ड्राइव शाफ्ट संतुलन: व्यापक गाइड

कल्पना कीजिए कि आप ट्रक चला रहे हैं और अचानक तेज़ कंपन महसूस करते हैं या गियर बदलते या तेज़ आवाज़ सुनते हैं। यह सिर्फ़ एक परेशानी नहीं है—यह असंतुलित ड्राइवशाफ्ट का संकेत भी हो सकता है। इंजीनियरों और तकनीशियनों के लिए, ऐसे कंपन और आवाज़ें दक्षता में कमी, पुर्जों के तेज़ी से घिसाव और अगर ध्यान न दिया जाए तो संभावित रूप से महंगे डाउनटाइम का संकेत हैं।

इस विस्तृत मार्गदर्शिका में, हम ड्राइवशाफ्ट संतुलन संबंधी समस्याओं के व्यावहारिक समाधान प्रदान करते हैं। आप जानेंगे कि ड्राइवशाफ्ट क्या है और इसे संतुलित करने की आवश्यकता क्यों है, कंपन या शोर पैदा करने वाली सामान्य खराबी को पहचानेंगे, और गतिशील ड्राइवशाफ्ट संतुलन के लिए एक स्पष्ट चरण-दर-चरण प्रक्रिया का पालन करेंगे। इन सर्वोत्तम प्रथाओं को अपनाकर, आप मरम्मत पर पैसे बचा सकते हैं, समस्या निवारण समय कम कर सकते हैं, और यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि आपकी मशीनरी या वाहन न्यूनतम कंपन के साथ विश्वसनीय रूप से चले।

विषयसूची

• 1. ड्राइवशाफ्ट के प्रकार
• 2. यूनिवर्सल जॉइंट ड्राइव की खराबी
• 3. ड्राइवशाफ्ट संतुलन
• 4. ड्राइवशाफ्ट के लिए आधुनिक संतुलन मशीनें
• 5. ड्राइवशाफ्ट संतुलन के लिए तैयारी
• 6. ड्राइवशाफ्ट संतुलन प्रक्रिया
• 7. कठोर रोटरों के लिए अनुशंसित संतुलन सटीकता वर्ग

1. ड्राइवशाफ्ट के प्रकार

एक यूनिवर्सल जॉइंट ड्राइव (ड्राइवशाफ्ट) एक ऐसा तंत्र है जो शाफ्टों के बीच टॉर्क संचारित करता है जो यूनिवर्सल जॉइंट के केंद्र पर एक-दूसरे को काटते हैं और एक-दूसरे के सापेक्ष कोण पर हिल सकते हैं। एक वाहन में, ड्राइवशाफ्ट पारंपरिक या ऑल-व्हील-ड्राइव विन्यास में गियरबॉक्स (या ट्रांसफर केस) से ड्राइव किए गए एक्सलों तक टॉर्क संचारित करता है। ऑल-व्हील-ड्राइव वाहनों के लिए, यूनिवर्सल जॉइंट आमतौर पर गियरबॉक्स के ड्राइव किए गए शाफ्ट को ट्रांसफर केस के ड्राइव शाफ्ट से, और ट्रांसफर केस के ड्राइव किए गए शाफ्टों को ड्राइव किए गए एक्सलों के मुख्य ड्राइव के ड्राइव शाफ्टों से जोड़ता है।

फ्रेम पर लगी इकाइयाँ (जैसे गियरबॉक्स और ट्रांसफ़र केस) अपने सपोर्ट और फ्रेम के विरूपण के कारण एक-दूसरे के सापेक्ष गति कर सकती हैं। वहीं, ड्राइव एक्सल सस्पेंशन के माध्यम से फ्रेम से जुड़े होते हैं और सस्पेंशन के लचीले तत्वों के विरूपण के कारण फ्रेम और उस पर लगी इकाइयों के सापेक्ष गति कर सकते हैं। यह गति न केवल इकाइयों को जोड़ने वाले ड्राइवशाफ्ट के कोणों को बदल सकती है, बल्कि इकाइयों के बीच की दूरी को भी बदल सकती है।

The universal joint drive has a significant disadvantage: the non-uniform rotation of the shafts. If one shaft rotates uniformly, the other does not, and this non-uniformity increases with the angle between the shafts. This limitation prevents the use of a universal joint drive in many applications, such as in the transmission of front-wheel-drive vehicles, where the main issue is transmitting torque to the turning wheels. This disadvantage can be partially compensated by using two universal joints on one shaft, set to equal joint angles (γ1 = γ2) with the yokes at both ends of the intermediate shaft in the same plane (in phase). Yokes phased 90° apart do not cancel the fluctuation — they add to it. However, in applications requiring uniform rotation, constant velocity joints (CV joints) are typically used instead. CV joints are a more advanced but also more complex design serving the same purpose.

यूनिवर्सल जॉइंट ड्राइव एक या अधिक यूनिवर्सल जॉइंट्स से मिलकर बन सकते हैं, जिन्हें ड्राइवशाफ्ट्स और मध्यवर्ती समर्थन द्वारा जोड़ा जाता है।

चित्र 1. यूनिवर्सल जॉइंट ड्राइव का आरेख: 1, 4, 6 — ड्राइवशाफ्ट; 2, 5 — यूनिवर्सल जॉइंट; 3 — क्षतिपूर्ति कनेक्शन; u1, u2 — शाफ्टों के बीच के कोण

सामान्य तौर पर, एक यूनिवर्सल जॉइंट ड्राइव में यूनिवर्सल जॉइंट 2 और 5, ड्राइवशाफ्ट 1, 4 और 6, और एक क्षतिपूर्ति कनेक्शन 3 शामिल होता है। कभी-कभी ड्राइवशाफ्ट को वाहन फ्रेम क्रॉस मेंबर से जुड़े एक मध्यवर्ती सपोर्ट पर स्थापित किया जाता है। यूनिवर्सल जॉइंट उन शाफ्ट के बीच टॉर्क का संचरण सुनिश्चित करते हैं जिनके अक्ष एक कोण पर प्रतिच्छेद करते हैं। यूनिवर्सल जॉइंट गैर-समान और स्थिर वेग प्रकारों में विभाजित होते हैं। गैर-समान वेग जोड़ों को आगे लोचदार और कठोर प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है। स्थिर वेग जोड़ विभाजन खांचे के साथ बॉल-प्रकार, विभाजन लीवर के साथ बॉल-प्रकार और कैम-प्रकार हो सकते हैं। वे आम तौर पर अग्रणी नियंत्रित पहियों के ड्राइव में स्थापित होते हैं, जहां शाफ्ट के बीच का कोण 45° तक पहुंच सकता है

Elastic universal joints transmit torque between shafts with intersecting axes at an angle of 2...3° due to the elastic deformation of the connecting elements. A rigid non-uniform velocity joint transmits torque from one shaft to another through the movable connection of rigid parts. It consists of two yokes – 3 and 5, into the cylindrical holes of which the ends A, B, C, and D of the connecting element – the cross 4, are installed on bearings. The yokes are rigidly connected to shafts 1 and 2. Yoke 5 can rotate around axis B–D of the cross and at the same time, along with the cross, rotate around axis A–C, thereby enabling the transmission of rotation from one shaft to another with a changing angle between them.

चित्र 2. एक कठोर असमान वेग वाले यूनिवर्सल जॉइंट का आरेख

If shaft 1 rotates around its axis by an angle α, then shaft 2 will rotate by an angle β over the same period. The relationship between the rotation angles of shafts 1 and 2 is determined by the expression tanα = tanβ * cosγ, where γ is the angle at which the axes of the shafts are positioned. This expression indicates that the angle β is sometimes less than, equal to, or greater than angle α. Equality of these angles occurs every 90° of rotation of shaft 1. Therefore, with uniform rotation of shaft 1, the angular velocity of shaft 2 is non-uniform and varies according to a sinusoidal law. The non-uniformity of shaft 2's rotation becomes more significant as the angle γ between the shaft axes increases.

