ভারসাম্য মেশিন প্রস্তুতকারকদের জন্য গ্রাহকের প্রয়োজনীয়তার যুক্তিসঙ্গততার উপর দুটি মন্তব্য

ভূমিকা

গত দেড় বছরে আমাদের কোম্পানি বিভিন্ন ধরনের ক্রয় সম্পর্কিত 30 টিরও বেশি অনুসন্ধান পেয়েছে ভারসাম্য যন্ত্র। এই অনুসন্ধানের সাথে সংযুক্ত প্রযুক্তিগত বিশেষত্বের বিশ্লেষণ দেখায় যে বেশিরভাগে এমন বৈশিষ্ট্য অন্তর্ভুক্ত রয়েছে যা মেশিনগুলির উৎপাদন সময়সূচী এবং খরচকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে এবং সম্ভাব্য সরবরাহকারীদের তালিকা সীমিত করে। এর মধ্যে দুটি প্রয়োজনীয়তা দাঁড়িয়ে আছে:

• একটি নির্দিষ্ট নিশ্চিত করার প্রয়োজনীয়তা অবশিষ্ট ভারসাম্যহীনতাযা 0.1 g*mm/kg (µm) অতিক্রম করা উচিত নয়।
• পরিমাপ যন্ত্রের রেজিস্টারে ব্যালেন্সিং মেশিন অন্তর্ভুক্ত করার প্রয়োজনীয়তা।

Let’s analyze the reasonableness and feasibility of implementing these requirements from the perspective of a real consumer.

1. মেশিনের জন্য যথার্থতার প্রয়োজনীয়তা বিশ্লেষণ

We will verify the validity of the customer’s accuracy requirements using a Technical Specification for a balancing machine designed to balance rotors of electric motors, turbo units, and compressors weighing between 10 and 1500 kg. The specification sets a tolerance for specific residual imbalance that, according to the customer, should not exceed 0.1 g*mm/kg.

এই প্রয়োজনীয়তা যাচাই করতে আমরা টেবিল 1 এর রেফার করি ISO 1940-1 "যান্ত্রিক কম্পন – রোটরগুলির জন্য ভারসাম্য মান প্রয়োজনীয়তা।" এই টেবিলের সুপারিশ অনুসারে, আমরা অনুমান করি যে ভারসাম্যের নির্ভুলতা রোটার ইলেকট্রিক মোটর, টার্বো ইউনিট এবং কম্প্রেসরের, যেগুলোর জন্য অর্ডারকৃত মেশিনটি G2.5 গুণমান নিশ্চিত করবে, সেগুলোর অবশ্যই G2.5 গুণমান গ্রেড. ধরা যাক ব্যালান্স করা রোটরের প্রত্যাশিত কার্যকরী ঘূর্ণন কম্পাঙ্ক, উদাহরণস্বরূপ, 200 Hz (যা যথেষ্ট মার্জিন সহ বেশিরভাগ পরিচিত মেশিনের ঘূর্ণন কম্পাঙ্ক কভার করে), তাহলে আমরা সহজেই স্ট্যাটিক (single-plane) ব্যালান্সিং-এর জন্য অনুমোদিত অবশিষ্ট নির্দিষ্ট আনব্যালান্স স্ট্যান্ডার্ডের ফর্মুলা 5 ব্যবহার করে গণনা করতে পারি: eper = 2500 / (6.28 * 200) = 1.99 g*mm/kg।

একই ISO 1940-1 standard-এর সুপারিশ বিবেচনা করলে (যা আজ superseded হয়েছে ISO 21940-11), ধারা 7-এ দেওয়া অনুযায়ী, ডাইনামিক ব্যালান্সিংয়ের সময় দুই-সমর্থিত অসমমিত রোটরের জন্য নির্ধারিত অনুমোদিত মান অন্তত 0.3 * eper হওয়া উচিত, যা আমাদের ক্ষেত্রে 0.6 g*mm/kg হবে, প্রাথমিক প্রযুক্তিগত স্পেসিফিকেশনে চাওয়া 0.1 g*mm/kg নয়। দুইটি সংশোধন সমতলের মধ্যে অনুমোদিত ব্যালেন্সিং সহনশীলতা বিভাজনটি আমাদের অবশিষ্ট অসন্তুলন ক্যালকুলেটর (ISO 21940-11).

