यह अध्याय वह न्यूनतम सिद्धांत है जो आपको Balanset-1A के साथ सोच-समझकर काम करने के लिए चाहिए, न कि केवल बटन दबाने के लिए।

कंपन क्या है और मशीन क्यों हिलती है

किसी भी घूमते रोटर (मल्चर ड्रम, पंखे का इम्पेलर, शाफ्ट) का द्रव्यमान केंद्र आदर्श रूप से घूर्णन अक्ष पर ठीक स्थित होना चाहिए। वास्तव में हमेशा थोड़ा द्रव्यमान विस्थापन होता है — असंतुलित होना। जैसे-जैसे रोटर घूमता है, हर चक्कर में “भारी स्थान” उसे बगल में खींचता है, जिससे घूर्णन आवृत्ति पर मशीन को हिलाने वाला अपकेंद्री बल पैदा होता है।

महत्वपूर्ण: असंतुलन कंपन के केवल एक कारणों में से एक है। मशीन इन वजहों से भी हिलती है:

बेयरिंग का घिसाव और खेल,
शाफ्ट मिसअलाइनमेंट (कपलिंग, बेल्ट),
दरारें और ढीले फास्टनर (बोल्ट, फ्रेम),
मुड़ा हुआ शाफ्ट,
संरचनात्मक अनुनाद (resonance),
वायुगतिकीय और विद्युतचुंबकीय बल (पंखे, वेरिएबल-फ्रीक्वेंसी ड्राइव)।

बैलेंसिंग केवल असंतुलन को दूर करती है। बाकी सब कुछ ठीक किया जाना चाहिए, बैलेंस नहीं। इसलिए स्वर्णिम नियम: डिवाइस टूटी हुई मशीन को “बैलेंस करके ठीक” नहीं कर सकता.

कंपन को किसमें मापा जाता है

The Balanset-1A measures कंपन वेग (vibration velocity) — में RMS मान मिमी/सेकेंड। कार्यशील आवृत्ति सीमा में मशीन की स्थिति के आकलन के लिए यह मानक राशि है।

एक मोटा त्वरित-आकलन पैमाना (ISO 10816/20816 पर आधारित, विवरण अध्याय 06):

कंपन वेग (RMS)	आकलन
1.4 मिमी/सेकंड तक	उत्कृष्ट
1.4 – 2.8 मिमी/सेकंड	अच्छा
2.8 – 4.5 mm/s	स्वीकार्य
4.5 mm/s से ऊपर	खराब — कार्रवाई आवश्यक

कृषि मशीनरी (मल्चर, मोवर) के लिए सीमाएँ नरम हैं: 4.8 mm/s तक ठीक है, नरम सपोर्ट पर 7.1 mm/s तक, और कार्य स्थितियों को ध्यान में रखते हुए “8 mm/s से नीचे पहले से ही अच्छा है”।

आवृत्ति, RPM और हार्मोनिक्स

मान लीजिए एक रोटर 3000 rpm पर घूमता है। यह प्रति सेकंड 50 चक्कर है = 50 हर्ट्ज़। कंपन को आवृत्ति घटकों में विभाजित किया जाता है — स्पेक्ट्रम (FFT)। स्पेक्ट्रम दिखाता है “कौन हिला रहा है”:

1x (घूर्णन आवृत्ति) — का क्लासिक संकेत असंतुलित होना। यह वह घटक है जिसे बैलेंसिंग कम करती है।
2x, 3x (दूसरा, तीसरा हार्मोनिक) — अधिकतर शाफ्ट का गलत संरेखण, ढीले फास्टनर, मुड़ा हुआ शाफ्ट। यदि 2x, 1x से अधिक है — बैलेंस करना जल्दबाज़ी होगी; पहले मिसअलाइनमेंट/ढीलेपन की जाँच करें।
उच्च आवृत्तियाँ, “नॉइज़” — बेयरिंग और गियर-मेश दोष।
RPM से असंबंधित निम्न आवृत्तियाँ — ढीली नींव/माउंट, वायुगतिकी।
मेन्स आवृत्ति के गुणज (जैसे 6 × 50 Hz = 300 Hz) — वेरिएबल-फ्रीक्वेंसी ड्राइव से विद्युतचुंबकीय हस्तक्षेप। परीक्षण: कोस्ट-डाउन के दौरान VFD बंद करें — यदि शिखर गायब हो जाए, तो यह विद्युत है, यांत्रिक नहीं।

तकनीकी सहायता से एक व्यावहारिक नियम: यदि स्पेक्ट्रम शिखर आनुपातिक रूप से खिसकता है जब आप RPM बदलते हैं — यह घूर्णन हार्मोनिक है; यदि यह स्थिर रहता है — यह संरचनात्मक अनुनाद या बाहरी स्रोत है।

स्क्रीन पर यह कैसा दिखता है:

