ঘূর্ণমান মেশিনারিতে রোটর বোঝা
A rotor একটি মেশিনের অংশের ভিতরে প্রাথমিক ঘূর্ণমান সমাবেশ। এটি সাধারণত একটি কেন্দ্রীয় শাফট নিয়ে গঠিত যার উপর অন্যান্য উপাদান — ইম্পেলার, ব্লেড, চুম্বক বা আর্মেচার — মাউন্ট করা হয়, বেয়ারিং দ্বারা সমর্থিত এবং টর্ক প্রেরণ এবং দরকারী কাজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়। একটি রোটর কীভাবে আচরণ করে তার অধ্যয়ন যখন এটি ঘোরে, এর কম্পন এবং বিচ্যুতি সহ, হল rotor dynamicsযান্ত্রিক প্রকৌশলে একটি গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্র। কারণ প্রায় প্রতিটি ত্রুটি একজন প্রকৌশলী সাথে তাড়া করে vibration analysis রোটরে উৎপন্ন হয় বা কাজ করে, এটি বোঝা রোগ নির্ণয় এবং ভারসাম্যের জন্য শুরুর পয়েন্ট।
১. সংজ্ঞা: একটি রোটর কী?
বিস্তৃত অর্থে, রোটর হল সবকিছু যা মেশিনের অক্ষের চারপাশে একটি শরীর হিসাবে পরিণত হয়। এটি শুধুমাত্র শাফট নয় বরং সম্পূর্ণ ঘূর্ণমান সিস্টেম — শাফট প্লাস প্রতিটি অংশ চাবিযুক্ত, সংকোচিত, বল্টযুক্ত বা ঝালাইয়ের সাথে — বেয়ারিং এবং সহায়ক কাঠামো সহ যা এর গতি সীমাবদ্ধ করে, সম্মিলিতভাবে রোটর-বেয়ারিং সিস্টেম। সেই ভর কীভাবে অক্ষের চারপাশে বিতরণ করা হয় এবং শাফটটি এর অপারেটিং গতির তুলনায় কতটা শক্ত তা রোটরের প্রায় সমস্ত গতিশীল আচরণ নিয়ন্ত্রণ করে।
२. মৌলিক শ্রেণীবিভাগ: দৃঢ় বনাম নমনীয় রোটর
রোটর গতিবিদ্যার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য হল একটি রোটর একটি "দৃঢ়" বা "নমনীয়" শরীর হিসাবে আচরণ করে কিনা। এই শ্রেণীবিভাগ হল not উপাদানের কঠোরতার উপর নয় বরং মেশিনের অপারেটিং গতি এবং রোটরের মধ্যে সম্পর্কের উপর ভিত্তি করে সংকটপূর্ণ গতি — এর নমন প্রাকৃতিক কম্পাঙ্ক। একই ইস্পাত শাফট একটি মেশিনে দৃঢ় এবং অন্য মেশিনে নমনীয় হতে পারে, এটি সম্পূর্ণভাবে যে গতিতে চলে তার কারণে।
Rigid Rotors
একটি রোটর বিবেচনা করা হয় rigid যখন এর কার্যকর গতি এর প্রথম নমনীয় সংকট গতির অনেক নিচে থাকে — সাধারণত প্রথম সংকটের প্রায় ৭০% এর নিচে। এই গতিতে শাফট গতিশীল লোডের অধীনে উল্লেখযোগ্যভাবে নমিত হয় না এবং সম্পূর্ণ রোটরকে একটি একক দৃঢ় ভর হিসাবে বিবেচনা করা যায়।
- Characteristics: ছোট, খাটো এবং কম গতিতে চালিত হতে থাকে।
- Balancing: এর সাথে সম্পূর্ণভাবে সংশোধিত হতে পারে two-plane গতিশীল ভারসাম্য দৃঢ় বস্তু যান্ত্রিকির নীতির অধীনে।
- Examples: বেশিরভাগ মান বৈদ্যুতিক মোটর, কম গতির পাখা, গ্রাইন্ডিং হুইল এবং অনেক পাম্প ইমপেলার।
নমনীয় রোটর
A rotor is flexible যখন এটি একটি বা একাধিক নমনীয় সংকট গতির কাছাকাছি, সেখানে বা উপরে কাজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়। যখন এটি একটি সংকট গতির কাছাকাছি আসে তখন শাফট বিচ্যুত হয় এবং উল্লেখযোগ্যভাবে বাঁকিয়ে যায়, একটি বৈশিষ্ট্যপূর্ণ বাঁকা আকৃতি নেয় — এর mode shape.
- Characteristics: লম্বা, সূক্ষ্ম এবং উচ্চ গতিতে চালিত হতে থাকে।
- Balancing: দুই-সমতল সন্তুলন অপর্যাপ্ত। নমনীয় রোটর প্রয়োজন বহু-সমতল পদ্ধতি যা শাফট নমন বিবেচনা করে, সহ মোডাল ভারসাম্যকরণ (প্রতিটি মোড আকৃতি পৃথকভাবে সংশোধন করে) বা বহু-গতি influence-coefficient balancing.