অন্য কথায়, যেমন আমাদের বিশ্লেষণ দেখায়, এই প্রযুক্তিগত স্পেসিফিকেশনে (এবং অন্যান্য অনেক অনুরূপ নথিতে) ব্যালেন্সিং মেশিনের নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তা স্পষ্টতই অত্যধিক। এই অত্যধিক প্রয়োজনীয়তাগুলির ব্যবহারিক বাস্তবায়নে নির্মাতাকে গুরুতর নকশা এবং প্রযুক্তিগত কাজগুলি সমাধান করতে জড়িত করে, যা সাধারণত ব্যতিক্রমী উচ্চ নির্ভুলতার মেশিনগুলির উত্পাদনে উদ্ভূত হয়, যা নিঃসন্দেহে মেশিনগুলির ব্যয় এবং উত্পাদন সময়কে প্রভাবিত করে। অধিকন্তু, এই প্রয়োজনীয়তাগুলি সর্বদা প্রযুক্তিগতভাবে সম্ভব নয়।

এটিও মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে এমন high-precision machine কার্যকরভাবে চালাতে সম্ভাব্য গ্রাহককে আরও কিছু অতিরিক্ত শর্ত পূরণ করতে হতে পারে, যেমন thermo-constant এবং clean room, vibration-isolating foundation ইত্যাদির প্রয়োজন, যেগুলো তৈরির খরচ machine কেনার খরচকেও ছাড়িয়ে যেতে পারে। গ্রাহকের প্রতিনিধির (উল্লিখিত Technical Specification-এর লেখক) সম্ভাব্য আপত্তির জবাবে যে এই requirement পূরণ করলে machine-এ অনেক কম residual imbalance অর্জন করা যায়, যা বাস্তবে G0.4 grade-এর সমতুল্য, তাদের GOST 22061-76 “Machines and technological equipment. System of balancing quality grades. Basic provisions” (একটি জাতীয় মান, যার আধুনিক আন্তর্জাতিক counterpart হলো ISO 21940-11, formerly ISO 1940-1) এর সুপারিশের সাথে পরিচিত হতে বলা যেতে পারে, যা ISO 1940-1 চালুর আগে কার্যকর ছিল।

সোভিয়েত ইউনিয়ন থেকে ভারসাম্য বজায় রাখার ক্ষেত্রে সেরা বিশেষজ্ঞদের দ্বারা প্রস্তুত এই মানদণ্ডের ধারা 3, যুক্তিসঙ্গতভাবে নিম্নলিখিতগুলি বলে:

1. 1st balancing quality grade-এ শ্রেণিবদ্ধ পণ্যের rotor (ISO 1940-1 অনুযায়ী grade G0.4) সব operating condition-এ তাদের নিজস্ব bearing-এ, নিজস্ব housing-এর মধ্যে, নিজস্ব drive ব্যবহার করে balance করা উচিত।
2. 2য় ব্যালেন্সিং কোয়ালিটি গ্রেড (গ্রেড G1.0) এর অধীনে শ্রেণীবদ্ধ পণ্যগুলির রোটরগুলি তাদের নিজস্ব বিয়ারিং বা তাদের নিজস্ব আবাসনের মধ্যে ভারসাম্যপূর্ণ হওয়া উচিত, যদি কোনও নিজস্ব ড্রাইভ উপলব্ধ না থাকে তবে একটি বিশেষ ড্রাইভ সহ।
3. 3য় থেকে 11 তম ব্যালেন্সিং কোয়ালিটি গ্রেড (গ্রেড G2.5 থেকে G4000) এর অধীনে শ্রেণীবদ্ধ পণ্যগুলির রোটরগুলিকে অংশ বা সমাবেশ ইউনিট হিসাবে ভারসাম্যপূর্ণ করার অনুমতি দেওয়া হয়।

