হোম → ব্যালান্সিং তত্ত্ব ও স্ট্যান্ডার্ড
রোটর ব্যালান্সিং তত্ত্ব: ISO নর্ম, G গ্রেড, সূত্র ও হিসাব
স্ট্যান্ডার্ড আসলে যা বলে, গণিত-সহ: সহজ ভাষায় আনব্যালান্স কী, সেন্ট্রিফিউগাল-ফোর্স সূত্র, স্ট্যাটিক বনাম ডায়নামিক আনব্যালান্স, RMS ভাইব্রেশন ভেলোসিটি, ISO 10816 ভাইব্রেশন জোন (পাম্প সহ), অনুমোদিত-অবশিষ্ট-আনব্যালান্স হিসাব-সহ ISO 1940 / ISO 21940-11 ব্যালান্স কোয়ালিটি গ্রেড, mm/s ↔ dB রূপান্তর, প্রাকৃতিক কম্পাঙ্ক ও রেজোন্যান্স — এবং এগুলোর প্রতিটি একটি বাস্তব ফিল্ড ব্যালান্সিং যন্ত্র.
- সহজ কথায় রোটর আনব্যালান্স
- ভারসাম্যহীনতা থেকে কেন্দ্রীয় বল
- স্ট্যাটিক বনাম ডায়নামিক আনব্যালান্স
- আনব্যালান্স কীভাবে বেয়ারিং লাইফ কমায়
- RMS ভাইব্রেশন ভেলোসিটি — এটি কী
- ISO 10816 ভাইব্রেশন নর্ম (পাম্প সহ)
- G গ্রেড টেবিল (ISO 1940 / 21940-11)
- অনুমোদিত অবশিষ্ট আনব্যালান্স: হিসাব
- প্রাকৃতিক কম্পাঙ্ক ও রেজোন্যান্স
- mm/s কে dB-তে রূপান্তর
- প্রশ্নোত্তর
১. রোটর আনব্যালান্স কী, সহজ কথায়
আদর্শভাবে, একটি রোটরের ভর এমনভাবে বিতরণ করা হয় যাতে তার ভরকেন্দ্র ঠিক ঘূর্ণন অক্ষে থাকে। বাস্তবে এটি কখনো পুরোপুরি হয় না: ঢালাই পোরোসিটি, মেশিনিং টলারেন্স, ঝালাই করা মেরামত, ক্ষয় বা প্রতিস্থাপিত ব্লেড, জমে থাকা ময়লা, কীওয়েতে বসা একটি কী — সবই কয়েক গ্রাম এক পাশে সরিয়ে দেয়। সেই ভর অফসেটই অসাম্য.
রোটর স্থির থাকা অবস্থায়, আনব্যালান্স অদৃশ্য। এটি ঘোরার সাথে সাথে, অফসেট ভরটি একটি বৃত্তে ভ্রমণ করতে বাধ্য হয়, এবং নিউটনের সূত্র অনুযায়ী এটি শ্যাফটকে বাইরের দিকে টানে — প্রতি ঘূর্ণনে একবার, সবসময় “ভারী স্থান”-এর দিকে। বেয়ারিং একটি ঘূর্ণায়মান বল পায়; হাউজিং ঠিক ঘূর্ণন কম্পাঙ্কে ভাইব্রেশন পায় ( 1× component-এর দিকে)। সেই একটি বাক্যই একটি ব্যালান্সিং যন্ত্র যা করে তার বেশিরভাগ ব্যাখ্যা করে: এটি মাপে প্রতি-ঘূর্ণনে-একবার টানটি কত বড় (অ্যামপ্লিটিউড) এবং ভারী স্থানটি কোথায় নির্দেশ করে (ফেজ).
আনব্যালান্স তার ব্যাসার্ধ গুণ ভর হিসেবে পরিমাণকৃত:
U — আনব্যালান্স [g·mm]; m — অফসেট ভর [g]; r — যে ব্যাসার্ধে এটি বসে [mm]। 100 mm-এ 10 g = 1,000 g·mm — 50 mm-এ 20 g-এর মতোই ক্ষতিকর।
রোটর ভর দিয়ে U ভাগ করলে পাওয়া যায় নির্দিষ্ট আনব্যালান্স e = U/M [g·mm/kg = µm] — যা ভরকেন্দ্র ও ঘূর্ণন অক্ষের মধ্যে দূরত্ব ছাড়া আর কিছুই নয়। এই ছোট পরিমাণটি ISO গ্রেডের সাথে সেতু সেকশন ৭: একটি “ভালোভাবে-ব্যালান্সড” শিল্প রোটরের ভরকেন্দ্র সাধারণত কয়েক ডজন মাইক্রন অক্ষের।
২. আনব্যালান্স থেকে সেন্ট্রিফিউগাল ফোর্স — সূত্র ও গণনাকৃত সংখ্যা
আনব্যালান্স যে ঘূর্ণায়মান টান তৈরি করে তা সাধারণ সেন্ট্রিফিউগাল ফোর্স:
F — বল [N]; m — আনব্যালান্স ভর [kg]; r — ব্যাসার্ধ [m]; U — আনব্যালান্স [kg·m]; ω — কৌণিক গতি [rad/s]; n — রোটর গতি [rpm]।
