परिवर्तनीय-गति मशीनों के लिए ऑर्डर विश्लेषण को समझना

परिभाषा: ऑर्डर विश्लेषण क्या है?

आदेश विश्लेषण यह एक विशिष्ट कंपन विश्लेषण तकनीक है जिसका उपयोग विभिन्न गति पर चलने वाली मशीनों के लिए किया जाता है। कंपन आयाम को एक निश्चित आवृत्ति अक्ष (हर्ट्ज या सीपीएम में) के विरुद्ध प्लॉट करने के बजाय, यह आयाम को "ऑर्डर" के विरुद्ध प्लॉट करता है। आदेश मशीन की प्राथमिक घूर्णन गति का एक गुणज है। उदाहरण के लिए, पहला क्रम वह कंपन है जो ठीक चलने की गति (1x) पर होता है, दूसरा क्रम चलने की गति से दुगुनी गति (2x) पर होता है, इत्यादि।

परिवर्तनीय गति मशीनों के लिए मानक FFT एक समस्या क्यों है?

एक मानक फ़ास्ट फ़ूरियर ट्रांसफ़ॉर्म (FFT) विश्लेषण एक निश्चित समयावधि में डेटा का नमूना लेकर काम करता है। यह स्थिर गति वाली मशीनों के लिए बिल्कुल सही काम करता है। हालाँकि, यदि डेटा अधिग्रहण अवधि के दौरान मशीन की गति बदल जाती है, तो परिणामी FFT स्पेक्ट्रम "धुंधला" हो जाता है। एक कंपन घटक जो सीधे चलने की गति से जुड़ा होता है (जैसे 1x पर असंतुलन), उसकी ऊर्जा गति में परिवर्तन के साथ कई आवृत्ति डिब्बों में फैल जाएगी, जिसके परिणामस्वरूप एक विस्तृत, निम्न-आयाम वाला शिखर बनता है जिसे पढ़ना और सटीक रूप से प्रवृत्ति का पता लगाना मुश्किल होता है। इस विशिष्ट समस्या को हल करने के लिए क्रम विश्लेषण विकसित किया गया था।

समाधान: ऑर्डर ट्रैकिंग

ऑर्डर विश्लेषण नामक तकनीक पर निर्भर करता है आदेश ट्रैकिंगइसके लिए एक दूसरे सेंसर की आवश्यकता होती है, टैकोमीटर (या "टैको"), जो घूर्णन शाफ्ट से प्रति चक्कर एक बार का स्पंदन प्रदान करता है। कंपन विश्लेषक इस टैको संकेत का उपयोग गतिशील समय आधार के रूप में करता है। एक निश्चित आंतरिक घड़ी (जैसे, प्रत्येक मिलीसेकंड) के आधार पर डेटा का नमूना लेने के बजाय, यह शाफ्ट के घूर्णन कोण (जैसे, घूर्णन की प्रत्येक डिग्री) के आधार पर डेटा का नमूना लेता है। इस प्रक्रिया को कोण डोमेन में पुनः नमूनाकरण.

डेटा अधिग्रहण को शाफ्ट की वास्तविक गति के साथ समकालिक करके, परिणामी स्पेक्ट्रम आवृत्ति के बजाय क्रमों में होता है। अब, यदि मशीन की गति बढ़ती या घटती है, तो 1x असंतुलन शिखर, प्रथम क्रम बिन में एक स्पष्ट, स्पष्ट शिखर बना रहेगा, जिससे स्मियरिंग प्रभाव पूरी तरह से समाप्त हो जाएगा।

ऑर्डर विश्लेषण के प्रमुख अनुप्रयोग

ऑर्डर विश्लेषण किसी भी ऐसी मशीन के लिए ज़रूरी है जो एक ही, स्थिर गति से काम नहीं करती। इसके सामान्य अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

• वाहन एवं इंजन परीक्षण: RPM की पूरी रेंज में इंजन, ट्रांसमिशन और ड्राइवलाइन कंपन का विश्लेषण करना।
• पवन वाली टर्बाइन: रोटर की गति हवा की गति के साथ लगातार बदलती रहती है, जिससे क्रम विश्लेषण आवश्यक हो जाता है।

– मशीन रन-अप और कोस्ट-डाउन विश्लेषण: मशीन के चालू या बंद होने पर कंपन डेटा का विश्लेषण करना महत्वपूर्ण गति और अनुनादों की पहचान करने का एक प्रभावी तरीका है। ऑर्डर विश्लेषण इन आरेखों (जैसे बोड और वाटरफॉल आरेख) को स्पष्ट और पढ़ने में आसान बनाता है।

• पारस्परिक मशीनरी: ऐसे कम्प्रेसरों और इंजनों का विश्लेषण करना जहां तात्कालिक गति में उतार-चढ़ाव हो सकता है।
• भारी मशीनरी: पृथ्वी-चलन उपकरण, खनन वाहन, और परिवर्तनीय गति ड्राइव वाली अन्य मशीनरी।

ऑर्डर विश्लेषण डेटा कैसे प्रदर्शित किया जाता है?

ऑर्डर विश्लेषण के परिणामों को आम तौर पर कई तरीकों से देखा जाता है:

• ऑर्डर स्पेक्ट्रम: आयाम बनाम क्रम का एक प्लॉट, मानक FFT के समान लेकिन x-अक्ष पर क्रम के साथ।
• झरना या झरना प्लॉट: एक त्रि-आयामी आरेख जो मशीन की गति में परिवर्तन के साथ एक के ऊपर एक रखे गए क्रम स्पेक्ट्रा की एक श्रृंखला को दर्शाता है। यह स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि प्रत्येक क्रम का आयाम RPM के साथ कैसे बदलता है।
• बोड प्लॉट: रन-अप/कोस्ट-डाउन परीक्षणों में प्रयुक्त एक प्लॉट जो मशीन की गति के फलन के रूप में एक विशिष्ट क्रम (आमतौर पर 1x और 2x) के आयाम और चरण को दर्शाता है।
• कैम्पबेल आरेख: एक विशेष प्लॉट जो संभावित अनुनाद बिंदुओं (जहां एक ऑर्डर लाइन एक प्राकृतिक आवृत्ति रेखा को पार करती है) को स्पष्ट रूप से पहचानने के लिए सिस्टम की प्राकृतिक आवृत्तियों के शीर्ष पर ऑर्डर लाइनों को ओवरले करता है।

ऑर्डर विश्लेषण किसी भी मशीन की स्थिति का सटीक निदान करने के लिए एक शक्तिशाली और अपरिहार्य उपकरण है, जो विभिन्न गति पर काम करती है।

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