सबहार्मोनिक्स को समझना

1. परिभाषा: सबहार्मोनिक क्या है?

ए उपहार्मोनिक एक आवृत्ति घटक है कंपन स्पेक्ट्रम जो मूल बल आवृत्ति के एक पूर्णांक अंश पर होता है। मशीनरी विश्लेषण में, वह मूल आवृत्ति लगभग हमेशा दौड़ने की गति (1X).

उपहार्मोनिक्स 1/2X, 1/3X, 1/4X आदि आवृत्तियों पर दिखाई देते हैं, और इन्हें भी कहा जाता है उप-तुल्यकालिक कंपन इसलिए होते हैं क्योंकि ये मुख्य तुल्यकालिक (1X) गति से कम आवृत्ति पर होते हैं। उप-हार्मोनिकों (जैसे, 1/2X, 3/2X, 5/2X) की एक श्रृंखला की उपस्थिति विशिष्ट प्रकार की मशीन खराबियों का एक विशिष्ट संकेत है।

2. सबहार्मोनिक्स के प्राथमिक कारण

उप-हार्मोनिक्स, हार्मोनिक्स (2X, 3X) की तरह आम नहीं हैं, लेकिन जब वे दिखाई देते हैं, तो वे अक्सर निम्नलिखित मुद्दों में से एक का एक मजबूत संकेतक होते हैं:

क) यांत्रिक ढीलापन

यह सबहार्मोनिक्स का सबसे आम कारण है, खासकर 1/2X घटक। जब कोई घटक ढीला होता है, जैसे कि उसके आवास में बेयरिंग या कोई ढीला माउंटिंग बोल्ट, तो यह एक अरैखिक "उछलने" या "खड़खड़ाहट" प्रभाव पैदा कर सकता है। इस प्रकार का प्रभाव सिस्टम को इस तरह उत्तेजित कर सकता है कि वह मुख्य बल आवृत्ति (1X) की आधी आवृत्ति पर प्रतिक्रिया करे।

1X शिखर के साथ 1/2X, 3/2X (1.5X), 5/2X (2.5X), आदि पर उप-हार्मोनिक्स की एक श्रृंखला दर्शाने वाला स्पेक्ट्रम, गंभीर संरचनात्मक शिथिलता का एक पाठ्यपुस्तकीय संकेत है। यह शिथिलता शाफ्ट के हर दूसरे चक्कर में प्रभावी रूप से होने वाले प्रभावों को अनुमति देती है, जिससे 1/2X शिखरों का परिवार उत्पन्न होता है।

b) जर्नल बेयरिंग अस्थिरता

द्रव-फिल्म या जर्नल बियरिंग वाली मशीनों में, उप-हार्मोनिक्स तेल फिल्म अस्थिरता का एक महत्वपूर्ण संकेतक हैं। ये स्व-उत्तेजित कंपन हैं जो शाफ्ट को सहारा देने वाले तेल वेज की गतिशीलता से उत्पन्न होते हैं।

• तेल भंवर: यह घटना आमतौर पर चलने की गति के 0.42X और 0.48X के बीच की आवृत्ति पर होती है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि तेल की फिल्म स्वयं बेयरिंग क्लीयरेंस के भीतर घूमने (घूमने) लगती है, जिससे शाफ्ट चारों ओर धंस जाता है। 0.5X से नीचे यह अक्सर एक मज़बूत, स्पष्ट शिखर होता है।
• तेल कोड़ा: यह अस्थिरता का एक अधिक गंभीर रूप है जो तब होता है जब तेल घूमने की आवृत्ति रोटर की पहली प्राकृतिक आवृत्ति के साथ मेल खाती है (महत्वपूर्ण गति)। ऐसा होने पर, कंपन बहुत तेज़ और विनाशकारी हो सकता है। आवृत्ति प्राकृतिक आवृत्ति पर "लॉक" हो जाती है और मशीन की गति बढ़ाने पर भी नहीं बदलती।

ग) अन्य कारण

• बेल्ट ड्राइव समस्याएँ: घिसी हुई या क्षतिग्रस्त बेल्ट कभी-कभी बेल्ट की घूर्णन गति से संबंधित उपहार्मोनिक आवृत्तियाँ उत्पन्न कर सकती है, जो आमतौर पर चालक या चालित पुली गति से कम होती है।
• ब्लेड या वेन पास आवृत्तियाँ: पंपों या पंखों के साथ कुछ मामलों में, उप-तुल्यकालिक चोटियां प्रवाह अशांति या घूर्णनशील स्टॉल स्थितियों से संबंधित हो सकती हैं, जो 1X के सटीक अंश नहीं हो सकते हैं, लेकिन फिर भी चलने की गति से नीचे हैं।

3. विश्लेषण और पुष्टि

जब किसी स्पेक्ट्रम में उप-हार्मोनिक्स देखे जाते हैं, तो सटीक आवृत्ति की पहचान करना महत्वपूर्ण होता है। ठीक 0.50X पर एक शिखर संभवतः ढीलेपन से संबंधित होता है। 0.47X पर एक शिखर लगभग निश्चित रूप से तेल का भंवर होता है। एक पूर्ण श्रृंखला (1/2X, 3/2X, आदि) की उपस्थिति ढीलेपन की दृढ़ता से पुष्टि करती है।

विश्लेषण समय तरंगरूप भी मददगार हो सकता है। ढीलापन अक्सर प्रभाव या कटाव का संकेत देता है, जबकि तेल का भंवर एक ज़्यादा जटिल, मॉड्यूलेटिंग संकेत के रूप में दिखाई दे सकता है।

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