যে অংশটি মানুষ কম গুরুত্ব দেয় তা হলো বর্গ ω-এর উপর। 100 g·mm-এর একটি মামুলি আনব্যালান্স নিন (10 mm-এ 10 g, বা 100 mm-এ 1 g), এবং দেখুন গতি এতে কী করে:
| রোটর স্পিড | ω | 100 g·mm থেকে সেন্ট্রিফিউগাল ফোর্স | সমতুল্য স্ট্যাটিক ওজন |
|---|---|---|---|
| 500 rpm | 52.4 rad/s | 0.27 N | ~28 g |
| 1,500 rpm | 157 rad/s | 2.5 N | ~0.25 kg |
| 3,000 rpm | 314 rad/s | 9.9 N | ~1 kg |
| 6,000 rpm | 628 rad/s | 39.4 N | ~৪ কেজি |
| 12,000 rpm | 1,257 rad/s | 158 N | ~16 kg |
একটি আরও শিল্প উদাহরণ: একটি রিপেয়ার শপ একটি মালচার ড্রামে একটি নতুন হাতুড়ি ব্র্যাকেট ঝালাই করে এবং 200 mm ব্যাসার্ধে 50 g ভারী রেখে দেয় — তা U = 10,000 g·mm। কর্মক্ষম 1,500 rpm-এ ড্রামের বেয়ারিং এখন একটি অতিরিক্ত ঘূর্ণায়মান বল বহন করে F = 0.01 kg·m × 157² ≈ 246 N ≈ 25 kg — প্রতি সেকেন্ডে ২৫ বার শ্যাফটের চারপাশে দোলানো একটি সিমেন্টের ব্যাগ। 2,000 rpm-এ একই ভুল ~44 kg দিয়ে টানে।
ω² সূত্র থেকে দুটি ব্যবহারিক পরিণতি সরাসরি অনুসরণ করে:
- গতির সাথে টলারেন্স কঠোর হয়। একই অবশিষ্ট আনব্যালান্স যা একটি 500-rpm ক্রাশারে নিরীহ তা একটি 12,000-rpm স্পিন্ডলে ধ্বংসাত্মক — যা ঠিক কীভাবে G গ্রেড গঠিত হয়;
- “এটা শুধু পূর্ণ গতিতেই কাঁপে” প্রত্যাশিত পদার্থবিজ্ঞান, রহস্য নয়: অর্ধেক গতিতে বল এক-চতুর্থাংশ। (যদি ভাইব্রেশন লাফায় একটি সংকীর্ণ RPM ব্যান্ডে অসামঞ্জস্যভাবে, তা একটি ভিন্ন ঘটনা — রেজোন্যান্স.)
৩. স্ট্যাটিক বনাম ডায়নামিক আনব্যালান্স — যে পার্থক্য এক প্লেন নাকি দুই তা নির্ধারণ করে
আনব্যালান্স দুটি প্রাথমিক আকারে আসে, এবং পার্থক্যটি একাডেমিক নয়: এটি নির্ধারণ করে একটি সংশোধন ওজন যথেষ্ট নাকি দুটি প্লেন প্রয়োজন।
- স্থির অসাম্য — ভারী স্থানটি কার্যকরভাবে একটি অক্ষীয় অবস্থানে; ভরকেন্দ্র পাশে সরানো। মুক্ত সাপোর্টে থামানো রোটর নিজে থেকেই ভারী-পাশ-নিচে গড়িয়ে যায় (তাই “স্ট্যাটিক” — না ঘুরিয়েও এটি খুঁজে পাওয়া যায়)। এক প্লেনে একটি ওজন এটি সংশোধন করে (স্ট্যাটিক / একক-সমতল ব্যালান্সিং).
- কাপল / ডায়নামিক আনব্যালান্স — রোটরের বিপরীত প্রান্তে দুটি সমান ভারী স্থান, ১৮০° ব্যবধানে। বিশ্রামে তারা বাতিল হয়ে যায়: রোটরটি স্ট্যাটিকভাবে ব্যালান্সড এবং গড়াবে না। ঘূর্ণনে প্রতিটি প্রান্ত নিজের দিকে টানে, অর্ধেক ঘূর্ণন বাইরে-সিঙ্ক — রোটরটি দোলে, সাপোর্টগুলো বিপরীত ফেজে কাঁপে। এই যুগল ভারসাম্যহীনতা শনাক্তযোগ্য শুধু ঘূর্ণনে ও সংশোধনযোগ্য শুধু দুই প্লেনে ওজন দিয়ে. বাস্তব রোটরে দুটি ফর্মের মিশ্রণ থাকে, এই কারণেই লম্বা রোটর একটি মিলিত হিসাব হিসেবে দুই প্লেনে ব্যালান্স করা হয় — সম্পূর্ণ পদ্ধতি আছে ডাইনামিক ব্যালান্সিং ব্যাখ্যা.
