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टरबाइन ब्लेड की प्राकृतिक आवृत्ति और कैम्पबेल चेक
सरलीकृत कैम्पबेल आरेख का उपयोग करके टरबाइन ब्लेड (कैंटिलीवर बीम मॉडल) की प्रथम-मोड प्राकृतिक आवृत्ति की गणना करें और परिचालन गति सीमा के भीतर हार्मोनिक क्रॉसिंग की जांच करें।
परिणाम
कैंटिलीवर बीम की प्राकृतिक आवृत्ति
टरबाइन ब्लेड को जड़ पर स्थिर कैंटिलीवर बीम के रूप में मॉडल किया जा सकता है। प्राकृतिक आवृत्तियाँ इस प्रकार हैं:
- λएन — स्व-मान: λ₁ = 1.8751, λ₂ = 4.6941, λ₃ = 7.8548
- ई — यंग मापांक (Pa)
- आई — आयताकार अनुप्रस्थ काट के लिए क्षेत्रफल का द्वितीय आघूर्ण (m⁴) = b·h³/12
- ρ — सामग्री घनत्व (किग्रा/मी³)
- ए — अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल (मी²) = b·h
- एल ब्लेड की लंबाई (मीटर)
कैम्पबेल आरेख
कैम्पबेल आरेख ब्लेड की प्राकृतिक आवृत्ति (क्षैतिज रेखाएँ) को इंजन ऑर्डर उत्तेजना रेखाओं (विकर्ण रेखाएँ: f = n × RPM/60) के सापेक्ष दर्शाता है। परिचालन गति सीमा के भीतर प्रतिच्छेदन संभावित अनुनाद को इंगित करते हैं।
परिचालन गति पर प्राकृतिक आवृत्तियों और उत्तेजना आवृत्तियों के बीच न्यूनतम 10% पृथक्करण मार्जिन की सामान्यतः आवश्यकता होती है।
मोड आकार अनुपात
| तरीका | λएन | एफएन / f₁ अनुपात | चरित्र |
|---|---|---|---|
| 1 | 1.8751 | 1.000 | पहला झुकना |
| 2 | 4.6941 | 6.267 | दूसरा झुकाव |
| 3 | 7.8548 | 17.55 | तीसरा मोड़ |
दिया गया: लंबाई = 500 मिमी, मोटाई h = 12 मिमी, चौड़ाई b = 80 मिमी, स्टील (E = 200 GPa, ρ = 7850 kg/m³)
I = 80 × 12³ / 12 = 11,520 मिमी⁴ = 1.152 × 10⁻⁸ मी⁴
A = 80 × 12 = 960 मिमी² = 9.6 × 10⁻⁴ मीटर²
f₁ = (1.8751² / (2π)) × √(200×10⁹ × 1.152×10⁻⁸ / (7850 × 9.6×10⁻⁴ × 0.5⁴)) = 0.5596 × √4892
f₁ ≈ 39.1 Hz
⚠️ ध्यान दें: यह एक सरलीकृत एकसमान कैंटिलीवर बीम मॉडल है। वास्तविक टरबाइन ब्लेड में टेपर्ड प्रोफाइल, घुमाव, आवरण, प्लेटफॉर्म प्रभाव, अपकेंद्री दृढ़ीकरण और तापमान पर निर्भर पदार्थ गुण होते हैं जो प्राकृतिक आवृत्तियों को काफी हद तक प्रभावित करते हैं। विस्तृत डिजाइन के लिए FEA का उपयोग करें।
टर्बोमशीनरी के लिए पेशेवर कंपन विश्लेषण और फील्ड बैलेंसिंग उपकरण। 50 से अधिक देशों में उपयोग किया जाता है।
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko एक वाइब्रेशन एनालिसिस इंजीनियर हैं और Vibromera के फाउंडर व सीईओ हैं। पिछले 15 साल से अधिक समय से वे घूमने वाले उपकरणों को टेस्ट बेंच पर नहीं, बल्कि सीधे फील्ड में बैलेंस करते आ रहे हैं: मल्चर, औद्योगिक पंखे, क्रशर, सेंट्रीफ्यूज, शाफ्ट और स्पिंडल। इसी काम से Balanset इंस्ट्रूमेंट्स की शुरुआत हुई — इन्हें ऐसे टूल के रूप में डिज़ाइन किया गया था जिसे कोई विशेषज्ञ मशीन तक ले जाकर मौके पर अकेले इस्तेमाल कर सके, न कि लैबोरेटरी उपकरण के रूप में। Vibromera की स्थापना 2017 में हुई थी और 2023 से इसका मुख्यालय Porto, Portugal में है। Balanset लाइन का डेवलपमेंट, असेंबली और सपोर्ट — सब कुछ यहीं होता है। इसका फ्लैगशिप इंस्ट्रूमेंट Balanset-1A है, जो सिंगल- और टू-प्लेन बैलेंसिंग तथा वाइब्रेशन डायग्नोस्टिक्स के लिए एक पोर्टेबल एनालाइज़र है। Nikolai खुद कस्टमर सपोर्ट में, मुश्किल बैलेंसिंग मामलों को सुलझाने में और सॉफ्टवेयर के डेवलपमेंट में शामिल रहते हैं। वे दुनिया भर के ग्राहकों के साथ, किसी भी भाषा में काम करते हैं।