यदि शाफ्ट 2 का असमान घूर्णन इकाइयों के शाफ्टों तक संचारित होता है, तो ट्रांसमिशन में अतिरिक्त स्पंदनशील भार उत्पन्न होंगे, जो कोण γ के साथ बढ़ते हैं। शाफ्ट 2 के असमान घूर्णन को इकाई शाफ्टों तक संचारित होने से रोकने के लिए, यूनिवर्सल जॉइंट ड्राइव में दो यूनिवर्सल जॉइंट्स का उपयोग किया जाता है। इन्हें इस प्रकार स्थापित किया जाता है कि γ1 और γ2 कोण समान हों; असमान रूप से घूमने वाले शाफ्ट 4 पर लगे यूनिवर्सल जॉइंट्स की फोर्क्स को एक ही समतल में स्थित किया जाना चाहिए।

यूनिवर्सल जॉइंट ड्राइव के मुख्य भागों का डिज़ाइन चित्र 3 में दिखाया गया है। एक असमान वेग वाले यूनिवर्सल जॉइंट में दो योक (1) होते हैं जो एक क्रॉस (3) द्वारा जुड़े होते हैं। एक योक में कभी-कभी एक फ्लैंज होता है, जबकि दूसरे को ड्राइवशाफ्ट ट्यूब से वेल्ड किया जाता है या ड्राइवशाफ्ट से जुड़ने के लिए एक स्प्लिंड सिरा (6) (या स्लीव) होता है। क्रॉस के ट्रूनियन नीडल बेयरिंग (7) पर दोनों योक की आँखों में लगे होते हैं। प्रत्येक बेयरिंग एक केस (2) में रखा होता है और योक की आँख में एक कैप द्वारा टिका होता है, जो वॉशर पर लगे टैब द्वारा लॉक किए गए दो बोल्टों द्वारा योक से जुड़ा होता है। कुछ मामलों में, बेयरिंग को स्नैप रिंग द्वारा योक में सुरक्षित किया जाता है। बेयरिंग में स्नेहन बनाए रखने और उसे पानी व गंदगी से बचाने के लिए, एक रबर से बनी स्वयं-कसने वाली सील होती है। क्रॉस की आंतरिक गुहा एक ग्रीस फिटिंग के माध्यम से ग्रीस से भरी होती है, जो बेयरिंग तक पहुँचती है। क्रॉस में आमतौर पर एक सुरक्षा वाल्व होता है जो क्रॉस में पंप किए जा रहे ग्रीस के दबाव से सील को होने वाले नुकसान से बचाता है। स्प्लिंड कनेक्शन (6) को ग्रीस फिटिंग (5) का उपयोग करके लुब्रिकेट किया जाता है।

आकृति 3. एक कठोर असमान वेग वाले यूनिवर्सल जॉइंट का विवरण

The maximum angle between the axes of shafts connected by rigid non-uniform velocity universal joints usually does not exceed 20°, as efficiency significantly decreases at larger angles. If the angle between the shaft axes varies within 0...2°, the trunnions of the cross are deformed by the needle bearings, causing the universal joint to fail quickly.

उच्च गति वाले ट्रैक वाले वाहनों के प्रसारण में, गियर युग्मन प्रकार के साथ सार्वभौमिक जोड़ों का अक्सर उपयोग किया जाता है, जो 1.5...2° तक के कोण पर प्रतिच्छेद करने वाले अक्षों के साथ शाफ्टों के बीच टॉर्क के संचरण की अनुमति देते हैं।

ड्राइवशाफ्ट आमतौर पर ट्यूबुलर बनाए जाते हैं, विशेष स्टील की सीमलेस या वेल्डेड ट्यूबों का उपयोग करके। यूनिवर्सल जॉइंट्स के योक्स, स्प्लाइन्ड स्लीव्स या टिप्स ट्यूब्स से वेल्ड किए जाते हैं। ड्राइवशाफ्ट पर कार्यरत अनुप्रस्थ भारों को कम करने के लिए यूनिवर्सल जॉइंट्स को असेंबल करके गतिशील संतुलन किया जाता है। असंतुलन को ड्राइवशाफ्ट पर संतुलन प्लेट्स वेल्ड करके या कभी-कभी यूनिवर्सल जॉइंट्स के बेयरिंग कैप्स के नीचे संतुलन प्लेट्स स्थापित करके ठीक किया जाता है। फैक्ट्री में यूनिवर्सल जॉइंट ड्राइव की असेंबली और संतुलन के बाद स्प्लाइन्ड कनेक्शन भागों की सापेक्ष स्थिति आमतौर पर विशेष लेबलों से चिह्नित की जाती है।

यूनिवर्सल जॉइंट ड्राइव का मुआवज़ा संबंध आमतौर पर स्प्लाइन्ड कनेक्शन के रूप में बनाया जाता है, जो यूनिवर्सल जॉइंट ड्राइव के भागों को अक्षीय रूप से चलने की अनुमति देता है। यह एक स्प्लाइन्ड टिप से बना होता है जो यूनिवर्सल जॉइंट ड्राइव की स्प्लाइन्ड स्लीव में फिट होती है। स्प्लाइन्ड कनेक्शन में चिकनाई ग्रीस फिटिंग के माध्यम से डाली जाती है या असेंबली के दौरान लगाई जाती है और वाहन के लंबे समय तक उपयोग के बाद इसे बदल दिया जाता है। ग्रीस के रिसाव और संदूषण को रोकने के लिए आमतौर पर एक सील और एक कवर स्थापित किए जाते हैं।

लंबी ड्राइवशाफ्टों के लिए, यूनिवर्सल जॉइंट ड्राइव में आमतौर पर मध्यवर्ती सपोर्ट का उपयोग किया जाता है। एक मध्यवर्ती सपोर्ट आमतौर पर एक ब्रैकेट से बना होता है जिसे वाहन के फ्रेम क्रॉस-मेंबर से बोल्ट किया जाता है, जिसमें एक रबर इलास्टिक रिंग में बॉल बेयरिंग स्थापित होता है। बेयरिंग को कैप्स से दोनों ओर सील किया जाता है और इसमें एक स्नेहन उपकरण होता है। इलास्टिक रबर रिंग असेंबली की अनिश्चितताओं और फ्रेम विकृतियों के कारण होने वाले बेयरिंग के संरेखण दोषों की भरपाई करने में मदद करता है।

नीडल बेयरिंग्स वाला एक यूनिवर्सल जॉइंट (आकृति 4a) यॉक्स, एक क्रॉस, नीडल बेयरिंग्स और सील्स से मिलकर बना होता है। नीडल बेयरिंग्स वाले कप क्रॉस के ट्रन्निओं पर फिट किए जाते हैं और सील्स से सील किए जाते हैं। कप स्नैप रिंग्स या स्क्रू से कसे गए कैप्स के साथ यॉक्स में सुरक्षित किए जाते हैं। यूनिवर्सल जॉइंट्स को क्रॉस में आंतरिक ड्रिलिंग के माध्यम से ग्रीस फिटिंग द्वारा चिकनाई दी जाती है। संयोजन में अतिरिक्त तेल दबाव को खत्म करने के लिए एक सुरक्षा वाल्व का उपयोग किया जाता है। ड्राइविंग योके के समान घूर्णन के दौरान, ड्रिवन योके असमान रूप से घूमता है: यह प्रति क्रांति ड्राइविंग योके से दो बार आगे और पीछे रहता है। असमान घूर्णन को खत्म करने और जड़त्वीय भार को कम करने के लिए, दो यूनिवर्सल जॉइंट्स का उपयोग किया जाता है।