| স্থির অসাম্য | গতিশীল (যুগল) ভারসাম্যহীনতা | |
|---|---|---|
| স্থির অবস্থায় শনাক্তযোগ্য? | হ্যাঁ — রোটর ভারী-পাশ-নিচে গড়ায় | না — শুধু ঘূর্ণনে দেখা যায় |
| সাপোর্ট ভাইব্রেশন | উভয় সাপোর্ট একই ফেজে | সাপোর্ট বিপরীত ফেজে (রোটর “দোলে”) |
| সংশোধন | 1টি ওজন, 1টি plane | ২টি ওজন, ২টি প্লেন, একসাথে সমাধান |
| সাধারণ নিয়ম | Rotor width < ~1/2 of diameter (in practice 1/3) → one plane usually suffices; longer → two planes (ISO 21940-11) | |
৪. আনব্যালান্স বেয়ারিং-এর সাথে কী করে: জীবনের ঘন সূত্র
থেকে সেন্ট্রিফিউগাল ফোর্স সেকশন ২ অদৃশ্য হয় না — এটি বেয়ারিং-এ একটি অতিরিক্ত ঘূর্ণায়মান লোড হিসেবে অবতরণ করে, বেয়ারিংটি যে ওজন ও প্রক্রিয়া লোডের জন্য আকার করা হয়েছিল তার উপরে যোগ হয়। রোলিং-বেয়ারিং ফ্যাটিগ লাইফ ক্লাসিক রেটিং ইকুয়েশন অনুসরণ করে:
C — বেয়ারিং-এর ডাইনামিক লোড রেটিং; P — প্রকৃতপক্ষে প্রয়োগ করা সমতুল্য ডাইনামিক লোড।
লোড ঘন হয়ে ঢোকে বলে ঘন (বা খারাপ), মাঝারি-দেখতে আনব্যালান্স বল নাটকীয় জীবন ক্ষতিতে রূপান্তরিত হয়:
| আনব্যালান্স থেকে অতিরিক্ত ডাইনামিক লোড | অবশিষ্ট বেয়ারিং লাইফ (বল, p = 3) |
|---|---|
| +10 % | ≈ 75 % |
| +26 % | ≈ 50 % |
| +50 % | ≈ 30 % |
| +100 % (লোড দ্বিগুণ) | ≈ 12 % |
উপরের মালচার উদাহরণে, ভুলে যাওয়া 200 mm-এ 50 g যোগ হয়েছিল ~250 N ঘূর্ণায়মান লোড। একটি ড্রাম বেয়ারিংয়ে, ধরুন, 1 kN লোডের জন্য তা +25% — একটি অগোছালো মেরামত দিয়ে জীবন প্রায় অর্ধেক হয়ে যায়। এবং বেয়ারিং শুধু প্রথম শিকার নয়; একই ঝাঁকুনি বোল্ট আলগা করে, ঝালাই ও হাউজিং-এ ফাটল খোলে, কাপলিং ও বেল্ট ক্ষয় করে, এবং মেশিন টুলের মেশিনিং ফিনিশ ঝাপসা করে। সেই শৃঙ্খল — আনব্যালান্স → বল → ক্লান্তি — এই কারণেই ব্যালান্সিং রক্ষণাবেক্ষণ, প্রসাধন নয়।
৫. RMS ভাইব্রেশন ভেলোসিটি: আসলে কী মাপা হচ্ছে
ভাইব্রেশন বর্ণনা করা যায় ডিসপ্লেসমেন্ট (µm), ভেলোসিটি (mm/s) বা অ্যাক্সিলারেশন (m/s²) দিয়ে। মেশিন-কন্ডিশন স্ট্যান্ডার্ড স্থির হয়েছে কম্পন বেগ, কারণ এটি ধ্বংসাত্মক মধ্য-কম্পাঙ্ক রেঞ্জকে সবচেয়ে সমানভাবে ওজন করে — এবং নির্দিষ্টভাবে এর RMS মান (root mean square):
RMS হলো পরিমাপ উইন্ডোর উপর সিগন্যালের “এনার্জি গড়” — যে পরিমাণকে ISO 10816/20816 সীমা বোঝায়।
RMS কেন, পিক নয়? একটি বাস্তব ভাইব্রেশন সিগন্যাল একটি ককটেল: 1× আনব্যালান্স সাইন প্লাস হারমোনিক, বেয়ারিং নয়েজ ও এলোমেলো স্পাইক। পিক লাফায়; RMS সিগন্যালের প্রকৃত এনার্জি কন্টেন্ট ইন্টিগ্রেট করে এবং পরিমাপ থেকে পরিমাপে নির্ভরযোগ্যভাবে পুনরাবৃত্ত হয় — যা আপনার একটি নর্ম বা “আগের” মানের বিপরীতে তুলনা করতে দরকার। (পিক মান শক অ্যানালাইসিসে এখনও গুরুত্বপূর্ণ; ব্যালান্সিং ও কন্ডিশন মূল্যায়নের জন্য, RMS-ই নিয়ম।)
