सहिष्णुता संतुलन को समझना
परिभाषा: संतुलन सहिष्णुता क्या है?
Balancing tolerance की अधिकतम स्वीकार्य राशि है अवशिष्ट असंतुलन जो रोटर में बाद में भी रह सकता है संतुलन पूरा हो गया है। यह स्वीकृति मानदंड दर्शाता है जो यह निर्धारित करता है कि रोटर अपनी इच्छित सेवा के लिए पर्याप्त रूप से संतुलित है या नहीं। संतुलन सहनशीलता को या तो किसी निश्चित त्रिज्या पर एक विशिष्ट असंतुलित द्रव्यमान (ग्राम-मिलीमीटर या औंस-इंच में) के रूप में या कंपन आयाम (मिमी/सेकंड या मिल में) के रूप में व्यक्त किया जाता है।.
सहनशीलता को अंतर्राष्ट्रीय मानकों द्वारा परिभाषित किया जाता है, मुख्यतः आईएसओ 21940 श्रृंखला, जो रोटर के प्रकार, सेवा गति और अनुप्रयोग के आधार पर संतुलन गुणवत्ता ग्रेड निर्दिष्ट करती है। ये मानक विभिन्न उद्योगों और उपकरण प्रकारों में सुसंगत, सुरक्षित और प्रभावी संतुलन सुनिश्चित करते हैं।.
सहिष्णुता को संतुलित करना क्यों महत्वपूर्ण है
उचित संतुलन सहिष्णुता स्थापित करना कई कारणों से महत्वपूर्ण है:
- Safety: अत्यधिक अवशिष्ट असंतुलन से मशीन की विफलता हो सकती है, जिससे कर्मियों और आसपास के उपकरणों के लिए सुरक्षा संबंधी खतरा पैदा हो सकता है।.
- उपकरण की दीर्घायु: सहनशीलता के भीतर परिचालन करने से बीयरिंग, सील और संरचनात्मक घटकों पर कंपन-प्रेरित घिसाव कम हो जाता है, तथा सेवा जीवन बढ़ जाता है।.
- गुणवत्ता आश्वासन: सहनशीलता कार्य को संतुलित करने तथा निरंतर गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए वस्तुनिष्ठ स्वीकृति मानदंड प्रदान करती है।.
- आर्थिक संतुलन: सहनशीलता, पूर्ण संतुलन (जो असंभव है) प्राप्त करने की लागत और स्वीकार्य परिचालन प्रदर्शन के बीच एक व्यावहारिक समझौते का प्रतिनिधित्व करती है।.
- उद्योग मानक अनुपालन: मान्यता प्राप्त सहनशीलता को पूरा करना उद्योग की सर्वोत्तम प्रथाओं के अनुपालन को दर्शाता है और यह विनियमों या वारंटियों द्वारा आवश्यक हो सकता है।.
आईएसओ 21940-11: प्राथमिक मानक
आईएसओ 21940-11 (पूर्व में आईएसओ 1940-1) संतुलन गुणवत्ता आवश्यकताओं के लिए अंतरराष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त मानक है। यह संतुलन गुणवत्ता ग्रेडों की एक श्रृंखला को परिभाषित करता है, जिन्हें जी-ग्रेड कहा जाता है, जहाँ जी का अर्थ "संतुलन गुणवत्ता ग्रेड" है और संख्यात्मक मान मिलीमीटर प्रति सेकंड में विशिष्ट असंतुलन उत्केन्द्रता को दर्शाता है।.
सामान्य संतुलन गुणवत्ता ग्रेड (जी-ग्रेड)
मानक G-ग्रेड को G 0.4 (उच्चतम परिशुद्धता) से G 4000 (न्यूनतम परिशुद्धता) तक परिभाषित करता है। सामान्य ग्रेड में शामिल हैं:
- जी 0.4: परिशुद्धता पीसने की मशीन के स्पिंडल, जाइरोस्कोप (उच्चतम परिशुद्धता)
- जी 1.0: उच्च परिशुद्धता मशीन टूल स्पिंडल, टर्बोचार्जर
- जी 2.5: गैस और भाप टर्बाइन, कठोर टर्बो-जनरेटर रोटर, कंप्रेसर, मशीन टूल ड्राइव
- जी 6.3: अधिकांश सामान्य मशीनरी, इलेक्ट्रिक मोटर रोटर (2-पोल), सेंट्रीफ्यूज, पंखे, पंप
- जी 16: कृषि मशीनरी, क्रशर, बहु-सिलेंडर डीजल इंजन
- जी 40: धीमी गति से चलने वाले उपकरण, कठोर रूप से लगे चार-सिलेंडर डीजल इंजन
निम्न G-संख्याएं अधिक सख्त सहनशीलता (कम स्वीकार्य असंतुलन) को दर्शाती हैं, जबकि उच्च G-संख्याएं अधिक अवशिष्ट असंतुलन की अनुमति देती हैं।.