अग्रिम चालक पहियों तक ड्राइव में स्थिर वेग युनिवर्सल जॉइंट्स स्थापित किए गए हैं। GAZ-66 और ZIL-131 वाहनों की स्थिर वेग जॉइंट ड्राइव में योक 2, योक 5 (चित्र 4b), चार बॉल्स 7 और एक केंद्रीय बॉल 8 शामिल हैं। चालक योके 2 आंतरिक एक्सल शाफ्ट का अभिन्न अंग है, जबकि संचालित योके बाहरी एक्सल शाफ्ट के साथ फोर्ज किया गया है, जिसके अंत में व्हील हब स्थापित होता है। योके 2 से योके 5 तक का चालक मोमेंट गेंदों 7 के माध्यम से संचारित होता है, जो योके में बने वृत्ताकार खांचों में चलते हैं। केंद्रीय गेंद 8 योक्स को केंद्रित करने का कार्य करती है और स्टड 3, 4 द्वारा अपनी जगह पर रखी जाती है। योक्स 2, 5 की घूर्णन आवृत्ति योक्स के सापेक्ष तंत्र की सममिति के कारण समान होती है। शाफ्ट की लंबाई में परिवर्तन योक्स के शाफ्ट के साथ मुक्त स्प्लाइनयुक्त संयोजनों द्वारा सुनिश्चित किया जाता है।

चित्र 4. यूनिवर्सल जॉइंट्स: a — यूनिवर्सल जॉइंट: 1 — कैप; 2 — कप; 3 — नीडल बेयरिंग; 4 — सील; 5, 9 — यॉक्स; 6 — सुरक्षा वाल्व; 7 — क्रॉस; 8 — ग्रीस फिटिंग; 10 — स्क्रू; b — निरंतर वेग सार्वभौमिक जोड़: 1 — आंतरिक एक्सल शाफ्ट; 2 — ड्राइविंग योके; 3, 4 — स्टड्स; 5 — ड्रिवन योके; 6 — बाहरी एक्सल शाफ्ट; 7 — गेंदें; 8 — केंद्रीय गेंद

2. यूनिवर्सल जॉइंट ड्राइव की खराबी

यूनिवर्सल जॉइंट ड्राइव की खराबी आमतौर पर तेज खटखटाहट के रूप में प्रकट होती है, जो वाहन चलते समय यूनिवर्सल जॉइंट्स में होती है, खासकर गियर बदलते समय और इंजन क्रैंकशाफ्ट की गति में अचानक वृद्धि पर (उदाहरण के लिए, इंजन ब्रेकिंग से त्वरण में संक्रमण के दौरान)। यूनिवर्सल जॉइंट की खराबी का एक संकेत इसका उच्च तापमान (100°C से अधिक) तक गर्म होना हो सकता है। यह यूनिवर्सल जॉइंट के बुशिंग्स और ट्रन्निओं, नीडल बेयरिंग्स, क्रॉस और स्प्लाइन्ड कनेक्शन्स के गंभीर घिसाव के कारण होता है, जिससे यूनिवर्सल जॉइंट का संरेखण बिगड़ जाता है और नीडल बेयरिंग्स पर महत्वपूर्ण प्रभाव अक्षीय भार पड़ता है। यूनिवर्सल जॉइंट क्रॉस के कॉर्क सील्स को हुए नुकसान से ट्रन्निओं और उसके बेयरिंग का तीव्र घिसाव होता है।

रखरखाव के दौरान, ड्राइवशाफ्ट को हाथ से दोनों दिशाओं में तेज़ी से घुमाकर यूनिवर्सल जॉइंट ड्राइव की जाँच की जाती है। शाफ्ट के मुक्त घूर्णन की मात्रा यूनिवर्सल जॉइंट्स और स्प्लाइन्ड कनेक्शनों के घिसाव को निर्धारित करती है। हर 8-10 हजार किलोमीटर पर, गियरबॉक्स के ड्रिवन शाफ्ट फ्लैंज और मुख्य ट्रांसमिशन गियर के ड्राइव शाफ्ट के फ्लैंज के बोल्ट वाले कनेक्शनों की स्थिति तथा ड्राइवशाफ्ट के इंटरमीडिएट सपोर्ट की फास्टनिंग की जाँच की जाती है। स्प्लाइन वाले कनेक्शनों पर रबर बूट्स और यूनिवर्सल जॉइंट क्रॉस के कॉर्क सील की स्थिति की भी जाँच की जाती है। सभी फास्टनिंग बोल्ट्स को पूरी तरह से कसना चाहिए (टाइटनिंग टॉर्क 8-10 किग्रा·मी)।

यूनिवर्सल जॉइंट्स के नीडल बेयरिंग्स को ट्रांसमिशन यूनिट्स में उपयोग किए जाने वाले तरल तेल से चिकनाई दी जाती है; अधिकांश वाहनों में स्प्लाइन्ड कनेक्शनों को ग्रीस (US-1, US-2, 1-13 आदि) से चिकनाई दी जाती है; नीडल बेयरिंग्स को चिकनाई देने के लिए ग्रीस का उपयोग सख्त वर्जित है। कुछ वाहनों में स्प्लाइन्ड कनेक्शनों को ट्रांसमिशन तेल से चिकनाई दी जाती है। रबर स्लीव में स्थापित इंटरमीडिएट सपोर्ट बेयरिंग को व्यावहारिक रूप से चिकनाई की आवश्यकता नहीं होती, क्योंकि इसे फैक्ट्री में असेंबली के दौरान चिकनाई दी जाती है। ZIL-130 वाहन के सपोर्ट बेयरिंग को नियमित रखरखाव (हर 1100-1700 किमी) के दौरान प्रेशर फिटिंग के माध्यम से ग्रीस से चिकनाई दी जाती है।

चित्र 5. यूनिवर्सल जॉइंट ड्राइव: 1 — ड्राइवशाफ्ट को सुरक्षित करने के लिए फ्लेंज; 2 — यूनिवर्सल जॉइंट क्रॉस; 3 — यूनिवर्सल जॉइंट योके; 4 — स्लाइडिंग योके; 5 — ड्राइवशाफ्ट ट्यूब; 6 — बंद सिरे वाला नीडल रोलर बेयरिंग

यूनिवर्सल जॉइंट ड्राइव में नीडल बेयरिंग्स वाले दो यूनिवर्सल जॉइंट्स, एक खोखले शाफ्ट द्वारा जुड़े हुए, और इन्वोल्यूट स्प्लाइन्स वाला एक स्लाइडिंग योके होता है। गंदगी से विश्वसनीय सुरक्षा सुनिश्चित करने और स्प्लाइन्ड कनेक्शन की अच्छी स्नेहन प्रदान करने के लिए, स्लाइडिंग योके (6), जो गियरबॉक्स के सेकेंडरी शाफ्ट (2) से जुड़ा होता है, को गियरबॉक्स हाउसिंग से जुड़े एक एक्सटेंशन (1) में रखा जाता है। इसके अतिरिक्त, स्प्लाइन्ड कनेक्शन का यह स्थान (संयोजकों के बीच के क्षेत्र के बाहर) यूनिवर्सल जॉइंट ड्राइव की कठोरता को काफी बढ़ा देता है और स्लाइडिंग स्प्लाइन्ड कनेक्शन घिस जाने पर शाफ्ट के कंपन की संभावना को कम कर देता है।