বাস্তবে এটি কীভাবে মাপা হয়: বেয়ারিং হাউজিং-এ একটি অ্যাক্সিলারোমিটার (রেডিয়াল দিক, একটি পরিষ্কার সমতল স্থানে ম্যাগনেট মাউন্ট), সিগন্যাল ভেলোসিটিতে ইন্টিগ্রেটেড, মানক 10–1,000 Hz রেঞ্জে ব্যান্ড-সীমাবদ্ধ, কয়েক ডজন গড় করা ঘূর্ণনের উপর RMS গণনা করা। Balanset-1A ভাইব্রোমিটার স্ক্রিনে আপনি পাশাপাশি তিনটি গুরুত্বপূর্ণ সংখ্যা দেখেন: সামগ্রিক RMS (সব কারণ একসাথে), সেই 1× component-এর দিকে (যে অংশটি ব্যালান্সিং সরাতে পারে — তার ফেজ-সহ), এবং RPM. যদি সামগ্রিক 6 mm/s হয় কিন্তু 1× অংশ মাত্র 1 mm/s হয়, ব্যালান্সিং সেই মেশিন ঠিক করবে না — আনব্যালান্স ছাড়া অন্য কিছু এটি কাঁপাচ্ছে।
৬. ISO 10816 / 20816 অনুযায়ী ভাইব্রেশন নর্ম — পাম্প সহ
ISO 10816 (এখন ISO 20816-তে একীভূত হচ্ছে) অপারেটরের প্রশ্নের উত্তর দেয়: “এত ভাইব্রেশন কি গ্রহণযোগ্য?” এটি অ-ঘূর্ণায়মান অংশে (বেয়ারিং হাউজিং) মাপা RMS ভাইব্রেশন ভেলোসিটি দিয়ে সংযুক্ত মেশিনটি মূল্যায়ন করে এবং ফলাফলকে চারটি জোনে সাজায়:
| জোন | অর্থ | সাধারণ নির্দেশিকা (মাঝারি মেশিন) |
|---|---|---|
| নতুন machine-এর অবস্থা | ~1.4 mm/s পর্যন্ত | |
| B | সীমাহীন দীর্ঘমেয়াদী অপারেশনের জন্য গ্রহণযোগ্য | 1.4 – 2.8 mm/s |
| C | দীর্ঘমেয়াদী অপারেশনের জন্য অসন্তোষজনক — সংশোধন পরিকল্পনা করুন | 2.8 – 4.5 mm/s |
| D | ভাইব্রেশন ক্ষতি করছে — এখনই কাজ করুন | 4.5 mm/s-এর বেশি |
বিশেষভাবে পাম্পের জন্য (ISO 10816-3 গ্রুপ 2: 15–300 kW মেশিন, এবং রোটোডাইনামিক পাম্পের জন্য ISO 10816-7), জোন সীমানা ফাউন্ডেশন টাইপের উপর নির্ভর করে — রিজিড বা ফ্লেক্সিবল:
| পাম্প চালু… | জোন A/B সীমানা | জোন B/C সীমানা | জোন C/D সীমানা |
|---|---|---|---|
| রিজিড সাপোর্ট (গ্রাউটেড বেসপ্লেট) | 1.4 mm/s | 2.8 mm/s | 4.5 mm/s |
| ফ্লেক্সিবল সাপোর্ট (ফ্রেম, স্প্রিং মাউন্ট) | 2.3 mm/s | 4.5 mm/s | 7.1 mm/s |
বড় মেশিন (>300 kW, ISO 10816-3 গ্রুপ 1) আনুপাতিকভাবে নরম সীমা পায় (2.3 / 4.5 / 7.1 mm/s রিজিড, 3.5 / 7.1 / 11 mm/s ফ্লেক্সিবল)। যদি বলা থাকে তাহলে সবসময় মেশিন নির্মাতার নিজের সীমা যাচাই করুন — এটি সাধারণ টেবিলকে ওভাররাইড করে।
তিনটি ফিল্ড নিয়ম যা টেবিলকে একাডেমিকের বদলে দরকারী করে তোলে:
- বেয়ারিং-এ, তিনটি দিকে মাপুন যেখানে সম্ভব (হরাইজন্টাল, ভার্টিক্যাল, অ্যাক্সিয়াল) — নর্মটি সর্বোচ্চ রিডিং-এ প্রযোজ্য;
- পরম মান নয়, প্রবণতা বিচার করুন। একটি পাম্প যা বছরের পর বছর 1.8 mm/s-এ বেঁচেছিল এবং এখন 3.4 mm/s দেখাচ্ছে মনোযোগ প্রাপ্য যদিও এটি এখনও “গ্রহণযোগ্য”;
- কৃষি ও মোবাইল যন্ত্রপাতি নরমভাবে বিচার করা হয় — মালচার ও মোয়ার তাদের স্বভাবগতভাবে ফ্লেক্সিবল ফ্রেমে ~7 mm/s পর্যন্ত ঠিক বলে বিবেচিত হয়; সেখানে পাম্প-গ্রেড সংখ্যা তাড়া করা অপচয়িত প্রচেষ্টা (বিস্তারিত টলারেন্স অধ্যায়).
৭. ব্যালান্স কোয়ালিটি গ্রেড G — ISO 1940 / ISO 21940-11 টেবিল
যখন ISO 10816 চলমান মেশিন বিচার করে, ISO 1940-1 (ISO 21940-11 দ্বারা প্রতিস্থাপিত, কন্টেন্ট মূলত অপরিবর্তিত) বিচার করে রোটর নিজেই: ব্যালান্সিং-এর পরে কত অবশিষ্ট আনব্যালান্স থাকতে পারে। টলারেন্স একটি হিসেবে প্রকাশ করা হয় ব্যালেন্স মান গ্রেড G, নির্দিষ্ট আনব্যালান্স ও কৌণিক গতির গুণফল হিসেবে সংজ্ঞায়িত:
e_per — অনুমোদিত নির্দিষ্ট আনব্যালান্স (ভরকেন্দ্র অফসেট) [mm]; ω — কৌণিক গতি [rad/s]। গুণফলটি একটি ভেলোসিটি — যে কারণেই গ্রেড mm/s এককে বহন করে।
