अतुल्यकालिक कंपन को समझना

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परिभाषा: अतुल्यकालिक कंपन क्या है?

अतुल्यकालिक कंपन (जिसे गैर-समकालिक कंपन भी कहा जाता है) कंपन ऐसी आवृत्तियों पर जो शाफ्ट घूर्णन गति के सटीक पूर्णांक गुणज (क्रम) नहीं हैं। इसके विपरीत समकालिक कंपन से असंतुलित होना या मिसलिग्न्मेंट (जो हमेशा 1×, 2×, 3× चलने की गति पर दिखाई देता है), अतुल्यकालिक कंपन शाफ्ट रोटेशन के बजाय घटक ज्यामिति, विद्युत चुम्बकीय प्रभाव या बाहरी स्रोतों द्वारा निर्धारित आवृत्तियों पर होता है।.

तुल्यकालिक और अतुल्यकालिक कंपन के बीच अंतर को समझना मशीनरी निदान के लिए मौलिक है क्योंकि यह कंपन स्रोत की पहचान करने में मदद करता है: तुल्यकालिक घटक घूर्णन द्रव्यमान या ज्यामितीय मुद्दों की ओर संकेत करते हैं, जबकि अतुल्यकालिक घटक रोलिंग तत्व की समस्याओं, विद्युत दोषों या रोटर के बाहरी प्रभावों को इंगित करते हैं।.

अतुल्यकालिक कंपन के सामान्य स्रोत

1. रोलिंग एलिमेंट बेयरिंग दोष (सबसे आम)

अतुल्यकालिक कंपन का प्राथमिक स्रोत:

• बेयरिंग दोष आवृत्तियों: बीपीएफओ, बीपीएफआई, बीएसएफ, एफटीएफ शाफ्ट गति के सटीक गुणज नहीं हैं
• उदाहरण: 1800 RPM मोटर (30 Hz), BPFO 107 Hz हो सकता है (3.57× शाफ्ट गति, पूर्णांक नहीं)
• नैदानिक मूल्य: अतुल्यकालिक आवृत्तियाँ तुरंत असर संबंधी समस्या का संकेत देती हैं
• लिफाफा विश्लेषण: अतुल्यकालिक असर घटकों का पता लगाने की प्राथमिक तकनीक

2. विद्युत आवृत्तियाँ

विद्युत चुम्बकीय कंपन शाफ्ट गति से संबंधित नहीं है:

• 2× लाइन आवृत्ति: 120 हर्ट्ज (60 हर्ट्ज सिस्टम) या 100 हर्ट्ज (50 हर्ट्ज), मोटर की गति से स्वतंत्र
• उदाहरण: 2-ध्रुव 60 हर्ट्ज मोटर 3550 RPM (59.2 हर्ट्ज) पर चलती है, लेकिन 120 हर्ट्ज पर 2×f कंपन (2.03× शाफ्ट गति)
• पोल पास आवृत्ति: सटीक पूर्णांक गुणज नहीं हो सकता
• वीएफडी हार्मोनिक्स: शाफ्ट गति से असंबंधित स्विचिंग आवृत्तियाँ

3. बाहरी स्रोत

• आसन्न उपकरण: आस-पास की मशीनों से प्रेषित कंपन
• भवन/नींव: निश्चित आवृत्तियों पर संरचनात्मक अनुनाद
• प्रक्रिया स्पंदन: पाइपिंग में दबाव तरंगें
• ध्वनिक अनुनाद: नलिकाओं या बाड़ों में अप्रगामी तरंगें

4. उप-तुल्यकालिक अस्थिरताएँ

• तेल भंवर: आमतौर पर 0.42-0.48× शाफ्ट गति (बिल्कुल आधी नहीं)
• तेल कोड़ा: प्राकृतिक आवृत्ति पर लॉक होता है, शाफ्ट-गति से संबंधित नहीं
• सील अस्थिरता: अक्सर द्रव गतिकी द्वारा निर्धारित आवृत्तियों पर

5. यादृच्छिक कंपन

• गुहिकायन: यादृच्छिक बुलबुला पतन, ब्रॉडबैंड
• अशांति: यादृच्छिक प्रवाह में उतार-चढ़ाव
• रगड़ना: अराजक संपर्क गैर-आवधिक कंपन पैदा करता है

स्पेक्ट्रा में पहचान

स्पेक्ट्रम विशेषताएँ

• निश्चित आवृत्ति: गति परिवर्तन की परवाह किए बिना समान Hz मान पर दिखाई देता है
• आदेश में परिवर्तन: यदि गति बदलती है, तो अतुल्यकालिक आवृत्तियों का क्रम बदल जाता है (× शाफ्ट गति अनुपात)
• झरना प्लॉट: अतुल्यकालिक घटक ऊर्ध्वाधर रेखाओं के रूप में दिखाई देते हैं; तुल्यकालिक घटक विकर्ण रेखाओं के रूप में दिखाई देते हैं
• ऑर्डर स्पेक्ट्रम: गैर-पूर्णांक क्रमों पर अतुल्यकालिक शिखर (2.47×, 3.57×, आदि)

