স্কুইজ ফিল্ম ড্যাম্পার বোঝা
A স্কুইজ ফিল্ম ড্যাম্পার (SFD) একটি নিষ্ক্রিয় damping ঘূর্ণায়মান যন্ত্রপাতিতে কম্পনজনক শক্তি অপব্যয় করতে এবং নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত ডিভাইস vibration প্রশস্ততা — সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণভাবে অনুরণন অনুচ্ছেদের সময় সংকটপূর্ণ গতি। এটি একটি ভারবহন আবরণের চারপাশে একটি সংকীর্ণ বার্ষিক ফাঁক মধ্যে আটকানো তেলের একটি পাতলা চলচ্চিত্র নিয়ে গঠিত। যখন ভারবহন এবং এর সংযুক্ত rotor কম্পিত হয়, আবরণ সেই ফাঁক মধ্যে দোলায় এবং তেল চলচ্চিত্র সঙ্কুচিত করে; viscous প্রতিরোধ সঙ্কুচিত হওয়া শক্তি অপব্যয় করে এবং উল্লেখযোগ্য কঠোরতা যোগ না করে রোটর সিস্টেম dampen। স্কুইজ ফিল্ম ড্যাম্পাররা বিমান ইঞ্জিন, শিল্প গ্যাস টারবাইন এবং অন্যান্য উচ্চ-গতির যন্ত্রপাতিতে পাওয়া যায় যেখানে অনুরণন নিয়ন্ত্রণ করতে এবং প্রতিরোধ করতে অতিরিক্ত damping প্রয়োজন রোটর অস্থিতিশীলতা.
1. শারীরিক কর্মরত নীতি
সঙ্কুচিত ক্রিয়া
Unlike a জার্নাল বেয়ারিং, যার তেল চলচ্চিত্র একটি স্থির রেডিয়াল লোড বহন করে, একটি স্কুইজ ফিল্ম ড্যাম্পার একটি চলচ্চিত্রের চক্রীয় সঙ্কুচিত মাধ্যমে কাজ করে যা কোন স্থির লোড বহন করে না:
- রোটর কম্পন: একটি অসমতল বা অন্যথায় উত্তেজিত রোটর ভারবহনে দোলনশীল শক্তি প্রয়োগ করে।
- আবরণ গতি: ভারবহন আবরণ damper ফাঁক মধ্যে রেডিয়ালি কক্ষপথ বা দোলায়।
- তেল-চলচ্চিত্র সঙ্কুচিত: আবরণ অভ্যন্তরীণ চলনশীল হিসাবে চলচ্চিত্র সংকুচিত হয়; এটি বাইরের দিকে চলে যেমন এটি প্রসারিত হয়।
- সান্দ্র প্রতিরোধ: তেল ফাঁকের বাইরে চাপাচাপি থেকে প্রতিরোধ করে, গতির সমানুপাতিক ড্যাম্পিং বল তৈরি করে।
- শক্তি অপচয়: কম্পনজনিত শক্তি তেলে তাপে রূপান্তরিত হয় এবং সরবরাহ প্রবাহ দ্বারা নিয়ে যাওয়া হয়।
প্রতিরোধী বল সরণের পরিবর্তে গতির সমানুপাতিক হওয়ায়, ড্যাম্পার বিরোধিতা করে motion একটি স্প্রিংয়ের মতো কাজ না করে — যে বৈশিষ্ট্যটি ড্যাম্পিংকে কঠোরতা থেকে আলাদা করে।
জার্নাল বেয়ারিং থেকে কীভাবে পৃথক
- জার্নাল বেয়ারিং: হাইড্রোডায়নামিক চলচ্চিত্র চাপের মাধ্যমে স্থির এবং গতিশীল লোড বহন করে, কঠোরতা এবং ড্যাম্পিং উভয়ই অবদান রাখে।
