मरीन डीजल इंजन के कठोर रूप से लागल क्रैंकशाफ्ट |
| G1600 | 1600 | बड़ दू-स्ट्रोक इंजन के क्रैंकशाफ्ट |
| G16 | 16 | Cardan shafts with special requirements, agricultural machinery, crushers |
| G6.3 | 6.3 | Pump rotors, fan impellers, electric motor armatures |
| G2.5 | 2.5 | गैस आ स्टीम टर्बाइन रोटर, टर्बो-कंप्रेसर, मशीन टूल ड्राइव |
| G1 | 1 | ग्राइंडिंग मशीन के ड्राइव, स्पिंडल |
| G0.4 | 0.4 | सटीक ग्राइंडिंग मशीन के स्पिंडल, जाइरोस्कोप |
Note: the grade number is the product eप्रति·ω in mm/s. The permissible specific unbalance itself is speed-dependent: eप्रति = (G × 9549) / n [μm]. Example: G6.3 at 1500 rpm gives eप्रति = 40.1 μm; at 3000 rpm it gives 20.1 μm.
| दोष के प्रकार | प्रमुख स्पेक्ट्रम फ्रीक्वेंसी | फेज विशेषता | अउरी लक्षण |
|---|---|---|---|
| अनबैलेंस | 1x RPM | स्थिर | रेडियल वाइब्रेशन प्रमुख होला |
| शाफ्ट मिसअलाइनमेंट | 1x, 2x, 3x RPM | अस्थिर हो सकेला | जादा एक्सियल वाइब्रेशन - मुख्य संकेत |
| यांत्रिक ढीलापन | 1x, 2x आ कई हार्मोनिक्स | अस्थिर, "जंपिंग" | नजर से देखल जाए वाला हलचल |
| रोलिंग बेयरिंग दोष | उच्च फ्रीक्वेंसी (BPFO, BPFI, आदि) | RPM के साथ सिंक्रोनाइज्ड ना | अतिरिक्त शोर, बढ़ल तापमान |
| अनुनाद | ऑपरेटिंग स्पीड प्राकृतिक फ्रीक्वेंसी से मेल खाला | रेजोनेंस से गुजरत घरी फेज 180° बदल जाला | खास स्पीड पर वाइब्रेशन एम्प्लीट्यूड तेजी से बढ़ जाला |
भाग IV: अक्सर पूछल जाए वाला सवाल आ एप्लीकेशन नोट्स
खंड 4.1: सामान्य अक्सर पूछल जाए वाला सवाल (FAQ)
हमरा 1-प्लेन बनाम 2-प्लेन बैलेंसिंग कब इस्तेमाल करे के चाहीं?
Use 1-plane (static) balancing for narrow, disk-shaped rotors where the length-to-diameter ratio (L/D) is below approximately 0.5 and the speed is moderate (roughly under 1000 rpm), such as grinding wheels or narrow fan impellers. Use 2-plane (dynamic) balancing for elongated rotors, for any L/D above approximately 0.5, and for high-speed narrow discs. Two-plane balancing corrects both static unbalance and couple (moment) unbalance.
अगर ट्रायल वेट से खतरनाक वाइब्रेशन बढ़ोतरी हो जाय त हमरा का करे के चाहीं?
तुरंत मशीन के बंद करीं। ई एह बात के संकेत देला कि ट्रायल वेट मौजूदा भारी बिंदु के लगे इंस्टॉल कइल गइल रहे, जेकरा से अनबैलेंस आउर बढ़ गइल। समाधान इ बा कि ट्रायल वेट के ओकर मूल स्थिति से 180 डिग्री हटा के दुबारा माप लीं। एहसे ट्रायल वेट मौजूदा इम्बैलेंस में जोड़े के बजाय एकर विरोधी प्रभाव पैदा करेला।
का हम सेव कइल इन्फ्लुएंस कोएफिशिएंट के अलग मशीन खातिर इस्तेमाल कइ सकेनी?
हां, बाकिर तबे जब मशीन बिल्कुल एक जइसन होखे - एके मॉडल, एके रोटर, एके फाउंडेशन, एके बेयरिंग। स्ट्रक्चरल स्टिफनेस में कवनो बदलाव इन्फ्लुएंस कोएफिशिएंट के बदल देई आ ओकरा अमान्य कइ देई। सबसे बढ़िया तरीका इ बा कि हर नया मशीन खातिर सटीक करेक्शन गणना सुनिश्चित करे खातिर हमेशा नया ट्रायल रन करल जाय।
स्थिर आ गतिशील असंतुलन में का अंतर बा?