संतुलन सहिष्णुता की गणना
अनुमेय अवशिष्ट असंतुलन तीन कारकों पर निर्भर करता है: रोटर का द्रव्यमान, उसकी सेवा गति, और चयनित संतुलन गुणवत्ता ग्रेड। गणना इस संबंध पर आधारित है:
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अनुमेय अवशिष्ट असंतुलन का सूत्र
यूप्रति = (जी × एम) / (ω / 1000)
कहाँ:
- यूप्रति = अनुमेय अवशिष्ट असंतुलन (ग्राम-मिलीमीटर या g·mm)
- जी = संतुलन गुणवत्ता ग्रेड (उदाहरण के लिए, G 6.3 के लिए 6.3)
- M = रोटर द्रव्यमान (किलोग्राम)
- ω = कोणीय वेग (रेडियन प्रति सेकंड) = (2π × RPM) / 60
RPM का उपयोग करके सरलीकृत सूत्र
व्यावहारिक उपयोग के लिए, सूत्र को सरल बनाया जा सकता है:
यूप्रति (जी·मिमी) = (9549 × जी × एम) / आरपीएम
कहाँ:
- M = रोटर द्रव्यमान किलोग्राम में
- आरपीएम = प्रति मिनट चक्करों में सेवा गति
- जी = शेष गुणवत्ता ग्रेड संख्या
उदाहरण गणना
निम्नलिखित विनिर्देशों वाले मोटर रोटर पर विचार करें:
- द्रव्यमान: 50 किग्रा
- परिचालन गति: 3000 RPM
- आवश्यक संतुलन गुणवत्ता: G 6.3
यूप्रति = (9549 × 6.3 × 50) / 3000 = 100.4 ग्राम·मिमी
इसका मतलब है कि इस रोटर के लिए अधिकतम स्वीकार्य अवशिष्ट असंतुलन लगभग 100 ग्राम·मिमी है। यदि सुधार तल की त्रिज्या 100 मिमी है, तो यह उस त्रिज्या पर 1.0 ग्राम अवशिष्ट असंतुलन के बराबर है।.
आप इस गणना को सत्यापित कर सकते हैं या हमारे का उपयोग करके विभिन्न मशीन प्रकारों के लिए सहनशीलता की गणना कर सकते हैं ऑनलाइन कैलकुलेटर.
एकल-तल बनाम दो-तल सहिष्णुता
गणना की गई सहनशीलता एकल तल में कुल असंतुलन पर लागू होती है एकल-विमान संतुलन. । के लिए दो-तल (गतिशील) संतुलन, आईएसओ 21940-11 दो सुधार विमानों के बीच कुल सहिष्णुता को वितरित करने के लिए दिशानिर्देश प्रदान करता है, आमतौर पर विमानों और रोटर की ज्यामिति के बीच की दूरी के आधार पर प्रत्येक विमान को सहिष्णुता आवंटित करता है।.