- সংকোচন চলচ্চিত্র ড্যাম্পার: ন্যূনতম কঠোরতার সাথে ড্যাম্পিং সরবরাহ করে এবং স্থির লোড বহন করে না।
- Combination: একটি রোলিং-উপাদান বেয়ারিং (লোড বহন করতে) এবং একটি সংকোচন চলচ্চিত্র ড্যাম্পার (ড্যাম্পিং প্রদান করতে) অনেক উচ্চ-গতি ডিজাইনের জন্য একটি আদর্শ জুটি গঠন করে, কারণ রোলিং বেয়ারিং নিজেরা প্রায় কোনো ড্যাম্পিং সরবরাহ করে না।
২. নির্মাণ এবং ডিজাইন
মৌলিক উপাদান
- অভ্যন্তরীণ সারি (বেয়ারিং হাউজিং): রোলিং-উপাদান বেয়ারিং হাউজিংয়ের বাহ্যিক পৃষ্ঠ, রেডিয়ালভাবে গতিশীল।
- বাহ্যিক সারি (ড্যাম্পার হাউজিং): একটি স্থির হাউজিং যার একটি নির্ভুল নলাকার বোর আছে।
- বার্ষিক ক্লিয়ারেন্স: অভ্যন্তরীণ এবং বাহ্যিক সারির মধ্যে রেডিয়াল ফাঁক, সাধারণত ০.১–০.৫ মিমি।
- Oil supply: ক্লিয়ারেন্স স্থানে চাপ দেওয়া তেল সরবরাহ করা হয়।
- End seals: তেল অক্ষীয়ভাবে ধারণ করার জন্য ও-রিং বা অনুরূপ সিল।
- কেন্দ্রীকরণ উপাদান: বসন্ত বা ধারণকারী বৈশিষ্ট্য যা অত্যধিক গতিবিধি প্রতিরোধ করে এবং বিশ্রামে জার্নালকে সংযুক্ত রাখে।
ডিজাইন প্যারামিটার
- রেডিয়াল ক্লিয়ারেন্স (c): ড্যাম্পিং গুণাঙ্ক নির্ধারণ করে — ছোট ব্যবধান অনেক বেশি ড্যাম্পিং দেয়।
- Length (L): ড্যাম্পারের অক্ষীয় দৈর্ঘ্য — লম্বা দৈর্ঘ্য আরও ড্যাম্পিং দেয়।
- Diameter (D): বৃহত্তর ব্যাস আরও ড্যাম্পিং দেয়।
- তেলের সান্দ্রতা (µ): উচ্চতর সান্দ্রতা আরও ড্যাম্পিং দেয়।
- End-seal type: অক্ষীয় তেল ফুটকারি এবং ফলে কার্যকর ড্যাম্পিং নিয়ন্ত্রণ করে।
৩. ড্যাম্পিং গুণাঙ্ক
একটি স্কুইজ ফিল্ম ড্যাম্পার যে ড্যাম্পিং বল প্রয়োগ করে তা প্রথম সমীকরণে হল:
Fdamping = C × velocity, where the damping coefficient C ∝ (µ · D · L³) / c³.
ক্লিয়ারেন্সের ঘন নির্ভরতা প্রধান বৈশিষ্ট্য: গুণাঙ্ক 1/c³ দিয়ে পরিবর্তিত হয়, তাই ক্লিয়ারেন্স অর্ধেক করলে ড্যাম্পিং প্রায় আটগুণ বৃদ্ধি পায়। এই চরম সংবেদনশীলতা একটি দ্বিমুখী তরবারি — এটি ডিজাইনারকে শক্তিশালী প্রভাব দেয়, কিন্তু এটিও অর্থ যে উৎপাদন সহনশীলতা, তাপীয় বৃদ্ধি এবং বোরের ঘর্ষণ সব বাস্তব কর্মক্ষমতায় একটি বড় প্রভাব ফেলে। সর্বোত্তম ফিল্ম পুরুত্ব নির্বাচন তাই কেন্দ্রীয় ডিজাইন সিদ্ধান্ত, এবং এটি রোটারের পূর্বাভাসিত mode shapes.
