कंपन विश्लेषण में त्वरण को समझना
परिभाषा: कंपन त्वरण क्या है?
त्वरण समय के सापेक्ष किसी वस्तु के वेग में परिवर्तन की दर है। कंपन विश्लेषण के संदर्भ में, यह एक मूलभूत माप है जो यह मापता है कि किसी कंपन करने वाले घटक का वेग कितनी तेज़ी से बदल रहा है। विस्थापन मापता है कि कोई भाग कितनी दूरी तक गति करता है और वेग मापता है कि वह कितनी तेज़ी से गति करता है, जबकि त्वरण उस भाग पर लगने वाले बलों पर केंद्रित होता है, जिससे यह प्रभाव और गति में अचानक परिवर्तन जैसी उच्च-आवृत्ति वाली घटनाओं के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील हो जाता है।
त्वरण मापन क्यों महत्वपूर्ण है?
एक व्यापक स्थिति निगरानी कार्यक्रम के लिए त्वरण मापना अत्यंत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह विशिष्ट प्रकार की मशीन त्रुटियों का पता लगाने में उत्कृष्ट है जो अन्य मापों में छूट सकती हैं। इसका महत्व कई प्रमुख कारकों से उत्पन्न होता है:
- उच्च आवृत्ति दोष का पता लगाना: त्वरण स्वाभाविक रूप से उच्च-आवृत्ति कंपनों के प्रति अधिक संवेदनशील होता है। यह इसे रोलिंग-एलिमेंट बियरिंग्स, गियर मेश समस्याओं और ब्लेड-पास आवृत्तियों में प्रारंभिक चरण की खराबी का पता लगाने के लिए एक आदर्श पैरामीटर बनाता है, क्योंकि ये घटनाएँ आमतौर पर उच्च-आवृत्ति कंपन उत्पन्न करती हैं।
- बल से सीधा संबंध: न्यूटन के दूसरे नियम (बल = द्रव्यमान × त्वरण) के अनुसार, त्वरण किसी मशीन के भीतर कार्यरत गतिशील बलों के समानुपाती होता है। त्वरण को मापने से उन बलों की सीधी जानकारी मिलती है जो घटकों पर तनाव और थकान उत्पन्न करते हैं।
- व्यापक गतिशील रेंज: एक्सेलेरोमीटर, त्वरण को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले सेंसर, आवृत्तियों और आयामों की एक बहुत व्यापक श्रृंखला को कवर कर सकते हैं, जिससे वे विभिन्न प्रकार की मशीनरी की निगरानी के लिए बहुमुखी बन जाते हैं।
इकाइयाँ और माप
सामान्य इकाइयाँ
कंपन त्वरण को आमतौर पर दो इकाइयों में से एक में व्यक्त किया जाता है:
- जी: पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण को दर्शाने वाली एक विमाहीन इकाई। 1 g लगभग 9.81 m/s² के बराबर होता है। 'g' का प्रयोग आम है क्योंकि यह कंपन की तीव्रता का एक मानकीकृत, विश्वसनीय माप प्रदान करता है।
- मी/से² (या मिमी/से²): त्वरण के लिए मानक SI इकाई (मीटर प्रति वर्ग सेकंड).
इसे कैसे मापा जाता है?
त्वरण को लगभग विशेष रूप से एक का उपयोग करके मापा जाता है accelerometerयह एक ट्रांसड्यूसर है जो कंपन के यांत्रिक बल को आनुपातिक विद्युत संकेत में परिवर्तित करता है। पीज़ोइलेक्ट्रिक एक्सेलेरोमीटर अपनी मज़बूती, सटीकता और व्यापक आवृत्ति प्रतिक्रिया के कारण औद्योगिक स्थिति निगरानी में सबसे आम प्रकार के एक्सेलेरोमीटर हैं।
निदान में व्यावहारिक अनुप्रयोग
निदान में, त्वरण डेटा का उपयोग विशिष्ट समस्याओं की पहचान करने के लिए किया जाता है:
- बेयरिंग दोष: बेयरिंग रेस, रोलर्स या बॉल्स पर सूक्ष्म दोषों के कारण उत्पन्न प्रभाव छोटे, उच्च-आवृत्ति वाले स्पाइक्स बनाते हैं। त्वरण मापन, विशेष रूप से जब निम्न तकनीकों के साथ संयुक्त किया जाता है लिफाफा विश्लेषण, इन दोषों का उनके प्रारंभिक चरण में पता लगाने की प्राथमिक विधि है।
- गियरबॉक्स विश्लेषण: गियर टूथ मेशिंग से उत्पन्न उच्च आवृत्ति कंपन, साथ ही टूटे या फटे दांतों से होने वाले प्रभाव, त्वरण स्पेक्ट्रम में स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं।
- उच्च गति मशीनरी: टर्बाइनों और उच्च गति वाले कम्प्रेसरों जैसे उपकरणों के लिए, त्वरण को प्रायः समग्र कंपन माप के रूप में प्राथमिकता दी जाती है, क्योंकि प्रमुख आवृत्तियाँ उस सीमा में आती हैं, जहां यह सबसे संवेदनशील पैरामीटर होता है।
वेग और विस्थापन से संबंध
विस्थापन, वेग और त्वरण गणितीय रूप से समाकलन और विभेदन के माध्यम से संबंधित हैं। एक सरल ज्यावक्रीय कंपन के लिए:
- वेग त्वरण का अभिन्न अंग है।
- विस्थापन वेग का अभिन्न अंग है।
इसका अर्थ है कि समान मात्रा में कंपन ऊर्जा के लिए, उच्च आवृत्तियों पर त्वरण आयाम स्वाभाविक रूप से अधिक होंगे, जबकि निम्न आवृत्तियों पर विस्थापन आयाम अधिक होंगे। यही कारण है कि विश्लेषक अपेक्षित दोष की आवृत्ति सीमा के लिए सबसे उपयुक्त मापन पैरामीटर चुनते हैं।
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