ड्राइवशाफ्ट एक पतली दीवार वाली विद्युत-वेल्डेड ट्यूब (8) से बना है, जिसके दोनों सिरों पर दो समान योक (9) प्रेस-फिट किए गए हैं और फिर आर्क वेल्डिंग द्वारा वेल्ड किए गए हैं। क्रॉस (25) के नीडल बेयरिंग हाउसिंग (18) योक (9) की आँखों में प्रेस-फिट किए गए हैं और स्प्रिंग रिटेनिंग रिंग्स (20) से सुरक्षित हैं। प्रत्येक यूनिवर्सल जॉइंट बेयरिंग में 22 सुइयाँ (21) होती हैं। स्टैम्प्ड कैप (24) क्रॉस के उभरे हुए ट्रूनियन पर प्रेस-फिट किए गए हैं, जिनमें कॉर्क रिंग्स (23) लगे हैं। बेयरिंग को एक कोणीय ग्रीस फिटिंग (17) का उपयोग करके लुब्रिकेट किया जाता है, जिसे क्रॉस के केंद्र में एक थ्रेडेड छेद में पेंच किया जाता है, जो क्रॉस के ट्रूनियन में चैनलों के माध्यम से जुड़ा होता है। यूनिवर्सल जॉइंट क्रॉस के विपरीत दिशा में, इसके केंद्र में एक सुरक्षा वाल्व (16) स्थित होता है, जो क्रॉस और बेयरिंग भरते समय अतिरिक्त ग्रीस को बाहर निकालने और संचालन के दौरान क्रॉस के अंदर दबाव बढ़ने से रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया है (वाल्व लगभग 3.5 किग्रा/सेमी² के दबाव पर सक्रिय होता है)। सुरक्षा वाल्व लगाने की आवश्यकता इस तथ्य के कारण है कि क्रॉस के अंदर अत्यधिक दबाव बढ़ने से कॉर्क सील क्षतिग्रस्त (बाहर निकल) सकती हैं।

चित्र 6. ड्राइवशाफ्ट असेंबली: 1 — गियरबॉक्स एक्सटेंशन; 2 — गियरबॉक्स का सेकेंडरी शाफ्ट; 3 और 5 — गंदगी डिफ्लेक्टर; 4 — रबर सील; 6 — स्लाइडिंग योक; 7 — बैलेंसिंग प्लेट; 8 — ड्राइवशाफ्ट ट्यूब; 9 — योक; 10 — फ्लैंज योक; 11 — बोल्ट; 12 — रियर एक्सल ड्राइव गियर का फ्लैंज; 13 — स्प्रिंग वाशर; 14 — नट; 15 — रियर एक्सल; 16 — सेफ्टी वाल्व; 17 — एंगुलर ग्रीस फिटिंग; 18 — नीडल बेयरिंग; 19 — योक आई; 20 — स्प्रिंग रिटेनिंग रिंग; 21 — सुई; 22 — टोरोइडल एंड वाली वाशर; 23 — कॉर्क रिंग; 24 — स्टैम्पड कैप; 25 — क्रॉस

दोनों यूनिवर्सल जॉइंट्स के साथ असेंबल किए गए ड्राइवशाफ्ट को ट्यूब पर बैलेंसिंग प्लेट्स (7) वेल्ड करके दोनों सिरों पर सावधानीपूर्वक गतिशील रूप से संतुलित किया जाता है। इसलिए, शाफ्ट को अलग करते समय, उसके सभी हिस्सों को सावधानीपूर्वक चिह्नित किया जाना चाहिए ताकि उन्हें उनकी मूल स्थिति में पुनः जोड़ा जा सके। इस निर्देश का पालन न करने पर शाफ्ट का संतुलन बिगड़ जाता है, जिससे कंपन उत्पन्न होता है जो ट्रांसमिशन और वाहन बॉडी को नुकसान पहुँचा सकता है। यदि अलग-अलग हिस्से घिस जाते हैं, खासकर यदि ट्यूब प्रभाव के कारण मुड़ जाती है और असेंबली के बाद शाफ्ट को गतिशील रूप से संतुलित करना असंभव हो जाता है, तो पूरे शाफ्ट को बदलना होगा।

संभावित ड्राइवशाफ्ट खराबी, उनके कारण और समाधान

खराबी का कारण	समाधान
ड्राइवशाफ्ट कंपन
1. अवरोध के कारण शाफ्ट का मुड़ना	1. इकट्ठी की गई शाफ्ट को सीधा करें और गतिशील रूप से संतुलित करें या इकट्ठी की गई शाफ्ट को बदलें।
2. बेयरिंग और क्रॉस घिसाव	2. बियरिंग्स और क्रॉस को बदलें और असेंबल्ड शाफ्ट का डायनामिक बैलेंस करें।
3. एक्सटेंशन बुशिंग्स और स्लाइडिंग योके का घिसाव	3. एक्सटेंशन और स्लाइडिंग योके को बदलें और असेंबल्ड शाफ्ट का डायनामिक रूप से संतुलन करें।
स्टार्ट करते और खाली चलने पर खटखटाहट
1. स्लाइडिंग योक स्प्लाइन्स या सेकेंडरी गियरबॉक्स शाफ्ट का घिसाव	1. घिसे हुए पुर्जों को बदलें। स्लाइडिंग योके को बदलते समय, असेंबल्ड शाफ्ट का डायनामिक बैलेंस करें।
2. फ्लेंज योके को रियर एक्सल ड्राइव गियर फ्लेंज से जोड़ने वाले ढीले बोल्ट	2. बोल्ट कसें
यूनिवर्सल जॉइंट सील से तेल का फेंकना
यूनिवर्सल जॉइंट सील्स में कॉर्क रिंग्स का घिसाव	पुनः संयोजन के दौरान सभी ड्राइवशाफ्ट भागों की सापेक्ष स्थिति बनाए रखते हुए कॉर्क रिंग्स बदलें। यदि क्रॉस और बेयरिंग्स में घिसाव हो तो बेयरिंग्स और क्रॉस बदलें और संयोजित शाफ्ट का गतिशील संतुलन करें।

3. ड्राइवशाफ्ट संतुलन

ड्राइवशाफ्ट की मरम्मत और असेंबली के बाद, इसे एक मशीन पर गतिशील रूप से संतुलित किया जाता है। संतुलन मशीन का एक डिज़ाइन आकृति 7 में दिखाया गया है। यह मशीन एक प्लेट (18), चार ऊर्ध्वाधर लोचदार छड़ों (3) पर स्थापित एक पेंडुलम फ्रेम (8) से मिलकर बनी है, जो क्षैतिज तल में इसके दोलन को सुनिश्चित करती है। एक ब्रैकेट और फ्रंट हेडस्टॉक (9), जो ब्रैकेट (4) पर सुरक्षित हैं, पेंडुलम फ्रेम (8) की अनुदैर्ध्य ट्यूबों पर लगाए गए हैं। पिछला हेडस्टॉक (6) एक चलायमान ट्रैवर्स (5) पर होता है, जो विभिन्न लंबाइयों के ड्राइवशाफ्ट का गतिशील संतुलन करने की अनुमति देता है। हेडस्टॉक स्पिंडल सटीक बॉल बेयरिंग पर लगे होते हैं। सामने वाले हेडस्टॉक (9) का स्पिंडल मशीन के बेस में स्थापित एक इलेक्ट्रिक मोटर द्वारा, एक वी-बेल्ट ड्राइव और एक मध्यवर्ती शाफ्ट के माध्यम से संचालित होता है, जिस पर एक लिम्ब (10) (ग्रेजुएटेड डिस्क) लगा होता है। इसके अतिरिक्त, दो स्टैंड (15) रिट्रैक्टेबल लॉकिंग पिन (17) के साथ मशीन प्लेट (18) पर स्थापित किए गए हैं, जो ड्राइवशाफ्ट के सामने या पीछे के छोर के संतुलन के आधार पर पेंडुलम फ्रेम के सामने और पीछे के सिरों को स्थिर करते हैं।

चित्र 7. ड्राइवशाफ्ट्स के लिए गतिशील संतुलन मशीन

1—क्लैम्प; 2—डैम्पर्स; 3—लचीली छड़; 4—ब्रैकेट; 5—चलायमान ट्रैवर्स; 6—पिछला हेडस्टॉक; 7—क्रॉसबार; 8—पेंडुलम फ्रेम; 9—अग्रणी ड्राइविंग हेडस्टॉक; 10—लिम्ब-डिस्क; 11—मिलिवोल्टमीटर; 12—कम्यूटेटर-रेक्टिफायर शाफ्ट का लिम्ब; 13—मैग्नेटोइलेक्ट्रिक सेंसर; 14—स्थिर स्टैंड; 15—फिक्सेटर स्टैंड; 16—सपोर्ट; 17—फिक्सेटर; 18—सपोर्ट प्लेट