এই সংজ্ঞার কমনীয়তা: একটি G সংখ্যা সব গতি কভার করে। G 6.3-এ ব্যালান্সড একটি রোটরের ভরকেন্দ্র অক্ষের যথেষ্ট কাছে থাকে যাতে আনব্যালান্স-চালিত ভেলোসিটি 6.3 mm/s — তার RPM যাই হোক না কেন। দ্রুততর রোটর → ω বড় → অনুমোদিত অফসেট e_per আনুপাতিকভাবে ছোট। মানক গ্রেড ও তাদের প্রচলিত প্রয়োগ:
| গ্রেড | সাধারণ রোটর টাইপ (ISO 21940-11 অনুযায়ী) |
|---|---|
| G 40 | গাড়ির চাকা, হুইল রিম, কম-গতির যানবাহনের ড্রাইভ শ্যাফট |
| G 16 | কারডান/ড্রাইভ শ্যাফট, কৃষি যন্ত্রপাতি রোটর, ক্রাশারের অংশ, পৃথক ইঞ্জিন উপাদান |
| G 6.3 | শিল্প ডিফল্ট: ফ্যান, ব্লোয়ার, পাম্প, সাধারণ ইলেকট্রিক মোটর, মেশিন পার্টস, ড্রাম, পুলি, ফ্লাইহুইল, সেন্ট্রিফিউজ |
| G 2.5 | গ্যাস ও স্টিম টারবাইন, রিজিড টার্বো-জেনারেটর রোটর, মেশিন-টুল ড্রাইভ, বিশেষ প্রয়োজনীয়তা-সহ মাঝারি/বড় ইলেকট্রিক মোটর |
| জি ঘ | গ্রাইন্ডিং-মেশিন ড্রাইভ, টেপ রেকর্ডার ও ফোনোগ্রাফ ড্রাইভ, ছোট নির্ভুলতা আর্মেচার |
| G 0.4 | নির্ভুলতা গ্রাইন্ডার স্পিন্ডল, জাইরোস্কোপ |
গ্রেডের ভৌত অর্থ e_per দিয়ে অনুভব করা সবচেয়ে সহজ। 3,000 rpm-এ (ω = 314 rad/s), গ্রেড G 6.3 অনুমতি দেয় e_per = 6.3 / 314 = 0.02 mm = 20 µm: একটি “সাধারণভাবে ব্যালান্সড” 3,000-rpm রোটরের ভরকেন্দ্র তার অক্ষ থেকে দুই-শতাংশ মিলিমিটারের মধ্যে থাকে। একই গতিতে G 1 মাত্র 3 µm অনুমতি দেয়। এই কারণেই ব্যালান্সিং টুলিং, আরবার এমনকি টাকোমিটার-চিহ্নের অবস্থানও এত সতর্কতার সাথে সামলানো হয় — এই অফসেটে, সবকিছু গুরুত্বপূর্ণ।
৮. অনুমোদিত অবশিষ্ট আনব্যালান্স: ISO 1940 হিসাব, ধাপে ধাপে
যে ব্যবহারিক প্রশ্নে প্রতিটি কাজ শেষ হয়: “কত গ্রাম-মিলিমিটার অবশিষ্ট থাকতে পারে?” গ্রেড সংজ্ঞা থেকে, একটি সূত্র এর উত্তর দেয়:
G — গ্রেড [mm/s]; M — রোটর ভর [kg]; n — সার্ভিস গতি [rpm]। ধ্রুবক 9549 = 1000 × 60/2π একক রূপান্তর করে। দুই-প্লেন ব্যালান্সিং-এর জন্য ফলাফল প্লেনের মধ্যে ভাগ করা হয় — সিমেট্রিক রোটরের জন্য সাধারণত 50/50।
-
গ্রেড বেছে নিন
উপরের ISO 21940-11 অ্যাপ্লিকেশন টেবিল থেকে — যেমন একটি শিল্প ফ্যান ইম্পেলার → G 6.3.
-
ভর ও সার্ভিস গতি ঢোকান
ফ্যান রোটর M = 80 kg, n = 3,000 rpm: U_per = 9549 × 6.3 × 80 / 3000 = ≈ 1,604 g·mm মোট.
-
সংশোধন প্লেনের মধ্যে ভাগ করা
সিমেট্রিক রোটর, দুই প্লেন → ≈ 802 g·mm প্রতি প্লেন. (একই রোটর কৃষি গ্রেড G 16-এ ব্যালান্সড হলে প্রতি প্লেনে ≈ 2,037 g·mm অনুমোদিত হতো — গ্রেড লিনিয়ারলি স্কেল করে।)
-
আপনার ব্যাসার্ধে গ্রামে রূপান্তর করুন
সংশোধন ব্যাসার্ধ 250 mm → অবশিষ্ট ভারী স্থান অবশ্যই 802 / 250 ≈-এর নিচে থাকতে হবে 3.2 g প্রতি প্লেন। এটাই সংখ্যা যা ট্রিম রানের পরে যন্ত্র যা রিপোর্ট করে তার সাথে তুলনা করতে হয়।
মেশিনে হাতে এটি করার প্রয়োজন নেই: একই ক্যালকুলেটর Balanset সফটওয়্যারে বিল্ট-ইন — ভর, গতি ও গ্রেড দিন, এবং ফলাফল উইন্ডোতে মাপা অবশিষ্ট আনব্যালান্সের পাশে টলারেন্স দেখা যায়। একটি বিনামূল্যে অনলাইন সংস্করণ এখানে: ISO 21940-11 অবশিষ্ট আনব্যালান্স ক্যালকুলেটর.