शुद्ध असंतुलन: एक प्रमुख 1x शिखर — शुद्ध असंतुलन — घूर्णन आवृत्ति पर ठीक एक प्रमुख शिखर (1X, यहाँ 3000 rpm), साफ साइन तरंगरूप, स्थिर टैको चिह्न। यही वह चीज़ है जिसे बैलेंसिंग ठीक करती है।

हार्मोनिक्स का जंगल — यांत्रिक ढीलापन — 1x से ऊपर 3x/5x/6x शिखरों का “जंगल” — यांत्रिक ढीलापन (बोल्ट, फिट, खेल), असंतुलन नहीं। पहले मरम्मत करें।

फेज़ — “भारी स्थान कहाँ इशारा करता है”

आयाम (amplitude) के अलावा डिवाइस मापता है चरण — टैकोमीटर पल्स (लेज़र के पास से गुज़रता परावर्तक चिह्न) और कंपन अधिकतम के बीच का कोण। फेज़ बताता है कि असंतुलन कहाँ स्थित है। ट्रायल वेट लगाने के बाद आयाम और फेज़ में बदलाव से, डिवाइस सुधार वेट का द्रव्यमान और कोण गणना करता है — प्रभाव गुणांक विधि.

व्यावहारिक परिणाम:

रन के बीच टैको चिह्न को दोबारा नहीं चिपकाना चाहिए — फेज़ का “शून्य” खिसक जाता है। टैकोमीटर को भी हिलाया या फिर से निशाना नहीं लगाया जाना चाहिए;
एक सीरीज़ के सभी रन में RPM समान होना चाहिए;
रन-दर-रन फेज़ स्थिर होना चाहिए (लगभग 10–20° से अधिक बिखराव नहीं)। यदि फेज़ भटकता है — माप पर भरोसा नहीं किया जा सकता; यांत्रिक कारण या अनुनाद की तलाश करें।

अनुनाद (Resonance) — बैलेंसिंग का सबसे बड़ा दुश्मन

हर संरचना (रोटर + सपोर्ट + फ्रेम) की अपनी प्राकृतिक आवृत्तियाँ होती हैं। यदि ऑपरेटिंग RPM किसी प्राकृतिक आवृत्ति से मेल खाता है, गूंज होता है: कंपन तेज़ी से बढ़ता है, फेज़ इधर-उधर उछलता है, डिवाइस की गणना कन्वर्ज हो पाना बंद कर देती है, और “डिवाइस लगातार अधिक वेट माँगता रहता है”।

अनुनाद के लक्षण:

RPM में एक छोटा-सा बदलाव कंपन को कई गुना बदल देता है;
गणना किया गया वेट लगाने के बाद, कंपन घटने के बजाय बढ़ जाता है;
बिना बदली स्थितियों में भी आयाम और फेज़ अस्थिर रहते हैं।

क्या करें: अलग-अलग RPM पर बैलेंस करें — आमतौर पर नीचे अनुनाद से। सामान्य मल्चर तरीका: 600–900 rpm पर मोटा बैलेंसिंग, फिर कार्यशील RPM पर जाएँ। हाल के सॉफ़्टवेयर संस्करणों में एक RunDown (कोस्ट-डाउन) चार्ट — रोटर को घुमाएँ, ड्राइव काट दें और कोस्ट-डाउन रिकॉर्ड करें: शिखर अनुनाद आवृत्तियों को उजागर करते हैं, और आप उनके बीच बैलेंसिंग RPM चुनते हैं।

वास्तविक उदाहरण: एक ग्राहक का रोटर 1600 rpm पर बैलेंस नहीं हुआ लेकिन 1000 rpm पर ठीक से बैलेंस हो गया। कारण — 1600 के पास एक अनुनाद।

अनुनाद कंपन को कैसे बढ़ाता है — सहायता से शिक्षण चार्ट: अनुनाद आवृत्ति पर कंपन तेज़ी से बढ़ता है — आप इस क्षेत्र में बैलेंस नहीं कर सकते।

RunDown कोस्ट-डाउन चार्ट — RunDown (कोस्ट-डाउन) चार्ट: RPM बनाम आयाम और फेज़। तीव्र फेज़ मोड़ के साथ आयाम शिखर अनुनाद क्षेत्र होते हैं।

रैखिकता, और आप आधा द्रव्यमान क्यों लगाते हैं

डिवाइस की गणना यह मानती है कि सिस्टम रेखीयहै: दोगुना वेट — दोगुनी प्रतिक्रिया। अच्छी नींव वाली कठोर मशीनों पर यह सच के करीब है। लेकिन ट्रैक्टर पर मल्चर, नरम सपोर्ट पर मशीन, या खेल और दरारों वाली संरचना अरैखिकव्यवहार करती है: वेट पर प्रतिक्रिया अक्सर आनुपातिक नहीं होती।

इसलिए यह व्यवहार-सिद्ध नियम है: गणना किए गए द्रव्यमान का 1/2 (खराब मशीनों पर 1/3) लगाएँ और एक जाँच रन लें। डिवाइस फिर बाकी का परिष्करण करेगा। यह किसी बड़े वेट को दोबारा वेल्ड करने से तेज़ है जो लक्ष्य से “आगे निकल गया”।