এই সুপারিশগুলির সারমর্ম হল যে ব্যালেন্সিং মেশিনে ভারসাম্যপূর্ণ মানের গ্রেড G0.4 এবং G1.0 অর্জনের প্রচেষ্টা প্রায়শই প্রযুক্তিগত এবং অর্থনৈতিকভাবে অর্থহীন হয়। মেশিনে রোটারগুলি ইনস্টল করার পরে, অর্জিত নির্ভুলতা হারিয়ে যায় এবং এটি পুনরুদ্ধার করতে, পোর্টেবল কম্পন ব্যালেন্সিং সরঞ্জাম ব্যবহার করে রটার সমাবেশের অতিরিক্ত ভারসাম্য (এর নিজস্ব বিয়ারিং এবং নিজস্ব ড্রাইভের সাথে) প্রয়োজন হয়।

এই বক্তব্যের উদাহরণ হিসেবে, high-precision cylindrical grinding machine (accuracy class “C”)-এ ব্যবহারের জন্য নির্ধারিত একটি grinding wheel balancing বিবেচনা করা যায়। পূর্বে উল্লিখিত ISO 1940-1-এর Table 1-এর requirement অনুযায়ী, grinding wheel-এর balance quality অন্তত G0.4 grade পূরণ করা উচিত। Grinding wheel-এর operation-এর সময় প্রত্যাশিত rotational frequency 6000 rpm (100 Hz) হবে ধরে, ISO 1940-1-এর সুপরিচিত formula 7 ব্যবহার করে আমরা permissible residual specific imbalance eper নির্ধারণ করি, যা হবে 0.64 g*mm/kg।

অন্য কথায়, ব্যালান্সিং মেশিনে ব্যালান্স করার পর, এই টলারেন্স নিশ্চিত করলে, টেকনোলজিক্যাল অক্ষ (ব্যালান্সিং মেশিনের ম্যান্ড্রেল অক্ষ) এর সাপেক্ষে গ্রাইন্ডিং হুইলের ভরকেন্দ্রের স্থানচ্যুতি 0.64 µm-এর বেশি হওয়া উচিত নয়। জাতীয় স্ট্যান্ডার্ড GOST 11654-90 অনুযায়ী ক্লাস “C” গ্রাইন্ডিং মেশিনের স্পিন্ডলের অনুমোদিত রেডিয়াল রানআউট যেহেতু 2 µm, তাই এতে আমাদের গ্রাইন্ডিং হুইল মাউন্ট করার পর (হুইলটিকে টেকনোলজিক্যাল অক্ষ থেকে ওয়ার্কিং অক্ষে পুনরায় বেসলাইন করে), অবশিষ্ট নির্দিষ্ট আনব্যালান্স উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেতে পারে এবং ISO 1940-1 দ্বারা সুপারিশকৃত টলারেন্সকে অন্তত তিনগুণ ছাড়িয়ে যেতে পারে। এই ধরনের এবং অনুরূপ অন্যান্য ক্ষেত্রে, আগে উল্লেখ করা হয়েছে, অ্যাসেম্বলি পর্যায়ে সৃষ্ট ত্রুটিগুলো পূরণ করার জন্য অতিরিক্ত ব্যালান্সিং প্রয়োজন।

উপরেরটি আমাদের জোর করে বলতে দেয় যে বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, মাঝারি এবং ভারী ব্যালেন্সিং মেশিনগুলির সঠিকতার প্রয়োজনীয়তা 0.5 g*mm/kg বা এমনকি 1.0 g*mm/kg এর অবশিষ্ট নির্দিষ্ট ভারসাম্যহীনতার স্তরের মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকতে পারে। এই সুপারিশটি বাস্তবে প্রয়োগ করা নির্মাতাকে মেশিন তৈরির জটিলতা এবং ব্যয়কে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে দেয়, যখন গ্রাহক (যদি একটি যুক্তিযুক্ত প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়া প্রয়োগ করা হয়) প্রয়োজনীয় ভারসাম্য নির্ভুলতা অর্জন করতে পারে। এই নিয়মের প্রধান ব্যতিক্রম হতে পারে ছোট বিশেষ ব্যালেন্সিং মেশিন ব্যবহার করা হয়, উদাহরণস্বরূপ, জাইরোস্কোপ রোটর, স্বয়ংচালিত টার্বোচার্জার, ইত্যাদির ভারসাম্য রক্ষার জন্য। এই মেশিনগুলির নকশা বৈশিষ্ট্যগুলি 0.1 g*mm/kg বা তার কম একটি অবশিষ্ট নির্দিষ্ট ভারসাম্যহীনতা স্তর অর্জন করতে দেয়, যা প্রযুক্তিগতভাবে ন্যায়সঙ্গত এবং অর্থনৈতিকভাবে সম্ভব।