स्थिर स्टैंड (14) मशीन प्लेट के पीछे लगे होते हैं, और उन पर मैग्नेटोइलेक्ट्रिक सेंसर (13) स्थापित किए जाते हैं, जिनकी छड़ें पेंडुलम फ्रेम के सिरों से जुड़ी होती हैं। फ्रेम के अनुनाद कम्पन को रोकने के लिए ब्रैकेट (4) के नीचे तेल से भरे डैम्पर (2) लगाए जाते हैं।

During dynamic balancing, the driveshaft assembly with the sliding yoke is installed and secured on the machine. One end of the driveshaft is connected by a flange-yoke to the flange of the front driving headstock, and the other end by the support neck of the sliding yoke to the splined sleeve of the rear headstock. Then the ease of rotation of the driveshaft is checked, and one end of the machine's pendulum frame is fixed using the fixator. After starting the machine, the limb of the rectifier is rotated counterclockwise, bringing the millivoltmeter needle to its maximum reading. The millivoltmeter reading corresponds to the magnitude of the imbalance. The millivoltmeter scale is graduated in gram-centimeters or grams of counterweight. Continuing to rotate the rectifier limb counterclockwise, the millivoltmeter reading is brought to zero, and the machine is stopped. Based on the rectifier limb reading, the angular displacement (angle of imbalance displacement) is determined, and by manually rotating the driveshaft, this value is set on the intermediate shaft limb. The welding place of the balancing plate will be on the top of the driveshaft, and the weighted part at the bottom in the correction plane. Then the balancing plate is attached and tied with thin wire at a distance of 10 mm from the weld, the machine is started, and the balance of the driveshaft end with the plate is checked. The imbalance should be no more than 70 g·cm (700 g·mm). Then, releasing one end and securing the other end of the pendulum frame with the fixator stand, dynamic balancing of the other end of the driveshaft is performed according to the technological sequence described above.

ड्राइवशाफ्ट्स में कुछ संतुलन सुविधाएँ होती हैं। अधिकांश भागों के लिए, गतिशील संतुलन का आधार सपोर्ट नेक होते हैं (जैसे इलेक्ट्रिक मोटर्स के रोटर, टर्बाइनें, स्पिंडल्स, क्रैंकशाफ्ट आदि), लेकिन ड्राइवशाफ्ट्स के लिए यह फ्लैंज होते हैं। असेंबली के दौरान विभिन्न कनेक्शनों में अनिवार्य अंतराल होते हैं, जो असंतुलन का कारण बनते हैं। यदि संतुलन के दौरान न्यूनतम असंतुलन प्राप्त नहीं किया जा सकता, तो शाफ्ट को अस्वीकार कर दिया जाता है। संतुलन की सटीकता निम्नलिखित कारकों से प्रभावित होती है:

• ड्राइवशाफ्ट फ्लैंग की लैंडिंग बेल्ट और बाएँ तथा दाएँ सपोर्ट हेडस्टॉक्स के क्लैंपिंग फ्लैंग के भीतरी छेद के बीच कनेक्शन में अंतर;
• फ्लैंज की आधार सतहों का रेडियल और एंड रनआउट;
• कब्ज़े और स्प्लिंड कनेक्शनों में अंतराल। स्प्लिंड कनेक्शन की गुहा में ग्रीस की उपस्थिति "फ्लोटिंग" असंतुलन का कारण बन सकती है। यदि यह आवश्यक संतुलन सटीकता प्राप्त करने में बाधा डालता है, तो ड्राइवशाफ्ट को बिना ग्रीस के संतुलित किया जाता है।

कुछ असंतुलन पूरी तरह से ठीक नहीं किए जा सकते। यदि ड्राइवशाफ्ट के यूनिवर्सल जॉइंट्स में बढ़ी हुई घर्षण देखी जाए, तो सुधार समतलों का पारस्परिक प्रभाव बढ़ जाता है। इससे संतुलन की कार्यक्षमता और सटीकता में कमी आती है।

OST 37.001.053-74 के अनुसार, निम्नलिखित असंतुलन मानक स्थापित किए गए हैं: दो जोड़ों (दो-समर्थन) वाले ड्राइवशाफ्ट को गतिशील रूप से संतुलित किया जाता है, और तीन (तीन-समर्थन) के साथ - मध्यवर्ती समर्थन के साथ इकट्ठा किया जाता है; 5 किलोग्राम से अधिक वजन वाले ड्राइवशाफ्ट और कपलिंग के फ्लैंज (योक) शाफ्ट या कपलिंग को इकट्ठा करने से पहले स्थिर रूप से संतुलित होते हैं; प्रत्येक छोर पर या तीन-संयुक्त ड्राइवशाफ्ट के मध्यवर्ती समर्थन पर ड्राइवशाफ्ट के लिए अवशिष्ट असंतुलन मानदंडों का मूल्यांकन विशिष्ट असंतुलन द्वारा किया जाता है;

शाफ्ट के प्रत्येक सिरे पर या मध्यवर्ती आधार पर, साथ ही संतुलन स्टैंड पर किसी भी स्थिति में तीन-संयुक्त ड्राइवशाफ्ट के लिए, अधिकतम अनुमेय विशिष्ट अवशिष्ट असंतुलन मानदंड निम्न से अधिक नहीं होना चाहिए: यात्री कारों और छोटे भार वाले ट्रकों (1 टन तक) और बहुत छोटी बसों के ट्रांसमिशन के लिए - 6 ग्राम-सेमी/किग्रा, और शेष के लिए - 10 ग्राम-सेमी/किग्रा। ड्राइवशाफ्ट या तीन-संयुक्त ड्राइवशाफ्ट का अधिकतम अनुमेय अवशिष्ट असंतुलन मानदंड संतुलन स्टैंड पर अधिकतम वाहन गति पर ट्रांसमिशन में उनकी आवृत्तियों के अनुरूप घूर्णन आवृत्ति पर सुनिश्चित किया जाना चाहिए।

Note: OST 37.001.053-74 is a Soviet automotive-industry standard from 1974 and is quoted here as a historical reference. In modern terms, 6 g·cm/kg at 3,000 rpm corresponds to about G 19 and 10 g·cm/kg to about G 31 — the OST requirement sits between G 16 and G 40, consistent with the ISO 21940-11 (formerly ISO 1940-1) grades for drive shafts. Specify new work in ISO 21940-11 grades.

4 टन या उससे अधिक भार क्षमता वाले ट्रकों, छोटी और बड़ी बसों के ड्राइवशाफ्ट और तीन-संयुक्त ड्राइवशाफ्ट के लिए, अधिकतम वाहन गति पर ट्रांसमिशन शाफ्ट की घूर्णन आवृत्ति के 70% तक संतुलन स्टैंड पर घूर्णन आवृत्ति को कम करने की अनुमति है। OST 37.001.053-74 के अनुसार, ड्राइवशाफ्ट की संतुलन घूर्णन आवृत्ति निम्न के बराबर होनी चाहिए:

एन_b = (0.7 ... 1.0) एन_r,

जहाँ N_b - संतुलन रोटेशन आवृत्ति (स्टैंड के मुख्य तकनीकी डेटा के अनुरूप होना चाहिए, n=3000 मिनट^-1); n_r – अधिकतम कार्यशील घूर्णन आवृत्ति, न्यूनतम^-1.