কেন্দ্রীকরণ বসন্ত
- Purpose: গতিবিধি বড় হলে ড্যাম্পারকে ধাতব-থেকে-ধাতব যোগাযোগে “নিচে নামা” থেকে রোধ করতে।
- কঠোরতা নির্বাচন: ড্যাম্পারকে চলাফেরা এবং এর কাজ করার জন্য যথেষ্ট নরম, তবে মাধ্যাকর্ষণ এবং স্ট্যাটিক সাইড লোডের অধীনে জার্নালকে কেন্দ্রীভূত রাখতে যথেষ্ট কঠোর।
- Common types: স্কোয়ারেল-কেজ স্প্রিং (পরিধিগত বিম উপাদানের একটি রিং), কুণ্ডলী স্প্রিং এবং ইলাস্টোমেরিক উপাদান।
তেল সরবরাহ এবং নিকাশ
- একটি চাপযুক্ত সরবরাহ, সাধারণত ১–৫ বার, ফাঁক পূর্ণ রাখতে।
- চলচ্চিত্র যে তাপ উত্পন্ন করে তা দূর করার জন্য পর্যাপ্ত প্রবাহ।
- তেল বন্যা এবং অত্যধিক চাপ প্রতিরোধ করতে উপযুক্ত নিকাশ।
- বায়ু বেন্টিং এড়াতে cavitation চলচ্চিত্রের মধ্যে।
৪. স্কুইজ ফিল্ম ড্যাম্পারের সুবিধা
- কঠোরতা ছাড়াই অবমন্দন যোগ করে: রোটরের সমালোচনামূলক গতি উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তন না করে শক্তি অপচয় বৃদ্ধি করে।
- সমালোচনামূলক গতি কম্পন হ্রাস করে: holds resonance প্রশস্ততা নিরাপদ স্তরে নামিয়ে আনে।
- অস্থিরতা প্রতিরোধ করে: helps suppress oil whirl, shaft whip এবং অন্যান্য স্ব-উত্তেজিত কম্পন।
- প্রেরিত শক্তি বিচ্ছিন্ন করে: ভিত্তি এবং পরিবেশের কাঠামোতে প্রেরিত কম্পন হ্রাস করে।
- অস্থায়ী প্রভাব সামলায়: স্টার্টআপ, শাটডাউন এবং লোড পরিবর্তনের সময় কম্পন নিয়ন্ত্রণ করে।
- রিট্রোফিট ক্ষমতা: প্রধান পুনর্ডিজাইন ছাড়াই বিদ্যমান মেশিনে যোগ করা যায়।
- নিষ্ক্রিয় পরিচালনা: নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা বা বাহ্যিক শক্তির প্রয়োজন নেই — শুধুমাত্র একটি তেল সরবরাহ প্রয়োজন।
৫. প্রয়োগসমূহ
Aircraft gas turbines
- আধুনিক বিমান ইঞ্জিনে প্রায় সর্বজনীন।
- চালু করার সময় সংকটপূর্ণ গতি অতিক্রমের সময় কম্পন নিয়ন্ত্রণের জন্য অপরিহার্য।
- অত্যন্ত উচ্চ গতির অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে রোলিং-এলিমেন্ট বিয়ারিংকে কার্যকর করে তোলে।
- কমপ্যাক্ট, হালকা ডিজাইন — বিমান শিল্পের জন্য একটি সিদ্ধান্তমূলক সুবিধা।
শিল্প গ্যাস টারবাইন
- রোলিং-এলিমেন্ট বা তিলিং-প্যাড বিয়ারিংগুলির সাথে ব্যবহৃত হয়।
- ঘন ঘন চালু এবং বন্ধের সময় কম্পন নিয়ন্ত্রণ করুন।
- সমর্থন কাঠামোতে প্রেরিত কম্পন হ্রাস করুন।
উচ্চ গতির সংযোজক
- বিয়ারিং একাই প্রদান করে তার চেয়ে বেশি ড্যাম্পিং যোগ করুন।
- হালকা লোডেড অবস্থার অধীনে অস্থিতিশীলতা প্রতিরোধ করুন।
- ব্যবহারযোগ্য অপারেটিং পরিসীমা প্রসারিত করুন।
রেট্রোফিট অ্যাপ্লিকেশন
- অত্যধিক সংকটপূর্ণ-গতির কম্পনে ভুগছে বিদ্যমান যন্ত্রপাতিতে সজ্জিত।