कंपन-आधारित सहनशीलता
जबकि ISO 21940-11 असंतुलन द्रव्यमान सीमाएँ निर्दिष्ट करता है, क्षेत्र संतुलन अक्सर कंपन आयाम को स्वीकृति मानदंड के रूप में उपयोग करता है क्योंकि इसे सीधे मापा जाता है। कंपन-आधारित सहनशीलता आमतौर पर निम्न द्वारा परिभाषित की जाती है:
आईएसओ 20816 श्रृंखला
ये मानक विभिन्न प्रकार की मशीनों के लिए RMS वेग (मिमी/सेकंड या इंच/सेकंड) के आधार पर स्वीकार्य कंपन सीमाएँ निर्दिष्ट करते हैं। सामान्य क्षेत्रों में शामिल हैं:
- जोन ए: नव-स्थापित मशीनें (बहुत कम कंपन)
- जोन बी: दीर्घकालिक संचालन के लिए स्वीकार्य
- क्षेत्र सी: सीमित अवधि के लिए स्वीकार्य, सुधारात्मक कार्रवाई की योजना बनाई जानी चाहिए
- जोन डी: अस्वीकार्य, तत्काल सुधारात्मक कार्रवाई आवश्यक
व्यावहारिक क्षेत्र मानदंड
कई संतुलन तकनीशियन इन सामान्य नियमों का उपयोग करते हैं:
- कंपन प्रारंभिक स्तर के 25% से कम हो गया = सफल संतुलन
- 2.8 मिमी/सेकेंड (0.11 इंच/सेकेंड) से कम निरपेक्ष कंपन = अधिकांश औद्योगिक उपकरणों के लिए सामान्यतः स्वीकार्य
- 1.0 मिमी/सेकेंड (0.04 इंच/सेकेंड) से कम अवशिष्ट कंपन = उत्कृष्ट संतुलन
प्राप्त सहनशीलता को प्रभावित करने वाले कारक
संतुलन सहिष्णुता को पूरा करने की क्षमता कई व्यावहारिक कारकों पर निर्भर करती है:
1. उपकरण क्षमताएं
- संतुलन उपकरणों की माप परिशुद्धता
- कंपन सेंसर की संवेदनशीलता
- भार की स्थिति का समाधान (भार को कितनी सटीकता से रखा जा सकता है)
2. रोटर और मशीन की विशेषताएँ
- यांत्रिक स्थिति (ढीलापन, बेयरिंग का घिसना, नींव संबंधी समस्याएं, सख्त सहनशीलता प्राप्त करने में बाधा उत्पन्न कर सकती हैं)
- पर या उसके निकट परिचालन महत्वपूर्ण गति सटीक संतुलन को और अधिक कठिन बना देता है
- सिस्टम प्रतिक्रिया में गैर-रैखिकता
3. व्यावहारिक बाधाएँ
- की पहुंच सुधार विमान
- उपलब्ध भार वृद्धि (केवल पृथक मात्रा में भार जोड़ा जा सकता है)
- माउंटिंग छेदों या संलग्नक बिंदुओं का कोणीय रिज़ॉल्यूशन
सहनशीलता बनाम संतुलन क्षमता
इनमें अंतर करना महत्वपूर्ण है:
- निर्दिष्ट सहनशीलता: मानकों या विनिर्देशों द्वारा परिभाषित अधिकतम स्वीकार्य अवशिष्ट असंतुलन
- प्राप्त करने योग्य संतुलन: संतुलन का वास्तविक स्तर जो उपकरण की क्षमताओं और बाधाओं को देखते हुए व्यावहारिक रूप से प्राप्त किया जा सकता है
- आर्थिक संतुलन: वह बिंदु जिसके आगे और सुधार लागत-प्रभावी नहीं है
अधिकांश औद्योगिक क्षेत्र संतुलन के लिए, आवश्यक सहनशीलता से 2-3 गुना बेहतर असंतुलन स्तर प्राप्त करना उत्कृष्ट कार्य का प्रतिनिधित्व करता है और माप अनिश्चितताओं और परिचालन विविधताओं के लिए मार्जिन सुनिश्चित करता है।.
दस्तावेज़ीकरण और स्वीकृति
संतुलन सहिष्णुता के उचित दस्तावेज़ीकरण में शामिल हैं:
- निर्दिष्ट जी-ग्रेड या सहिष्णुता मूल्य
- गणना की गई अनुमेय अवशिष्ट असंतुलन (Uप्रति)
- संतुलन के बाद मापा गया अवशिष्ट असंतुलन
- अनुपालन दर्शाने वाली तुलना: मापा गया ≤ अनुमत
- स्वीकृति हस्ताक्षर या संकेतन
यह दस्तावेज वस्तुनिष्ठ साक्ष्य प्रदान करता है कि संतुलन कार्य विनिर्देशों को पूरा करता है और भविष्य के रखरखाव मूल्यांकन के लिए आधार रेखा के रूप में कार्य करता है।.
सख्त या ढीली सहनशीलता का उपयोग कब करें
सख्त सहनशीलता उचित है जब:
- उच्च गति संचालन (सुरक्षा और बेयरिंग जीवन के लिए महत्वपूर्ण)
- न्यूनतम कंपन की आवश्यकता वाले सटीक उपकरण
- कंपन के प्रति संवेदनशील हल्की या लचीली संरचनाएं
- कंपन-संवेदनशील प्रक्रियाओं या उपकरणों के पास स्थित उपकरण
ढीली सहनशीलता स्वीकार्य है जब:
- कम गति, भारी-भरकम उपकरण
- उच्च कंपन सहनशीलता के साथ मजबूत निर्माण
- कम समय तक चलने वाले या कम उपयोग वाले उपकरण
- आर्थिक विचार वृद्धिशील प्रदर्शन लाभ से अधिक महत्वपूर्ण हैं