व्यावहारिक रूप से, जोड़ों और स्प्लाइन्ड कनेक्शनों में अंतराल के कारण ड्राइवशाफ्ट को अनुशंसित घूर्णन आवृत्ति पर संतुलित नहीं किया जा सकता। इस स्थिति में, एक अन्य घूर्णन आवृत्ति चुनी जाती है, जिस पर यह संतुलित हो जाता है।

4. ड्राइवशाफ्ट के लिए आधुनिक संतुलन मशीनें

चित्र 8. 2 मीटर तक लंबी ड्राइवशाफ्टों के लिए संतुलन मशीन, 500 किलोग्राम तक वजन वाली

मॉडल में 2 स्टैंड हैं और यह 2 सुधार तलों में संतुलन की अनुमति देता है।

चित्र 9. 4200 मिमी तक लंबी ड्राइवशाफ्टों के लिए संतुलन मशीन, 400 किग्रा तक वजन

इस मॉडल में 4 स्टैंड हैं और यह एक साथ 4 सुधार तलों में संतुलन करने की अनुमति देता है।

चित्र 10. ड्राइवशाफ्टों के गतिशील संतुलन के लिए क्षैतिज हार्ड बेयरिंग संतुलन मशीन

1 – Balancing item (driveshaft); 2 – Machine base; 3 – Machine supports; 4 – Machine drive; The structural elements of the machine supports are shown in Figure 11.

चित्र 11. ड्राइवशाफ्टों के गतिशील संतुलन के लिए मशीन समर्थन तत्व

1 – बाएँ गैर-समायोज्य समर्थन; 2 – मध्यवर्ती समायोज्य समर्थन (2 टुकड़े); 3 – दाएँ गैर-समायोज्य स्थिर समर्थन; 4 – समर्थन फ्रेम लॉक हैंडल; 5 – चलने वाला समर्थन प्लेटफ़ॉर्म; 6 – समर्थन ऊर्ध्वाधर समायोजन नट; 7 – ऊर्ध्वाधर स्थिति लॉक हैंडल; 8 – समर्थन क्लैंपिंग ब्रैकेट; 9 – मध्यवर्ती बेयरिंग चलने वाला क्लैंप; 10 – क्लैंप लॉक हैंडल; 11 – क्लैंपिंग ब्रैकेट लॉक; 12 – आइटम इंस्टॉलेशन के लिए ड्राइव (लीडिंग) स्पिंडल; 13 – ड्रिवन स्पिंडल

5. ड्राइवशाफ्ट संतुलन के लिए तैयारी

नीचे, हम मशीन के सहारे (सपोर्ट) की व्यवस्था और मशीन के सहारे पर संतुलन तत्व (चार-सपोर्ट ड्राइवशाफ्ट) की स्थापना पर विचार करेंगे।

चित्र 12. संतुलन मशीन के स्पिंडलों पर ट्रांज़िशनल फ्लैंजों की स्थापना

चित्र 13. संतुलन मशीन के सहारे पर ड्राइवशाफ्ट की स्थापना

चित्र 14. बबल लेवल का उपयोग करके संतुलन मशीन के सहारे पर ड्राइवशाफ्ट को क्षैतिज रूप से समतल करना

चित्र 15. ड्राइवशाफ्ट के ऊर्ध्वाधर विस्थापन को रोकने के लिए संतुलन मशीन के मध्यवर्ती सहारे को ठीक करना

आइटम को एक पूरे चक्कर के लिए मैन्युअल रूप से घुमाएँ। सुनिश्चित करें कि यह स्वतंत्र रूप से घूमे और सपोर्ट्स पर अटकने के बिना चले। इसके बाद मशीन का यांत्रिक भाग स्थापित हो जाता है और आइटम की स्थापना पूरी हो जाती है।

6. ड्राइवशाफ्ट संतुलन प्रक्रिया

Which kit do I need? A two-support machine correcting in two planes (Figure 8) needs the two-channel Balanset-1A. A four-support machine correcting in four planes simultaneously (Figure 9, and the procedure below) needs the four-channel Balanset-4A. The measurement and calculation workflow is identical; only the channel count differs. The procedure below is described for a four-plane setup, while the software screenshots show the same workflow on the two-plane Balanset-1A — on the Balanset-4A the same screens simply add planes 3 and 4.

The process of driveshaft balancing on the balancing machine will be considered using the Balanset-4A measuring system as an example. The Balanset-4A is a portable balancing kit designed for balancing in one, two, three, and four correction planes of rotors, either rotating in their own bearings or mounted on a balancing machine. The device includes up to four vibration sensors, a phase angle sensor, a four-channel measuring unit, and a portable computer.

The entire balancing process, including measurement, processing, and display of information on the magnitude and location of corrective weights, is performed automatically and does not require the user to have additional skills and knowledge beyond the provided instructions. The results of all balancing operations are saved in the Balancing Archive and can be printed as reports if necessary. In addition to balancing, the Balanset-4A can also be used as a regular vibro-tachometer, allowing measurement on four channels of the root mean square (RMS) value of total vibration, RMS of the rotational component of vibration, and control of rotor rotation frequency.

इसके अलावा, यह उपकरण समय फलन और कंपन वेग के आधार पर कंपन स्पेक्ट्रम के ग्राफ़ प्रदर्शित करने की सुविधा देता है, जो संतुलित मशीन की तकनीकी स्थिति का आकलन करने में उपयोगी हो सकता है।

Figure 16. External View of the Balanset-4A Device for Use as a Measuring and Computing System of the Driveshaft Balancing Machine

Figure 17. Example of Using the Balanset-4A Device as a Measuring and Computing System of the Driveshaft Balancing Machine

Figure 18. Main window of the Balanset software: F1 - About, F5 - Vibration Meter, F7 - Balancing, F8 - Charts, F6 - Reports

The Balanset-4A device is supplied with vibration sensors. The sensors are accelerometer-based; the software integrates their signal and displays vibration velocity in mm/s RMS.

Figure 19. Installation of Balanset-4A Vibration Sensors on the Supports of the Balancing Machine

The direction of the sensors' sensitivity axis should match the direction of the support's vibration displacement, in this case – horizontal. For additional information on sensor installation, see BALANCING ROTORS IN OPERATING CONDITIONS.

1. संतुलन मशीन के समर्थन पर वाइब्रेशन सेंसर 1, 2, 3, 4 स्थापित करें।
2. वाइब्रेशन सेंसरों को कनेक्टर्स X1, X2, X3, X4 से कनेक्ट करें।
3. फेज एंगल सेंसर (लेजर टैकोमीटर) 5 को इस प्रकार स्थापित करें कि संतुलित रोटर की रेडियल (या अंत) सतह और सेंसर हाउसिंग के बीच नाममात्र गैप 10 से 300 मिमी की सीमा में हो।
4. रोटर की सतह पर कम से कम 10–15 मिमी चौड़ी परावर्तक टेप चिह्न संलग्न करें।
5. फेज एंगल सेंसर को कनेक्टर X5 से कनेक्ट करें।
6. मापने वाले उपकरण को कंप्यूटर के यूएसबी पोर्ट से कनेक्ट करें।
7. मुख्य विद्युत आपूर्ति का उपयोग करते समय, कंप्यूटर को पावर सप्लाई यूनिट से कनेक्ट करें।
8. पावर सप्लाई यूनिट को 220 वोल्ट, 50 हर्ट्ज़ के नेटवर्क से कनेक्ट करें।
9. Turn on the computer and start the Balanset software.
10. Open the balancing workspace with the “F7 - Balancing” button and set the required number of correction planes in the “Plane count” field, so that vibration is measured simultaneously by the vibration sensors connected to the inputs of the measuring unit.
11. A mnemonic diagram illustrating the connection of the sensors and the measuring unit appears on the computer display, as shown in Figure 18.