- যখন ভারসাম্য এবং সারিবদ্ধকরণ একাই কম্পন যথেষ্ট কমাতে পারে না তখন একটি প্রতিকার।
- ব্যয়বহুল রোটর বা বিয়ারিং পুনর্ডিজাইনের একটি বিকল্প।
৬. চ্যালেঞ্জ এবং সীমাবদ্ধতা
ডিজাইন চ্যালেঞ্জ
- Cavitation: ফিল্মটি ক্যাভিটেট করতে পারে — বাষ্প বুদ্বুদ তৈরি করতে পারে — যা কার্যকর ড্যাম্পিং হ্রাস করে।
- Air ingestion: প্রবেশিত বায়ু ফিল্মকে নরম করে এবং ড্যাম্পিং হ্রাস করে।
- ফ্রিকোয়েন্সি নির্ভরতা: ড্যাম্পিং কার্যকারিতা কম্পন ফ্রিকোয়েন্সির সাথে পরিবর্তিত হয়।
- অ-রৈখিক আচরণ: কর্মক্ষমতা প্রস্থের সাথে পরিবর্তিত হয়, এবং বড় কক্ষপথগুলি যা ক্লিয়ারেন্স সীমার কাছাকাছি পৌঁছায় অত্যন্ত অ-রৈখিক আচরণ করে।
অপারেশনাল চ্যালেঞ্জগুলি
- তাপমাত্রা সংবেদনশীলতা: তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে তেলের সান্দ্রতা হ্রাস পায়, সরাসরি ড্যাম্পিং হ্রাস করে।
- Cleanliness: দূষণ সরবরাহকে বাধা দিতে বা নির্ভুলতার পৃষ্ঠগুলিকে ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে।
- তেল-সরবরাহ নির্ভরতা: তেলের চাপ হ্রাস ড্যাম্পিং সম্পূর্ণভাবে দূর করে।
- Seal wear: শেষ সিল সময়ের সাথে সাথে খারাপ হয়, ধীরে ধীরে কার্যকারিতা হ্রাস করে।
রক্ষণাবেক্ষণ প্রয়োজনীয়তা
- তেলের সরবরাহ চাপ এবং তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ করুন।
- সমাপ্তি সিলগুলি পর্যায়ক্রমে পরিদর্শন করুন।
- ওভারহলের সময় ক্লিয়ারেন্স যাচাই করুন।
- কেন্দ্রণ স্প্রিংগুলির অবস্থা পরীক্ষা করুন।
- তেলের পথ এবং ফিল্টারগুলি পরিষ্কার করুন।
7. উন্নত ডিজাইনগুলি
পিস্টন-রিং ড্যাম্পার
- O-রিং সিলের পরিবর্তে পিস্টন রিং ব্যবহার করুন।
- ভাল চাপ বিতরণের জন্য নিয়ন্ত্রিত তেল নিষ্কাশন অনুমতি দিন।
- কম্পন হ্রাসের প্রবণতা কমান।
খোলা-প্রান্ত ড্যাম্পার
- কোনো শেষ সিল নেই — তেল অক্ষীয় দিকে অবাধে প্রবাহিত হয়।
- কোনো সিল-পরিধান সমস্যা ছাড়াই একটি সহজ ডিজাইন।
- উচ্চতর তেল প্রবাহ হার প্রয়োজন।
- আরও সামঞ্জস্যপূর্ণ, অনুমানযোগ্য ড্যাম্পিং প্রদান করে।
সমন্বিত ড্যাম্পার
- ড্যাম্পিং ফিল্ম সরাসরি বিয়ারিং পিঠ এবং এর হাউজিংয়ের মধ্যে গঠিত হয়।
- কোনো আলাদা ড্যাম্পার উপাদানের প্রয়োজন নেই।
- সংকুচিত, কিন্তু এটি প্রদান করতে পারে এমন ড্যাম্পিং সীমিত।
৮. কার্যকারিতা এবং কর্মক্ষমতা
কম্পন হ্রাস
- সমালোচনামূলক-গতি কম্পন ৫০–৮০% কমাতে পারে।
- অনুরণন নিয়ন্ত্রণে বিশেষভাবে কার্যকর।
- সমালোচনামূলক-গতি শিখর প্রসারিত করে, এটি কম তীক্ষ্ণ করে তোলে।
- সমালোচনামূলক গতির মধ্য দিয়ে নিরাপদ, শান্তির অনুমতি দেয় — দৃশ্যমান একটি সমতল শিখর হিসাবে Bode plot during run-up.
স্থিতিশীলতা বৃদ্ধি
- এর সূচনা (থ্রেশহোল্ড) গতি বৃদ্ধি করে instabilities.