In static unbalance the rotor's central principal axis of inertia is displaced parallel to the rotation axis - the center of mass is offset radially from the axis - and it can be detected without spinning by placing the rotor on knife-edge supports. Dynamic unbalance is a combination of static and couple unbalance where the principal axis of inertia doesn't coincide with the rotation axis - it only manifests during rotation and requires two-plane correction.
हमार बैलेंसिंग रीडिंग अस्थिर (फ्लोटिंग) काहे बा?
अस्थिर रीडिंग एह बात के संकेत देला कि सिस्टम के वाइब्रेशनल रिस्पांस अप्रत्याशित बा। आम कारणन में शामिल बा: मैकेनिकल ढीलापन (ढीला बोल्ट, दरार), जादा खेल वाला घिसल बेयरिंग, प्रोसेस अस्थिरता (पंप में कैविटेशन, फैन में टर्ब्युलेंस), रेजोनेंस (ऑपरेटिंग स्पीड नेचुरल फ्रीक्वेंसी के नजदीक), वार्म-अप के दौरान थर्मल प्रभाव, भा नजदीकी उपकरण से वाइब्रेशन। बैलेंस करे के कोशिश करे से पहिले ई समस्यन के दूर करीं।
टू-प्लेन बैलेंसिंग में थ्री-रन मेथड का ह?
थ्री-रन मेथड में शामिल बा: रन 0 - बेसलाइन वाइब्रेशन तय करे खातिर बिना कवनो ट्रायल वेट के शुरुआती माप; रन 1 - प्लेन 1 में इंस्टॉल कइल ट्रायल वेट के प्रभाव जाने खातिर माप; रन 2 - प्लेन 2 में ट्रायल वेट हटा के लगावल माप। एह तीन डेटा पॉइंट के आधार पर, इंस्ट्रूमेंट इन्फ्लुएंस कोएफिशिएंट मेथड के इस्तेमाल कइ के दुनो प्लेन खातिर सटीक करेक्टिव वेट के गणना करेला।
ISO 1940-1 के अनुसार अनुमेय अवशिष्ट अनबैलेंस के गणना कइसे करीं?
First calculate permissible specific unbalance: eप्रति = (G × 9549) / n, where G is the quality grade (e.g., 2.5 for turbines, 6.3 for fans) and n is RPM. Then calculate permissible residual unbalance: Uप्रति = eप्रति × M, where M is rotor mass in kg. For example, a 5 kg rotor at 3000 RPM with G2.5: eप्रति = (2.5 × 9549)/3000 = 7.96 μm, Uप्रति = 7.96 × 5 = 39.8 g·mm.
सटीक बैलेंसिंग खातिर न्यूनतम ट्रायल वेट प्रभाव कतना जरूरी बा?
ट्रायल वेट से वाइब्रेशन एम्प्लीट्यूड में कम से कम 20-30% बदलाव भा फेज एंगल में 20-30 डिग्री बदलाव होखे के चाहीं। अगर प्रभाव बहुत कम बा, त उपयोगी सिग्नल मापन शोर में डूब जाला, जेकरा से करेक्शन गणना गलत हो जाला। अगर कुछो ना बदले, त सुरक्षित सीमा के भीतर ट्रायल वेट के मास बढ़ाईं जब तक पर्याप्त प्रभाव ना मिल जाय।
How do I account for keyways? (ISO 8821, now ISO 21940-32:2012)
Standard practice is to use a "half-key" in the shaft keyway when balancing without the mating part, as specified in ISO 21940-32:2012 (which superseded ISO 8821). This compensates for the mass of that part of the key that fills the groove on the shaft.