संतुलन करने से पहले, वाइब्रोमीटर मोड (F5 बटन) में माप लेने की सलाह दी जाती है।

Figure 20. Vibration Meter mode (F5): total vibration V1s, V2s and rotational components V1o, V2o with phases F1, F2, displayed as vibration velocity in mm/s RMS

यदि कुल कंपन परिमाण V1s (V2s) घूर्णन घटक परिमाण V1o (V2o) से लगभग मेल खाता है, तो यह माना जा सकता है कि तंत्र के कंपन में मुख्य योगदान रोटर असंतुलन के कारण है। यदि कुल कंपन परिमाण V1s (V2s) घूर्णन घटक V1o (V2o) से काफी अधिक है, तो तंत्र का निरीक्षण करने की अनुशंसा की जाती है - बीयरिंगों की स्थिति की जाँच करें, नींव पर सुरक्षित रूप से स्थापित करना सुनिश्चित करें, सत्यापित करें कि घूर्णन के दौरान रोटर स्थिर भागों के संपर्क में न आए, और अन्य तंत्रों से कंपन के प्रभाव पर विचार करें, आदि।

Studying the time function graphs and vibration spectra in the charts mode (“F8 - Charts”, the “F5-Spectrum (Hz)” tab) can be useful here.

आकृति 21. कम्पन समय फलन और स्पेक्ट्रम ग्राफ़

ग्राफ़ दर्शाता है कि किन आवृत्तियों पर कंपन का स्तर सबसे ज़्यादा होता है। यदि ये आवृत्तियाँ संतुलित तंत्र के रोटर की घूर्णन आवृत्ति से भिन्न हैं, तो इन कंपन घटकों के स्रोतों की पहचान करना और संतुलन बनाने से पहले उन्हें दूर करने के उपाय करना आवश्यक है।

Reading the spectrum of a driveshaft: 1x is unbalance, 2x may be the joint itself. A dominant peak at the rotational frequency (1x) points to unbalance — this is what balancing removes. A dominant peak at twice the rotational frequency (2x), especially together with strong axial vibration, points to the joint angles, worn crosses or splines, or मिसलिग्न्मेंट: a universal (cardan) joint working at an angle γ makes the driven yoke lead and lag twice per revolution, so it produces a 2x component even when the shaft is perfectly balanced. Balancing will not remove it — equalise the joint angles (γ1 = γ2) and check the joints first. In the charts mode (“F8 - Charts”) the “F5-Spectrum (Hz)” tab shows the spectrum and the “F3-1x vibration” tab the rotational component; at 3000 min^-1 1x = 50 Hz and 2x = 100 Hz.

वाइब्रोमीटर मोड में रीडिंग्स की स्थिरता पर ध्यान देना भी महत्वपूर्ण है – मापन के दौरान कंपन का आयाम और चरण 10–15% से अधिक नहीं बदलना चाहिए। अन्यथा, तंत्र प्रतिध्वनि क्षेत्र के निकट संचालित हो सकता है। इस स्थिति में रोटर की गति समायोजित करनी चाहिए।

When performing four-plane balancing of a new rotor, five calibration runs and at least one trim run (Run T) of the balanced machine are required. Vibration measurement during the first machine run without a trial weight is performed as Run 0 in the balancing workspace. Subsequent runs are performed with a trial weight, sequentially installed on the driveshaft in each correction plane (in the area of each balancing machine support).

प्रत्येक अगली रन से पहले, निम्नलिखित चरण उठाए जाने चाहिए:

• संतुलित मशीन के रोटर का घूमना बंद करें।
• पहले स्थापित किए गए परीक्षण भार को हटाएँ।
• अगले प्लेन में परीक्षण भार स्थापित करें।

Figure 22. Balancing workspace (“F7 - Balancing”) during a measurement run: Run 0 - Initial, trial-mass runs Run 1 and Run 2, and the trim run Run T

प्रत्येक माप पूरा करने के बाद, रोटर की घूर्णन आवृत्ति (एन_ob), साथ ही RMS मान (V_o1, वी_o2, वी_o3, वी_o4) और चरण (F₁, F₂, F₃, F₄) of the vibration at the rotational frequency of the balanced rotor are saved in the corresponding fields in the program window. After the fifth run (Weight in Plane 4), the balancing results with the polar plot (see Figure 23) appear, displaying the calculated values of the masses (M₁, M₂, M₃, M₄) और स्थापना कोण (f₁, f₂, f₃, f₄) असंतुलन की भरपाई के लिए रोटर पर चार तलों में स्थापित किए जाने वाले सुधारात्मक भारों का।

Figure 23. Polar plot of the balancing result: calculated correction masses and angles for each plane, measured from the trial weight position in the direction of rotation

ध्यान दें! संतुलित मशीन के पाँचवें चक्र के दौरान मापन प्रक्रिया पूरी करने के बाद, रोटर का घूमना बंद करना और पहले से स्थापित परीक्षण भार को हटाना आवश्यक है। इसके बाद ही आप रोटर पर सुधारात्मक भार लगाना (या हटाना) शुरू कर सकते हैं।

ध्रुवीय निर्देशांक प्रणाली में रोटर पर सुधारात्मक भार जोड़ने (या हटाने) के लिए कोणीय स्थिति को परीक्षण भार स्थापना के स्थान से मापा जाता है। कोण माप की दिशा रोटर के घूर्णन की दिशा के साथ मेल खाती है। ब्लेड द्वारा संतुलन के मामले में, संतुलित रोटर का ब्लेड, जिसे सशर्त रूप से पहला ब्लेड माना जाता है, परीक्षण भार स्थापना के स्थान के साथ मेल खाता है। कंप्यूटर डिस्प्ले पर दर्शाई गई ब्लेडों की संख्या दिशा रोटर के घूर्णन की दिशा का अनुसरण करती है।

In this version of the program, it is assumed by default that the corrective weight will be added to the rotor. This is indicated by the mark set in the “Add mass” field. If correcting the imbalance by removing the weight (e.g., by drilling) is necessary, set the mark in the “Remove mass” field using the mouse, after which the angular position of the corrective weight will automatically change by 180 degrees.

After installing the corrective weights on the balanced rotor, carry out the trim run (Run T) to check the effectiveness of the balancing operation. After completing the trim run, the results of the rotor's rotation frequency (N_ob) और RMS मान (V_o1, वी_o2, वी_o3, वी_o4) और चरण (F₁, F₂, F₃, F₄) of the vibration at the rotational frequency of the balanced rotor are saved. Simultaneously, the balancing results (see Figure 23) are updated, displaying the calculated parameters of additional corrective weights that need to be installed (or removed) on the rotor to compensate for its residual imbalance. Additionally, this workspace shows the values of the residual imbalance achieved after balancing. If the values of residual vibration and/or residual imbalance of the balanced rotor meet the tolerance requirements specified in the technical documentation, the balancing process can be completed. Otherwise, the balancing process can be continued. This method allows for correcting possible errors through successive approximations that may occur when installing (removing) the corrective weight on the balanced rotor.

If the balancing process continues, additional corrective weights must be installed (or removed) on the balanced rotor according to the calculated parameters shown in the balancing results.

The rotor balancing coefficients (dynamic influence coefficients) calculated from the results of the five calibration runs are saved in the computer's memory and can be reused with the “Load Coefficients” function when balancing rotors of the same type.

7. कठोर रोटरों के लिए अनुशंसित संतुलन सटीकता वर्ग

The grades below are the balance quality grades G of ISO 1940-1, superseded without change of values by ISO 21940-11:2016. The grade is defined as G = e_{प्रति}·Ω, where e_{प्रति} is the permissible specific residual unbalance (g·mm/kg = µm) and Ω = 2πn/60 is the service angular velocity (rad/s). The permissible residual unbalance follows as U_{प्रति} = 9549·G·M/n [g·mm], split between the correction planes. See our आईएसओ 1940-1 glossary entry.

The default grade for a road-vehicle driveshaft is G 40; G 16 applies when the drawing or the OEM specification calls for special requirements. Note that residual unbalance and vibration are separate acceptance criteria: the vibration of the assembled machine is assessed to ISO 20816 (formerly ISO 10816) — see our आईएसओ 10816-1 glossary entry.

The G-grade table applies to rigid rotors only — rotors whose service speed stays below roughly 0.5…0.7 of the first bending critical speed. Long driveshafts (2 m and above, and any shaft with an intermediate support) can approach that limit: check the shaft's first critical speed against both the service speed and the balancing speed. If the shaft is flexible at speed, use a modal / multi-speed procedure (ISO 21940-12) — a two-plane rigid-rotor correction will not hold.