- Examples: বৃহৎ বাষ্প এবং গ্যাস টারবাইন, উচ্চ গতির সংকোচক, দীর্ঘ ড্রাইভ শাফট এবং জেনারেটর রোটর।
নমনীয় রোটরের ডিজাইন এবং বিশ্লেষণ অনেক বেশি জটিল কারণ তাদের গতিশীল আচরণ গতির সাথে পরিবর্তিত হয়। সেই সংকট গতিগুলি কোথায় পড়ে তা পূর্বাভাস দেওয়া নিজেই একটি ডিজাইন কাজ; একটি রোটর সমালোচনামূলক গতি ক্যালকুলেটর শাফট এবং বেয়ারিং-স্প্যান ডেটা থেকে প্রথম নমনীয় প্রাকৃতিক ফ্রিকোয়েন্সির একটি দ্রুত প্রথম অনুমান প্রদান করে।
৩. একটি রোটর বিধানসভার সাধারণ উপাদান
একটি রোটর শুধুমাত্র একটি শাফট নয়। একটি সাধারণ বিধানসভায় অন্তর্ভুক্ত হতে পারে:
- Shaft: কেন্দ্রীয় সদস্য যা টর্ক প্রেরণ করে।
- ইম্পেলার, ব্লেড বা ভেইন: উপাদান যা পাম্প, পাখা এবং টারবাইনে তরলে কাজ করে।
- আর্মেচার / পাঁচাল: একটি বৈদ্যুতিক মোটর বা জেনারেটরের ঘূর্ণায়মান অংশ।
- Journals: অত্যন্ত পলিশড শাফট বিভাগ যা একটির ভিতরে চড়ে জার্নাল বেয়ারিং.
- Couplings: হাব যা রোটরকে সংলগ্ন মেশিনের সাথে সংযুক্ত করে, নিজেই সমস্যার একটি উৎস যুগলন ত্রুটি.
- থাস্ট কলার: উপাদান যা অক্ষীয় শক্তি একটি স্থানান্তরিত করে thrust bearing.
- ভারসাম্য রিং বা সমতল: the designated সংশোধন সমতল where a সংশোধন ভার ভারসাম্যকরণের সময় যোগ করা হয়।
৪. রোটরের সাথে যুক্ত সাধারণ সমস্যা
কম্পন বিশ্লেষণ রোটর বিধানসভায় উৎপন্ন বিস্তৃত ত্রুটি সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়:
- Unbalance: সবচেয়ে সাধারণ সমস্যা, অক্ষের চারপাশে অসমান ভর বিতরণের কারণে।
- Bent shaft: শাফটে একটি শারীরিক বেন্ড বা বো।
- Shaft crack: একটি বিকাশশীল ক্লান্তি ফাটল যা বিপর্যয়মূলক ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করতে পারে।
- Misalignment: যদিও কঠোরভাবে রোটরগুলির মধ্যে একটি সমস্যা, এটি রোটর বিধানসভার মধ্যে উচ্চ চাপ আরোপ করে।
- রোটর-স্টেটর ঘর্ষণ: মেশিনের ঘূর্ণায়মান এবং স্থির অংশের মধ্যে যোগাযোগ।
- Looseness: শাফটে একটি ইমপেলারের মতো উপাদানের একটি আলগা ফিট।
এই বেশিরভাগই স্বতন্ত্র ফ্রিকোয়েন্সি স্বাক্ষর প্রকাশ করে — ১× চলমান গতিতে অভারসাম্য, ২× এ মিসালাইনমেন্ট, আলগাপন হারমোনিক্সের একটি দীর্ঘ ট্রেন হিসাবে — যা একজন বিশ্লেষককে বিয়োজন ছাড়াই একটি থেকে অন্যটিকে আলাদা করতে দেয়।
৫. ক্ষেত্রে রোটর সন্তুলন
অনেক দূরে সবচেয়ে ঘন ঘন রোটর ত্রুটি, অভারসাম্য, দ্বারা সংশোধিত হয় ভারসাম্য: ছোট ভর যোগ বা অপসারণ করা যাতে ভর অক্ষ জ্যামিতিক অক্ষের দিকে টানা হয়। একটি সমাবেশ মেশিনের জন্য এটি একটি সন্তুলন মেশিনের চেয়ে জায়গায় করা হয়। Balanset এর মতো একটি পোর্টেবল দুই-চ্যানেল যন্ত্র ব্যালানসেট-১এ রোটরের নিজস্ব বেয়ারিংগুলিতে চলমান গতিতে 1× প্রশস্ততা এবং ফেজ পরিমাপ করে, প্রভাব সহগ গণনা করে এবং প্রতিটি সংশোধন সমতলে যোগ করার জন্য ভর এবং কোণ গণনা করে — রোটরের সত্যিকারের চলমান আচরণ ক্যাপচার করে, যার মধ্যে রয়েছে সমাবেশ এবং তাপীয় প্রভাব যা ভারসাম্য যন্ত্র কখনও দেখে না।