| लक्षण | संभावित कारण | सिफारिश कइल गइल कार्रवाई |
|---|---|---|
| अस्थिर/"फ्लोटिंग" रीडिंग | मैकेनिकल ढिलाई, बेयरिंग घिसाव, रेजोनेंस, प्रक्रिया अस्थिरता, बाहरी वाइब्रेशन | Tighten all bolted connections, check bearing play, conduct coast-down test (the RunDown tab in the F5 - Vibration Meter mode), stabilize operating regime |
| कई चक्र के बाद भी टॉलरेंस हासिल ना हो पावेला | गलत इन्फ्लुएंस कोएफिशिएंट, रोटर लचीला बा, छिपल दोष (मिसअलाइनमेंट) के मौजूदगी | सही से चुनल वजन के साथे ट्रायल रन दोबारा करीं, जांच करीं कि रोटर लचीला बा कि ना, अउरी दोष खोजे खातिर FFT के इस्तेमाल करीं |
| बैलेंसिंग के बाद वाइब्रेशन सामान्य हो जाला बाकिर जल्दी फेर से आ जाला | करेक्टिव वेट के छूटल, रोटर पर प्रोडक्ट के जमाव, थर्मल विकृति | जादा भरोसेमंद वजन लगावे के तरीका (वेल्डिंग) इस्तेमाल करीं, नियमित रोटर सफाई के शेड्यूल लागू करीं |
खंड 4.2: खास उपकरण प्रकार सभ खातिर बैलेंसिंग गाइड
Industrial fans and induced-draft (ID) fans:
- समस्या: ब्लेड पर प्रोडक्ट जमा होखे भा घर्षण से घिसाई के चलते असंतुलन के सबसे जादा खतरा।
- प्रक्रिया: काम शुरू करे से पहिले इम्पेलर के हमेशा अच्छा से साफ करीं। एयरोडायनामिक बल पर ध्यान दीं जे अस्थिरता पैदा कर सकेला।
पम्प:
- समस्या: मुख्य दुश्मन - कैविटेशन।
- प्रक्रिया: बैलेंसिंग से पहिले इनलेट पर पर्याप्त कैविटेशन मार्जिन (NPSHa) सुनिश्चित करीं। जांच करीं कि सक्शन पाइपलाइन बंद त नइखे।
क्रशर, ग्राइंडर आ मल्चर:
- समस्या: अत्यधिक घिसाई, हैमर टूटे भा घिसाई के चलते बड़ असंतुलन बदलाव के संभावना।
- प्रक्रिया: कार्यशील तत्वन के अखंडता आ लगाव के जांच करीं। मशीन फ्रेम के अतिरिक्त एंकरिंग के जरूरत पड़ सकेला।
इलेक्ट्रिक मोटर आर्मेचर:
- समस्या: यांत्रिक आ बिजली दुनो तरह के वाइब्रेशन स्रोत हो सकेला।
- प्रक्रिया: Use the vibration spectrum (F8 - Charts) to check for vibration at twice the supply frequency. Its presence indicates electrical malfunction, not unbalance.
निष्कर्ष
पोर्टेबल इंस्ट्रूमेंट जइसे कि Balanset-1A के इस्तेमाल से रोटरन के मौके पर डायनामिक बैलेंसिंग, औद्योगिक उपकरण के संचालन के विश्वसनीयता आ दक्षता बढ़ावे खातिर एगो शक्तिशाली उपकरण ह। लेकिन, ई प्रक्रिया के सफलता खाली इंस्ट्रूमेंट पर ना बलुक विशेषज्ञ के योग्यता आ व्यवस्थित तरीका अपनावे के क्षमता पर भी निर्भर करेला।
मुख्य सिद्धांत:
- तैयारी नतीजा तय करेला: रोटर के अच्छा से सफाई, बेयरिंग आ फाउंडेशन के स्थिति के जांच, आ प्रारंभिक कंपन निदान सफल बैलेंसिंग खातिर अनिवार्य शर्त ह।
- मानक अनुपालन गुणवत्ता के आधार ह: ISO 1940-1 के उपयोग व्यक्तिपरक आकलन के वस्तुनिष्ठ, मापने योग्य आ कानूनी रूप से महत्वपूर्ण परिणाम में बदल देला।
- इंस्ट्रूमेंट सिर्फ बैलेंसर ना बालुक एगो डायग्नोस्टिक टूल भी बा: बैलेंस ना हो पावे भा रीडिंग के अस्थिरता महत्वपूर्ण निदान संकेत ह जे जादा गंभीर समस्या के ओर इशारा करेला।
- प्रोसेस के भौतिकी के समझ गैर-मानक कार्य सभ के हल करे में कुंजी बा: कठोर आ लचीला रोटर के बीच अंतर के जानकारी, अनुनाद (रेजोनेंस) के प्रभाव के समझ विशेषज्ञन के सही निर्णय लेवे में सक्षम बनावेला।
एह गाइड में बतावल सिफारिश के पालन से तकनीकी विशेषज्ञ ना खाली सामान्य काम के सफलतापूर्वक निपटा पाइहें बलुक घूमे वाला उपकरण के कंपन के जटिल, गैर-सामान्य समस्यन के भी प्रभावी ढंग से निदान आ समाधान कर पाइहें।