तालिका 2. कठोर रोटरों के लिए अनुशंसित संतुलन सटीकता वर्ग।

मशीनों के प्रकार (रोटर)	सटीकता संतुलन वर्ग	Balance quality grade G = eप्रति·Ω, mm/s
बड़े निम्न-गति समुद्री डीजल इंजनों (पिस्टन की गति 9 मीटर प्रति सेकंड से कम) के लिए ड्राइव क्रैंकशाफ्ट (संरचनात्मक रूप से असंतुलित)	जी 4000	4000
बड़े निम्न-गति समुद्री डीजल इंजनों (पिस्टन गति 9 मी/सेकंड से कम) के लिए ड्राइव क्रैंकशाफ्ट (संरचनात्मक रूप से संतुलित)	जी 1600	1600
वाइब्रेशन आइसोलेटर्स पर लगे ड्राइव क्रैंकशाफ्ट (संरचनात्मक रूप से असंतुलित)	जी 630	630
कठोर समर्थनों पर लगे ड्राइव क्रैंकशाफ्ट (संरचनात्मक रूप से असंतुलित)	जी 250	250
यात्री कारों, ट्रकों और लोकोमोटिवों के लिए असेंबल किए गए रेसिप्रोकेटिंग इंजन	जी 100	100
वाइब्रेशन आइसोलेटर्स पर लगे ड्राइव क्रैंकशाफ्ट (संरचनात्मक रूप से संतुलित)	जी 40	40
Car wheels, wheel rims, wheel sets, drive shafts (cardan shafts)	जी 40	40
कृषि मशीनें	जी 16	16
कठोर समर्थनों पर लगे संतुलित ड्राइव क्रैंकशाफ्ट	जी 16	16
क्रशर्स	जी 16	16
Drive shafts (propeller / cardan shafts) with special requirements	जी 16	16
विमान गैस टर्बाइन	जी 6.3	6.3
केंद्रपलायन यंत्र (विभाजक, अवसादक)	जी 6.3	6.3
इलेक्ट्रिक मोटर और जनरेटर (जिनकी शाफ्ट ऊँचाई कम से कम 80 मिमी हो) जिनकी अधिकतम नाममात्र घूर्णन गति 950 आरपीएम तक हो।-1	जी 6.3	6.3
80 मिमी से कम शाफ्ट ऊँचाई वाले विद्युत मोटर	जी 6.3	6.3
प्रशंसक	जी 6.3	6.3
गियर ड्राइव	जी 6.3	6.3
सामान्य-उद्देश्यीय मशीनें	जी 6.3	6.3
धातु काटने वाली मशीनें	जी 6.3	6.3
कागज बनाने की मशीनें	जी 6.3	6.3
पंप	जी 6.3	6.3
टर्बोचार्जर	जी 6.3	6.3
जल टर्बाइनें	जी 6.3	6.3
कंप्रेसर	जी 6.3	6.3
कंप्यूटर-नियंत्रित ड्राइव	जी 2.5	2.5
न्यूनतम 80 मिमी शाफ्ट ऊँचाई वाले विद्युत मोटर और जनरेटर जिनकी अधिकतम नाममात्र घूर्णन गति 950 मिनट प्रति मिनट से अधिक हो।-1	जी 2.5	2.5
गैस और स्टीम टर्बाइनें	जी 2.5	2.5
धातु काटने वाली मशीन ड्राइव्स	जी 2.5	2.5
वस्त्र मशीनें	जी 2.5	2.5
ऑडियो और वीडियो उपकरण ड्राइव	G 1	1
ग्राइंडिंग मशीन ड्राइव्स	G 1	1
उच्च-सटीक उपकरणों के स्पिंडल और ड्राइव	जी 0.4	0.4

ड्राइव शाफ्ट संतुलन के बारे में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

ड्राइव शाफ्ट संतुलन क्या है?

ड्राइव शाफ्ट संतुलन, ड्राइव शाफ्ट में किसी भी द्रव्यमान असंतुलन को ठीक करने की प्रक्रिया है ताकि वह बिना कंपन पैदा किए सुचारू रूप से घूम सके। इसमें यह मापना शामिल है कि शाफ्ट एक तरफ कहाँ भारी है और फिर उस असंतुलन को दूर करने के लिए थोड़ा भार जोड़ना या हटाना (उदाहरण के लिए, संतुलन भार पर वेल्डिंग करना)। एक संतुलित ड्राइव शाफ्ट समान रूप से चलता है, जो वाहन के पुर्जों पर अत्यधिक कंपन और घिसाव को रोकता है।

ड्राइव शाफ्ट संतुलन क्यों महत्वपूर्ण है?

असंतुलित ड्राइव शाफ्ट, विशेष रूप से निश्चित गति पर, तेज़ कंपन पैदा कर सकता है और त्वरण या गियर शिफ्ट के दौरान खड़खड़ाहट जैसी आवाज़ें पैदा कर सकता है। समय के साथ, ये कंपन बियरिंग्स, यूनिवर्सल जॉइंट्स और ड्राइवट्रेन के अन्य पुर्जों को नुकसान पहुँचा सकते हैं। ड्राइव शाफ्ट को संतुलित करने से ये कंपन समाप्त हो जाते हैं, जिससे यात्रा अधिक सुगम हो जाती है, पुर्जों पर दबाव कम होता है और महंगी क्षति या डाउनटाइम से बचाव होता है।

असंतुलित ड्राइव शाफ्ट के सामान्य लक्षण क्या हैं?

असंतुलित या दोषपूर्ण ड्राइव शाफ्ट के विशिष्ट लक्षणों में वाहन के फर्श या सीट में महसूस होने वाला कंपन या कंपकंपी शामिल है, खासकर गति बढ़ने पर। गियर बदलते समय या त्वरण और मंदी के दौरान आपको खट-खट या खड़खड़ाहट जैसी आवाज़ें भी सुनाई दे सकती हैं। कुछ मामलों में, असंतुलन के कारण यूनिवर्सल जॉइंट ज़्यादा गर्म हो सकता है। अगर आपको ये संकेत दिखाई देते हैं, तो संभवतः ड्राइव शाफ्ट को संतुलन या मरम्मत की आवश्यकता है।

आप ड्राइव शाफ्ट को कैसे संतुलित करते हैं?

Drive shaft balancing is usually done using a specialized balancing machine. The drive shaft is mounted and spun at high speed while sensors detect any imbalance. A technician then attaches small weights to the drive shaft (or removes material) at specific positions based on the machine's readings. This process is repeated until the drive shaft rotates without significant vibration. Modern systems like the Balanset-4A can guide this process and calculate exactly where and how much weight to add for precise balancing.

निष्कर्ष

निष्कर्षतः, सुरक्षा, प्रदर्शन और लागत बचत के लिए उचित ड्राइव शाफ्ट संतुलन आवश्यक है। By detecting and correcting imbalance, you prevent unnecessary wear on parts, avoid damaging breakdowns, and maintain optimal machine performance. Modern balancing systems like our Balanset-1A and Balanset-4A devices make the process efficient, helping even small workshops achieve professional results.

अगर आपको ड्राइवशाफ्ट में लगातार कंपन की समस्या हो रही है या आपको किसी विश्वसनीय संतुलन समाधान की ज़रूरत है, तो बेझिझक कदम उठाएँ। इस गाइड में बताए गए चरणों का पालन करें या सहायता के लिए हमारे विशेषज्ञों से सलाह लें। सही तरीके और उपकरणों के साथ, आप यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि आपका ड्राइवशाफ्ट आने वाले वर्षों तक सुचारू और विश्वसनीय रूप से चलता रहे। हमसे संपर्क करें अधिक जानने के लिए या अपनी आवश्यकताओं के लिए सर्वोत्तम ड्राइव शाफ्ट संतुलन उपकरण का पता लगाने के लिए।