যন্ত্রটি আপনার জন্য এই হিসাবগুলো চালায়
Balanset-1A দুটি চ্যানেল + ফেজ মাপে, influence-coefficient পদ্ধতিতে সংশোধন ভর গণনা করে, ISO 21940-11 টলারেন্সের বিপরীতে ফলাফল যাচাই করে এবং রিপোর্ট প্রিন্ট করে — জন্য €1,975, সফটওয়্যার আপডেট আজীবন বিনামূল্যে। এই পাতার তত্ত্বটি ঠিক তাই যা এর স্ক্রিন বাস্তবায়ন করে।
৯. প্রাকৃতিক কম্পাঙ্ক ও রেজোন্যান্স — প্রতিটি ব্যালান্সারের মুখোমুখি হওয়া ফাঁদ
প্রতিটি কাঠামো — রোটর, সাপোর্ট, ফ্রেম, ফাউন্ডেশন — আছে প্রাকৃতিক ফ্রিকোয়েন্সি: যে হারে এটি একটি ধাক্কার পরে “দুলতে চায়”, তার স্টিফনেস ও ভর দ্বারা নির্ধারিত (সবচেয়ে সরল মডেলের জন্য, f_n = (1/2π)·√(k/m))। রোটরের গতি যখন একটি প্রাকৃতিক কম্পাঙ্কের কাছে আসে, প্রতি-ঘূর্ণনে-একবার আনব্যালান্স বলটি কাঠামোর নিজস্ব দোলনের সাথে সিঙ্কে আসে, প্রতিটি ধাক্কা আগেরটির সাথে যোগ হয়। এটাই রেজোন্যান্স: অ্যামপ্লিটিউড গুণিত হয় (শুধু ড্যাম্পিং দ্বারা সীমাবদ্ধ), ফেজ বন্যভাবে দোলে, এবং ব্যালান্সিং যে লিনিয়ার গণিতের উপর নির্ভর করে তা ভেঙে পড়ে।
ব্যালান্সিং কাজের সময় রেজোন্যান্স নিজেকে কীভাবে প্রকাশ করে:
- একটি ছোট RPM পরিবর্তন (50–100 rpm) ভাইব্রেশনকে কয়েকগুণ বদলে দেয়;
- ফেজ রিডিং স্থির হতে অস্বীকার করে, বা গতি কয়েক rpm ড্রিফট করলে লাফায়;
- হিসাবকৃত ওজন বসানোর পর, ভাইব্রেশন বাড়তে থাকে — এবং পরের রান আরও বেশি ভর চায়;
- ভাইব্রেশন বড় দূরে রোটরের চেয়ে বেয়ারিং-এ কম (একটি মই, একটি গার্ড, একটি কেবিন) — একটি কাঠামোগত উপাদান রেজোনেট করছে, রোটর নয়।
যন্ত্র দিয়ে প্রাকৃতিক কম্পাঙ্ক কীভাবে খুঁজে পাবেন: RunDown চার্ট
দ্রুততম ফিল্ড পদ্ধতিতে কোনো অতিরিক্ত সরঞ্জাম দরকার নেই: মেশিনটিকে কর্মক্ষম গতিতে স্পিন করুন, ড্রাইভ কেটে দিন, এবং রোটরটি কোস্ট-ডাউন হয় পুরো গতি রেঞ্জ জুড়ে। Balanset সফটওয়্যার উভয়কে RPM-এর বিপরীতে প্লট করে (RunDown চার্ট)। এটি পড়তে এক নজরই যথেষ্ট:
- প্রতিটি অ্যামপ্লিটিউড পিক নামার পথে একটি প্রাকৃতিক কম্পাঙ্ক চিহ্নিত করে যা রোটরটি পার হয়েছিল;
- একই গতিতে সেই ফেজ ট্রেস একটি তীক্ষ্ণ বাঁক নেয় (রেজোন্যান্স জুড়ে ~180° দোলন) — ক্লাসিক নিশ্চিতকরণ যে এটি একটি প্রকৃত রেজোন্যান্স, লোড এফেক্ট নয়;
- সেই পিকগুলোর মাঝের শান্ত উপত্যকা আপনার নিরাপদ ব্যালান্সিং গতি।
জ্ঞান দিয়ে কী করবেন:
- রেজোন্যান্স জোনের বাইরে ব্যালান্স করুন — সাধারণত স্পষ্টভাবে প্রথম পিকের নিচে বা পিকগুলোর মাঝের উপত্যকায়। মালচার অনুশীলন: 600–900 rpm-এ রাফ-ব্যালান্স করুন, তারপর কর্মক্ষম গতিতে যাচাই করুন;
- একটি সিরিজের প্রতিটি রান একই গতিতে রাখুন (±100 rpm) — রেজোন্যান্সের কাছে এমনকি 2–3 rpm ড্রিফটও অ্যামপ্লিটিউড ও ফেজ লক্ষণীয়ভাবে সরিয়ে দেয়;
- টেস্ট রিগ ও DIY স্ট্যান্ডের জন্য, ইচ্ছাকৃতভাবে জ্যামিতি ডিজাইন করুন: একটি সফট (below-resonance) স্ট্যান্ড তার প্রাকৃতিক কম্পাঙ্ক 2–3× চায় নিচে ব্যালান্সিং গতি — স্প্রাং সাপোর্ট যা দৃশ্যমানভাবে হাতে দোলে ঠিক তাই অর্জন করে;
- যদি কর্মক্ষম গতি নিজেই একটি রেজোন্যান্সে বসে, ব্যালান্সিং একটি উপশমকারী মাত্র — প্রকৃত সমাধান হলো প্রাকৃতিক কম্পাঙ্ক সরাতে স্টিফনেস বা ভর পরিবর্তন করা (ফ্রেম ব্রেসিং, ভিন্ন মাউন্ট)।
১০. mm/s থেকে dB-তে রূপান্তর (ভাইব্রেশন ভেলোসিটি লেভেল)