2. পরিমাপ যন্ত্রের রেজিস্টারে ব্যালেন্সিং মেশিন অন্তর্ভুক্ত করার প্রয়োজনীয়তার উপর

In recent years, an astonishing discovery has been made in our country that could confound the “departed in peace” specialists from ENIMS**, who developed the classifier of metal-cutting machines. With someone’s “light hand,” a completely new type of equipment has appeared on the machine market – “Vibration Measurement Balancing Machines,” which must have a Certificate from the Russian State Standard and the corresponding marking.*)

And all would be well, but it suddenly turned out that “advanced” customers began to include in their Technical Specifications a mandatory requirement for the inclusion of balancing machines in the Register of Measuring Instruments. Let us try to understand how legally and technically justified this requirement is, as well as its economic feasibility.

To begin with, it is useful to understand how this requirement relates to the recommendations of existing regulatory documents. Let’s start with ISO 8-82 “Metal-Cutting Machines. General Requirements for Accuracy Testing.” This standard establishes the basic concepts and principles of machine classification by accuracy, general requirements for accuracy testing, and general requirements for accuracy verification methods. It is important to note that the references to procedures for evaluating the qualitative characteristics of machines in this standard use only the term “verification” and there is no mention of the need to include machines in the Register of Measuring Instruments and, accordingly, the need for their “calibration.”

পরবর্তী যে document-এর দিকে নজর দেওয়া উচিত তা হলো ISO 21940-21 (formerly ISO 2953) “Mechanical vibration – Rotor balancing – Part 21: Description and evaluation of balancing machines.” এই মান balancing machine-এর technical characteristic এবং তাদের “verification” method-এর জন্য নির্দিষ্ট requirement নির্ধারণ করে, কিন্তু তবুও machine calibration এবং সেগুলোকে Register of Measuring Instruments-এ অন্তর্ভুক্ত করার প্রয়োজনীয়তা এতে নেই। এ প্রসঙ্গে মনে রাখা উচিত যে calibration-সংক্রান্ত requirement grinding machine ও CNC machine-এর মতো অন্যান্য machine tool-এর standard-এও নেই, যদিও সেগুলোতেও বিভিন্ন measurement system থাকতে পারে।

তদুপরি, বিদেশী ব্যালেন্সিং মেশিনের সমস্ত পরিচিত মডেলগুলির জন্য প্রযুক্তিগত ডকুমেন্টেশনে অনুরূপ প্রয়োজনীয়তা পাওয়া যায় না, যা আমাদের মতে, একটি গুরুত্বপূর্ণ নজিরও। উপরে উপস্থাপিত যুক্তিগুলির উপর ভিত্তি করে, নিম্নলিখিত উপসংহার টানা যেতে পারে:

1. Existing regulatory and technical documents developed for machine tools and, in particular, for balancing machines, do not include requirements for their inclusion in the Register of Measuring Instruments and, accordingly, the need for their calibration. As a result, the inclusion of such requirements in Technical Specifications during competitive procurement procedures “de facto” significantly increases the production costs of machines and the expenses for their subsequent operation and, as it seems to us, “de jure” violates the rights of bona fide machine manufacturers who follow the letter and spirit of existing regulatory documents.
2. Measurement system-এর routine test, ISO 21940-21 (formerly ISO 2953)-এর requirement এবং recommendation অনুযায়ী balancing machine-এর অংশ হিসেবেই করা যায় এবং করা উচিত; এতে check চলাকালীন reference rotor, test weight-এর set, এবং calibrated scale ব্যবহারের কথা বলা হয়েছে। এই test-গুলোর মধ্যে অবশ্যই নিম্নলিখিত ধরনের check অন্তর্ভুক্ত থাকতে হবে:
   • ন্যূনতম অর্জনযোগ্য অবশিষ্ট ভারসাম্যহীনতা পরীক্ষা করা (উমর);
   • ভারসাম্যহীনতা হ্রাস সহগ (URR) পরীক্ষা করা হচ্ছে;
   • শর্তসাপেক্ষ ব্যালেন্সিং সার্কিটের অপারেশন পরীক্ষা করা হচ্ছে (180° দ্বারা রটার ঘূর্ণন পদ্ধতির সাথে)।