- Can prevent oil whirl রোলিং-এলিমেন্ট বিয়ারিংয়ের সাথে যুক্ত হলে।
- ইতিবাচক ড্যাম্পিং যোগ করে যা অস্থিতিশীল ক্রস-যুক্ত বল প্রতিরোধ করে।
৯. ডিজাইন, বিশ্লেষণ এবং ক্ষেত্র যাচাইকরণ
স্কুইজ ফিল্ম ড্যাম্পার সঠিকভাবে ডিজাইন করার জন্য সম্পূর্ণ সিস্টেমের একটি সমন্বিত অধ্যয়ন প্রয়োজন রোটর-বেয়ারিং সিস্টেম:
- রোটর-গতিশীল বিশ্লেষণ: প্রতিক্রিয়া এবং স্থিতিশীলতা পূর্বাভাস দিতে রোটর, বেয়ারিং এবং ড্যাম্পার একসাথে মডেল করা।
- তরল-ফিল্ম বিশ্লেষণ: ফিল্মে চাপ বিতরণের জন্য রেনল্ডস-সমীকরণ সমাধান।
- অ-রৈখিক বিশ্লেষণ: ক্যাভিটেশন এবং প্রসারিত-নির্ভরশীল আচরণ বিবেচনা।
- তাপীয় বিশ্লেষণ: তেলের তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং তাপ অপচয়।
- বিশেষায়িত সফ্টওয়্যার: rotordynamics প্যাকেজ যেমন DyRoBeS এবং XLTRC SFD মডেল অন্তর্ভুক্ত করে।
ডিজাইন যাই হোক না কেন ভালো হোক, এর আসল কাজ হল পরিমাপ করা কম্পন গ্রহণযোগ্য সীমার মধ্যে রাখা, এবং এটি কাগজে নয় বরং চলমান মেশিনে নিশ্চিত করা হয়। পোর্টেবল দুই-চ্যানেল বিশ্লেষক যেমন ব্যালানসেট-১এ সেই পরীক্ষার জন্য ব্যবহারিক সরঞ্জাম: অ্যাক্সিলোমিটার বেয়ারিং হাউজিংয়ে এটি বিস্তার এবং ক্যাপচার করে phase through a চালনা-উপরে বা সমুদ্র-সৈকতএকজন প্রকৌশলীকে দেখতে দেয় কীভাবে প্রশস্ত এবং কীভাবে নিম্ন সংশোধিত-গুরুত্বপূর্ণ-গতি শিখর সত্যিই এবং নিশ্চিত করে রোটর অনুরণন দিয়ে নিরাপদে পাস করে। যদি অবশিষ্ট unbalance অনুরণন পুষ্ট করছে, একই যন্ত্র পারে field-balance রোটর — কারণ এমনকি সেরা ড্যাম্পার আরও ভালো পারফর্ম করে যখন বাহ্যিক শক্তি যা এটি শোষণ করতে হবে প্রথমে কমানো হয়।
10. কখন ব্যবহার করতে হবে — এবং কখন নয়
সুপারিশকৃত প্রয়োগ
- উচ্চ-গতির যন্ত্রপাতি: গুরুত্বপূর্ণ গতি নিয়ে বা তার উপরে পরিচালনা করা।
- রোলিং-এলিমেন্ট বেয়ারিং সিস্টেম: যেখানে বেয়ারিং নিজেই অল্প ড্যাম্পিং প্রদান করে।
- নমনীয় রোটর: প্রথম গুরুত্বপূর্ণ গতির উপরে চলছে।
- স্থিতিশীলতার সমস্যা: যেখানে রোটর অস্থিরতা একটি প্রকৃত ঝুঁকি।
- ক্ষণস্থায়ী নিয়ন্ত্রণ: স্টার্টআপ এবং শাটডাউন কম্পন হ্রাস করা।
সুপারিশ করা হয় না যখন
- অপারেশন কম গতির এবং ড্যাম্পিং গুরুত্বপূর্ণ নয়।
- স্থান সীমাবদ্ধতা ইনস্টলেশন প্রতিরোধ করে।
- নির্ভরযোগ্য তেল সরবরাহ ব্যবস্থা উপলব্ধ নয়।
- রক্ষণাবেক্ষণ সম্পদ সীমিত — ড্যাম্পাররা রক্ষণাবেক্ষণ করার জন্য একটি তেল ব্যবস্থা যোগ করে।
- সহজ ব্যবস্থা, যেমন নির্ভুল ভারসাম্য বা alignment, ইতিমধ্যে কাজ করে।
স্কুইজ ফিল্ম ড্যাম্পার উচ্চ-গতির ঘূর্ণায়মান যন্ত্রপাতিতে কম্পন নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি কমনীয় সমাধান। প্রায় কোন অতিরিক্ত কঠোরতা ছাড়াই যথেষ্ট ড্যাম্পিং সরবরাহ করে, এটি গুরুত্বপূর্ণ গতির মাধ্যমে নিরাপদ অপারেশন সক্ষম করে, ধ্বংসাত্মক অস্থিরতা দমন করে এবং অপারেটিং পরিসীমা প্রশস্ত করে — সবকিছু একটি কমপ্যাক্ট, প্যাসিভ প্যাকেজে যা শুধুমাত্র পরিষ্কার, স্থির তেল সরবরাহের চেয়ে বেশি কিছু চায় না।