ভাইব্রেশন ডেটা কখনও কখনও ডেসিবেলে আসে — পুরনো পূর্ব-ইউরোপীয় নর্ম, কিছু অ্যানালাইজার ও বিল্ডিং-ভাইব্রেশন রিপোর্ট লগারিদমিক স্কেল ব্যবহার করে। রূপান্তরটি একটি সংজ্ঞা, পরিমাপ নয়:
v — মাপা RMS ভেলোসিটি; v₀ — রেফারেন্স ভেলোসিটি। 5·10⁻⁸ m/s ভাইব্রেশন-ডায়াগনস্টিকস অনুশীলনে (GOST/লিগ্যাসি ISO ঐতিহ্য) ব্যবহৃত রেফারেন্স; ISO 1683 কিছু অ্যাকুস্টিকস ব্যবহারের জন্য 10⁻⁹ m/s-ও তালিকাভুক্ত করে — dB উদ্ধৃত করার সময় সবসময় রেফারেন্স উল্লেখ করুন।
সাধারণ রেফারেন্স v₀ = 5·10⁻⁸ m/s-এ সুবিধাজনক রূপান্তর:
| RMS ভেলোসিটি | লেভেল | যেখানে আপনি এর মুখোমুখি হন |
|---|---|---|
| 0.5 mm/s | ৮০ ডিবি | চমৎকার ছোট মেশিন |
| 1.0 mm/s | 86 dB | জোন A, ভালো অবস্থা |
| 2.8 mm/s | 95 dB | জোন A/B → B/C সীমানা অঞ্চল |
| 4.5 mm/s | 99 dB | জোন C/D সীমানা (মাঝারি মেশিন) |
| 7.1 mm/s | 103 dB | ফ্লেক্সিবল-সাপোর্ট C/D সীমানা |
| 10 mm/s | 106 dB | গুরুতর — ক্ষতির এলাকা |
স্কেলকে স্বজ্ঞাত করে দুটি সাধারণ নিয়ম: +6 dB = ভেলোসিটি দ্বিগুণ, +20 dB = দশগুণ ভেলোসিটি। তাই ব্যালান্সিং-এর পর 99 dB থেকে 86 dB-তে নেমে যাওয়া একটি মেশিন তার ভাইব্রেশন ~4.5× কমিয়েছে — লগারিদমিক স্কেল বড় উন্নতিকে মামুলি-দেখতে সংখ্যায় সংকুচিত করে, যে কারণেই গ্রাহকদের জন্য সার্ভিস রিপোর্ট mm/s-এ বেশি স্পষ্ট।
11. প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নসমূহ
সহজ কথায় রোটর আনব্যালান্স কী?
আনব্যালান্স মানে রোটরের ভরকেন্দ্র তার ঘূর্ণন অক্ষে ঠিক অবস্থিত নয় — এক পাশে কিছু অতিরিক্ত ভর বসে থাকে। বিশ্রামে এটি অদৃশ্য; ঘূর্ণনে অফসেট ভরটি প্রতি ঘূর্ণনে একবার শ্যাফটকে বাইরের দিকে টানে, একটি ঘূর্ণায়মান সেন্ট্রিফিউগাল ফোর্স তৈরি করে যা মেশিনকে ঠিক ঘূর্ণন কম্পাঙ্কে (1× উপাদান) কাঁপায়। এটি ভর × ব্যাসার্ধ (g·mm) হিসেবে মাপা হয় এবং ওজন যোগ বা বিয়োগ করে সংশোধন করা হয়।
আনব্যালান্স থেকে সেন্ট্রিফিউগাল ফোর্সের সূত্র কী?
F = m·r·ω² = U·ω², যেখানে U = m·r হলো আনব্যালান্স এবং ω = 2πn/60 কৌণিক গতি। বল RPM-এর বর্গের সাথে বাড়ে: 100 g·mm 3,000 rpm-এ ~1 kg ঘূর্ণায়মান বল তৈরি করে কিন্তু 12,000 rpm-এ ~16 kg। এই বর্গীয় সূত্রই কারণ কেন গতি বাড়ার সাথে ব্যালান্সিং টলারেন্স কঠোর হয়।
স্ট্যাটিক এবং ডায়নামিক ব্যালেন্সিংয়ের মধ্যে পার্থক্য কী?
স্ট্যাটিক আনব্যালান্স একটি একক কার্যকর ভারী স্থান: থামানো রোটর মুক্ত সাপোর্টে ভারী-পাশ-নিচে গড়িয়ে যায়, এবং এক প্লেনে একটি ওজন তা সংশোধন করে। ডায়নামিক (কাপল) আনব্যালান্স বিপরীত প্রান্তে ভারী স্থান, ১৮০° ব্যবধানে: রোটরটি বিশ্রামে ব্যালান্সড কিন্তু ঘূর্ণনে দোলে, এবং এটি শুধুমাত্র ঘোরার সময় শনাক্ত করা যায় এবং দুই প্লেনে ওজন দিয়ে সংশোধন করা যায়। বাস্তব রোটরে দুটোই মিশে থাকে, এই কারণেই লম্বা রোটর একটি হিসাব হিসেবে দুই প্লেনে ব্যালান্স করা হয়।
আনব্যালান্স বেয়ারিং সার্ভিস লাইফকে কীভাবে প্রভাবিত করে?
সেন্ট্রিফিউগাল ফোর্স বেয়ারিং-এর ডাইনামিক লোড P-তে যোগ হয়, এবং রোলিং-বেয়ারিং জীবন বল বেয়ারিং-এর জন্য L₁₀ = (C/P)³ অনুসরণ করে — লোড ঘন হয়ে প্রবেশ করে। মোটামুটি: +10% লোড ≈ −25% জীবন, +26% ≈ −50%, লোড দ্বিগুণ করলে ~12% জীবন থাকে। বেয়ারিং ছাড়াও, একই ঘূর্ণায়মান বল ফাস্টেনার আলগা করে, ফাটল ছড়ায় ও কাপলিং ক্ষয় করে।
RMS ভাইব্রেশন ভেলোসিটি কী এবং এটি কীভাবে মাপা হয়?