এটি লক্ষ করা গুরুত্বপূর্ণ যে এই পরীক্ষাগুলি মেশিন থেকে পরিমাপ ব্যবস্থাকে বিচ্ছিন্ন না করেই করা হয় এবং একটি ক্রমাঙ্কন কম্পন স্ট্যান্ড ব্যবহারের প্রয়োজন হয় না, যা বহিরাগত সংস্থাগুলির বিশেষজ্ঞদের জড়িত করার প্রয়োজনীয়তা দূর করে এবং শ্রমের তীব্রতা এবং কাজের ব্যয়কে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। উপরে উল্লিখিত প্রধান চেকগুলি ছাড়াও, প্রয়োজনে, পরিমাপ ব্যবস্থার অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ পরামিতিগুলি সরাসরি মেশিনে পরীক্ষা করা যেতে পারে (উপরে উল্লেখিত রেফারেন্স রটার, পরীক্ষার ওজনের একটি সেট এবং ক্যালিব্রেটেড স্কেল ব্যবহার করে), যার মধ্যে রয়েছে:

• পরিমাপ থেকে পরিমাপ পর্যন্ত প্রশস্ততা এবং ফেজ কম্পন সংকেত রিডিংয়ের পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা;
• কম্পন সংকেত প্রশস্ততা দ্বারা পরিমাপ সিস্টেম রিডিং রৈখিকতা;
• পরিমাপ ব্যবস্থার রেজোলিউশন ক্ষমতা (পরিমাপ ব্যবস্থা দ্বারা স্থিরভাবে নিবন্ধিত ভারসাম্যহীনতার সর্বনিম্ন স্তর), ইত্যাদি।

উপসংহার

লেখক আশা করেন যে ভারসাম্য রক্ষাকারী মেশিনের গ্রাহক এবং নির্মাতারা উভয়েই এই কাজে উল্লিখিত যুক্তি এবং সুপারিশগুলি বুঝতে পারবেন, যার মূল লক্ষ্য হল ভারসাম্য রক্ষার ক্রিয়াকলাপের যথাযথ গুণমান নিশ্চিত করার সাথে সাথে উভয় পক্ষের জন্য উত্পাদন ব্যয় হ্রাস করা।

*Note: এই প্রবণতাটি বিকাশ অব্যাহত রাখা উচিত, এটি বাদ দেওয়া যায় না যে আমরা শীঘ্রই কম্পন পরিমাপ গ্রাইন্ডিং মেশিন, কম্পন পরিমাপ প্রেস এবং এমনকি কম্পন পরিমাপ রোলিং মিলস তৈরির বিষয়ে শিখব। সর্বোপরি, তারা ব্যালেন্সিং মেশিনের সাথে বিশেষ কম্পন পরিমাপের সরঞ্জামগুলির সম্ভাব্য ব্যবহার ভাগ করে নেয়।

ENIMS stands for “Experimental Research Institute of Metal-Cutting Machine Tools” (Экспериментально-исследовательский институт металлорежущих станков). This was a research institute in the Soviet Union dedicated to the development and improvement of various types of metal-cutting machines and equipment. The institute played a significant role in the advancement of the machine-building industry and the standardization of metalworking equipment by developing regulatory documents and standards, such as classifiers for machine tools and methods for their accuracy testing.

V.D. Feldman, Chief Specialist of LLC “Kinematics,” 2024