निदान प्रक्रिया

1. दौड़ने की गति पहचानें: 1× शिखर या टैकोमीटर से
2. ऑर्डर की गणना करें: प्रत्येक शिखर आवृत्ति को गति आवृत्ति से विभाजित करें
3. पूर्णांक आदेश: तुल्यकालिक कंपन (1.00×, 2.00×, 3.00×)
4. गैर-पूर्णांक आदेश: अतुल्यकालिक कंपन (2.47×, 3.57×, आदि)
5. दोष प्रकारों से मिलान करें: गणना की गई आवृत्तियों की तुलना असर आवृत्तियों, विद्युत आवृत्तियों आदि से करें।.

नैदानिक महत्व

बियरिंग दोष

• बीपीएफओ, बीपीएफआई, बीएसएफ पर अतुल्यकालिक आवृत्तियाँ तुरंत असर समस्या का संकेत देती हैं
• दिशा आवृत्तियों की गणना करें और प्रेक्षित चोटियों से तुलना करें
• ±5% के भीतर मिलान से बेयरिंग दोष की पुष्टि होती है
• हार्मोनिक्स और साइडबैंड अतिरिक्त पुष्टि प्रदान करते हैं

विद्युतचुंबकीय मुद्दे

• 100/120 हर्ट्ज पर 2× लाइन आवृत्ति स्टेटर या वायु अंतराल समस्याओं को इंगित करती है
• गति परिवर्तनों से स्वतंत्र निश्चित आवृत्ति
• वर्तमान विश्लेषण से विद्युत उत्पत्ति की पुष्टि होती है

बाहरी कंपन

• वे चोटियाँ जो मशीन की गति या बियरिंग से संबंधित नहीं हैं
• आस-पास के उपकरणों की गति से मेल खा सकता है
• स्रोत की जांच आवश्यक
• अलगाव या स्रोत सुधार की आवश्यकता

अतुल्यकालिक कंपन के लिए विश्लेषण तकनीकें

लिफाफा विश्लेषण

• असर दोष का पता लगाने की प्राथमिक तकनीक
• अतुल्यकालिक दोहरावदार प्रभावों को बढ़ाता है
• तुल्यकालिक निम्न-आवृत्ति घटकों को दबाता है
• असर आवृत्तियों को स्पष्ट रूप से प्रकट करता है

उच्च-आवृत्ति त्वरण

• अतुल्यकालिक बेयरिंग दोष अक्सर उच्च आवृत्ति रेंज (> 1 kHz) में होते हैं
• एक्सेलेरोमीटर और उच्च Fmax सेटिंग्स का उपयोग करें
• प्रभावों और उच्च-आवृत्ति अनुनादों का पता लगाता है

सेप्स्ट्रम विश्लेषण

• अतुल्यकालिक संकेतों में आवधिक पैटर्न खोजने के लिए प्रभावी
• हार्मोनिक्स या साइडबैंड के परिवारों का पता लगाता है
• जटिल बेयरिंग और गियर सिग्नेचर के लिए उपयोगी

व्यावहारिक उदाहरण

बेयरिंग दोष वाली मोटर

• दौड़ने की गति: 1750 आरपीएम (29.17 हर्ट्ज)
• तुल्यकालिक घटक: 1× 29.17 हर्ट्ज पर, 2× 58.34 हर्ट्ज पर
• अतुल्यकालिक घटक: 107 हर्ट्ज़ पर शिखर (3.67× शाफ्ट गति)
• निदान: 107 हर्ट्ज़ परिकलित BPFO से मेल खाता है → बाहरी रेस दोष
• पुष्टिकरण: अतुल्यकालिक प्रकृति बेयरिंग की पुष्टि करती है, रोटर की नहीं

परिवर्तनीय गति पर VFD मोटर

• मोटर की गति 1200-1800 RPM तक भिन्न होती है
• 1× शिखर गति के साथ गति करता है (तुल्यकालिक)
• 120 हर्ट्ज़ शिखर स्थिर रहता है (अतुल्यकालिक 2× लाइन आवृत्ति)
• निदान: 60 हर्ट्ज आपूर्ति से विद्युत चुम्बकीय घटक

अतुल्यकालिक कंपन, मशीनरी कंपन के एक विशिष्ट वर्ग का प्रतिनिधित्व करता है जिसके विशिष्ट निदानात्मक निहितार्थ हैं। अतुल्यकालिक घटकों को उनके अ-पूर्णांक क्रम संबंधों, गति परिवर्तनों के बावजूद स्थिर आवृत्तियों, या वाटरफॉल आरेखों में ऊर्ध्वाधर विशेषताओं के माध्यम से पहचानने से, बियरिंग दोषों, विद्युत समस्याओं और बाहरी प्रभावों की सटीक पहचान संभव होती है, जिससे उचित निदानात्मक और सुधारात्मक रणनीतियों का मार्गदर्शन होता है।.

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