RMS (root mean square) ভাইব্রেশন ভেলোসিটি হলো mm/s-এ ভেলোসিটি সিগন্যালের এনার্জি-গড় — ISO 10816/20816-এর মানক পরিমাণ। একটি বিশুদ্ধ সাইনের জন্য এটি পিকের 0.707 এর সমান। এটি বেয়ারিং হাউজিং-এ (রেডিয়াল দিক) একটি অ্যাক্সিলারোমিটার দিয়ে মাপা হয়, সিগন্যাল 10–1,000 Hz ব্যান্ডে ভেলোসিটিতে ইন্টিগ্রেটেড এবং অনেক ঘূর্ণনের উপর গড় করা হয়; দুই-চ্যানেল যন্ত্র দুটি বেয়ারিং একযোগে পড়ে এবং সেই 1× উপাদানও আলাদা করে যা ব্যালান্সিং সরাতে পারে।
পাম্পের জন্য ISO 10816 ভাইব্রেশন নর্ম কী?
15–300 kW পাম্পের জন্য (ISO 10816-3 গ্রুপ 2), জোন সীমানা হলো রিজিড সাপোর্টে 1.4 / 2.8 / 4.5 mm/s RMS এবং ফ্লেক্সিবল সাপোর্টে 2.3 / 4.5 / 7.1 mm/s — জোন A প্রথম মান পর্যন্ত, জোন B দ্বিতীয় পর্যন্ত (দীর্ঘমেয়াদে গ্রহণযোগ্য), জোন C তৃতীয় পর্যন্ত (শীঘ্রই ঠিক করুন), জোন D তার উপরে (ক্ষতির ঝুঁকি)। বড় মেশিনে আনুপাতিকভাবে বেশি সীমা থাকে; একটি নির্মাতার নির্ধারিত সীমা সাধারণ টেবিলকে ওভাররাইড করে।
ISO 1940-এ G ব্যালান্স কোয়ালিটি গ্রেডের অর্থ কী?
একটি গ্রেড G (mm/s-এ) অনুমোদিত নির্দিষ্ট আনব্যালান্স গুণ কৌণিক গতির সমান: G = e_per·ω। সাধারণ বরাদ্দ: G 40 — গাড়ির চাকা; G 16 — কারডান শ্যাফট ও কৃষি রোটর; G 6.3 — ফ্যান, পাম্প, সাধারণ মোটর ও ড্রাম (শিল্প ডিফল্ট); G 2.5 — টারবাইন ও মেশিন টুল; G 1–G 0.4 — নির্ভুলতা স্পিন্ডল। যেহেতু ω সংজ্ঞায় প্রবেশ করে, গতি বাড়ার সাথে সাথে একই গ্রেড কম g·mm অনুমতি দেয়।
ISO 1940 অনুযায়ী আমি কীভাবে অনুমোদিত অবশিষ্ট আনব্যালান্স হিসাব করব?
U_per = 9549 · G · M / n, যেখানে G গ্রেড mm/s-এ, M রোটর ভর kg-এ এবং n গতি rpm-এ — ফলাফল g·mm-এ, দুই সংশোধন প্লেনের মধ্যে ভাগ করা (সাধারণত 50/50)। উদাহরণ: 80 kg ফ্যান 3,000 rpm-এ, G 6.3 → 9549×6.3×80/3000 ≈ 1,604 g·mm মোট ≈ 802 g·mm প্রতি প্লেন; 250 mm সংশোধন ব্যাসার্ধে তা প্রায় 3.2 g। অনলাইন টুল: vibromera.eu-তে ISO 21940-11 ক্যালকুলেটর।
ব্যালান্সিং করার সময় আমি কীভাবে প্রাকৃতিক কম্পাঙ্ক খুঁজব ও রেজোন্যান্স এড়াব?
একটি কোস্ট-ডাউন (RunDown) চার্ট রেকর্ড করুন: মেশিনটিকে গতিতে আনুন, ড্রাইভ কেটে দিন, এবং কমতে থাকা RPM-এর বিপরীতে অ্যামপ্লিটিউড ও ফেজ লগ করুন। তীক্ষ্ণ ফেজ বাঁক-সহ প্রতিটি অ্যামপ্লিটিউড পিক একটি প্রাকৃতিক কম্পাঙ্ক চিহ্নিত করে; পিকগুলোর মাঝের উপত্যকা নিরাপদ ব্যালান্সিং গতি। রেজোন্যান্সে থাকার লক্ষণ: 50–100 rpm পরিবর্তন ভাইব্রেশনকে কয়েকগুণ বদলে দেয়, ফেজ স্থির হবে না, এবং হিসাবকৃত ওজন জিনিসগুলো আরও খারাপ করে। জোনের বাইরে ব্যালান্স করুন, অথবা রেজোন্যান্স সরাতে কাঠামোর স্টিফনেস বদলান।
ভাইব্রেশনের জন্য mm/s কে dB-তে কীভাবে রূপান্তর করব?
L_v = 20·log₁₀(v/v₀) যেখানে রেফারেন্স v₀ = 5·10⁻⁸ m/s ভাইব্রেশন-ডায়াগনস্টিকস অনুশীলনে ব্যবহৃত: 1 mm/s ≈ 86 dB, 4.5 mm/s ≈ 99 dB, 10 mm/s ≈ 106 dB। মনে রাখবেন +6 dB মানে ভেলোসিটি দ্বিগুণ এবং +20 dB মানে দশগুণ; এবং সবসময় রেফারেন্স মান উল্লেখ করুন, কারণ কিছু অ্যাকুস্টিকস স্ট্যান্ডার্ড এর বদলে 10⁻⁹ m/s ব্যবহার করে।