स्थैतिक और गतिक असंतुलन

स्थिर — भारी स्थान रोटर के एक तरफ है। स्वतंत्र सपोर्ट पर रुका हुआ रोटर अपने आप भारी-तरफ नीचे की ओर लुढ़क जाएगा। एक ही प्लेन में एक वेट से ठीक किया जाता है।

गतिशील — रोटर के अलग-अलग सिरों पर और अलग-अलग तरफ भारी स्थान। रोटर केवल कंपन नहीं करता, घूमते समय “डगमगाता” भी है। दो प्लेन में वेट चाहिए। इसे स्थैतिक रूप से पता नहीं लगाया जा सकता: रोटर को 90° घुमाने पर दोनों वेट एक-दूसरे को संतुलित करते प्रतीत होते हैं, लेकिन गति में हर भारी स्थान अपनी दिशा में खींचता है।

एक तल या दो?

One plane — संकरे रोटर (डिस्क, पुली, संकरे इम्पेलर)। ISO 21940-11 का अंगूठे का नियम: यदि रोटर की चौड़ाई उसके व्यास की आधी से कम है (अनुपात ~1:2; व्यवहार में सहायता 1:3 की सिफारिश करती है) — एक प्लेन पर्याप्त है।
दो विमान — लंबे रोटर (मल्चर ड्रम, शाफ्ट, कंबाइन रोटर, 3000 rpm और उससे ऊपर के पंखे)। रोटर के दो सिरों पर असंतुलन एक-दूसरे को क्रॉस-प्रभावित करता है, इसलिए डिवाइस एक साथ दो चैनल मापता है (सेंसर X1 और X2) और दोनों वेट एक साथ गणना करता है।

G बैलेंस-गुणवत्ता ग्रेड (ISO 1940 / ISO 21940-11)

अवशिष्ट असंतुलन को G ग्रेड के अनुसार निर्दिष्ट किया जाता है जी·एमएम में:

श्रेणी	सामान्य उपयोग
G16	कृषि मशीनरी, कार्डन शाफ्ट
जी6.3	पंखे, ड्रम, पुली, सामान्य रोटर — सबसे सामान्य ग्रेड
जी2.5	टर्बाइन, इलेक्ट्रिक मोटर, मशीन टूल्स
G1 – G0.4	स्पिंडल, सटीक रोटर

RPM जितना अधिक और रोटर जितना छोटा — ग्रेड उतना ही सख्त। Balanset सॉफ़्टवेयर में एक टॉलरेंस कैलकुलेटर है: रोटर द्रव्यमान, RPM और G ग्रेड डालें — यह प्रति प्लेन अनुमेय अवशिष्ट असंतुलन g·mm में लौटाता है। वास्तविक उदाहरण: 3000 rpm पर 80 kg रोटर, G6.3 → टॉलरेंस ≈ प्रति प्लेन 802 g·mm।

सॉफ़्टवेयर में ISO 1940 टॉलरेंस कैलकुलेटर — सॉफ़्टवेयर में निर्मित ISO 1940 टॉलरेंस कैलकुलेटर।

दो आकलन प्रणालियों को न मिलाएँ:

मिमी/सेकेंड (कंपन वेग) — ISO 10816/20816 के अनुसार, जगह पर असेंबल की गई मशीन का आकलन;
जी·एमएम (अवशिष्ट असंतुलन) — ISO 1940/21940 के अनुसार, रोटर का ही आकलन। बैलेंसिंग मशीनें g·mm में काम करती हैं; फील्ड बैलेंसिंग आमतौर पर mm/s देखती है।

मिनी-शब्दावली

शब्द	सरल शब्दों में
असंतुलन	रोटर के घूर्णन अक्ष के सापेक्ष द्रव्यमान विस्थापन
RMS	“औसत” कंपन परिमाण — आकलन मानक
1x, 2x, 3x	घूर्णन आवृत्ति के पहले, दूसरे, तीसरे गुणज पर कंपन घटक
FFT / स्पेक्ट्रम	आवृत्ति के अनुसार विभाजित कंपन — “कौन हिला रहा है”
चरण	वह कोण जो असंतुलन का स्थान बताता है
परीक्षण वजन	एक ज्ञात द्रव्यमान लगाया जाता है ताकि डिवाइस मशीन की प्रतिक्रिया “सीख” सके
प्रभाव गुणांक	गणना विधि: ज्ञात वेट के लिए कंपन कैसे बदला → कितना और कहाँ लगाना है
अनुनाद	RPM जो प्राकृतिक आवृत्ति से मेल खाता है; कंपन तेज़ी से बढ़ जाता है
RunDown (कोस्ट-डाउन)	रोटर के स्वतंत्र रूप से धीमे होते समय कंपन रिकॉर्ड करना — अनुनाद खोजने का तरीका
जी·एमएम	असंतुलन की इकाई: द्रव्यमान × उसके स्थान की त्रिज्या

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सरल भाषा में कंपन की मूल बातें