यांत्रिक कंपन में अवमंदन को समझना

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Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

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Vibration sensor

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Optical Sensor (Laser Tachometer)

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Balanset-4

आर1टीपी4टी43,515.43

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Magnetic Stand Insize-60-kgf

आर1टीपी4टी294.24

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Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

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परिभाषा: अवमंदन क्या है?

भिगोना यह वह परिघटना है जिसके द्वारा किसी गतिशील तंत्र में कंपन ऊर्जा का क्षय होता है या उसे अन्य रूपों, मुख्यतः ऊष्मा, में परिवर्तित किया जाता है। यह वह क्रियाविधि है जिसके कारण कंपन का क्षय होता है और उत्तेजना के स्रोत के हट जाने पर अंततः कंपन रुक जाते हैं। सरल शब्दों में, अवमंदन गति का वह प्रतिरोध है जो कंपन के विरुद्ध कार्य करता है। प्रत्येक वास्तविक यांत्रिक तंत्र में कुछ स्तर का अवमंदन होता है; इसके बिना, एक संरचना, अपनी प्राकृतिक आवृत्ति पर उत्तेजित होने पर, असीम रूप से बड़े आयाम के साथ कंपन करेगी।

मशीन डायनेमिक्स में डंपिंग की महत्वपूर्ण भूमिका

यांत्रिक अभियांत्रिकी और कंपन विश्लेषण में अवमंदन एक मौलिक और अत्यंत महत्वपूर्ण गुण है। इसकी प्राथमिक भूमिका है अनुनाद पर कंपन आयाम को नियंत्रित करेंजब किसी मशीन की संचालन गति उसकी प्राकृतिक आवृत्तियों (क्रांतिक गति) के करीब पहुँचती है, तो अवमंदन ही एकमात्र कारक है जो कंपन को विनाशकारी स्तर तक बढ़ने से रोकता है। एक अच्छी तरह से अवमंदित प्रणाली कंपन में एक प्रबंधनीय, नियंत्रित शिखर के साथ एक क्रांतिक गति से गुजर सकती है, जबकि एक खराब अवमंदित प्रणाली विनाशकारी विफलता का अनुभव कर सकती है।

पर्याप्त अवमंदन के प्रमुख लाभों में शामिल हैं:

• विनाशकारी अनुनाद को रोकता है: यह महत्वपूर्ण गति पर अनियंत्रित कंपन के विरुद्ध प्राथमिक सुरक्षा है।
• सिस्टम स्थिरता में सुधार: रोटर गतिविज्ञान में, अवमंदन, तेल के घूमने और फुदकने जैसे स्व-उत्तेजित कंपनों को रोकने में मदद करता है।
• निपटान समय कम करता है: यह किसी प्रणाली को किसी झटके या क्षणिक घटना के बाद अधिक तेजी से अपनी संतुलन स्थिति में लौटने की अनुमति देता है।
• शोर और थकान को कम करता है: समग्र कंपन स्तर को कम करके, अवमंदन शोर विकिरण को कम करता है और यांत्रिक घटकों पर थकान तनाव को कम करता है।

अवमंदन तंत्र के प्रकार

ऊर्जा का क्षय कई तरीकों से हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप विभिन्न प्रकार के अवमंदन उत्पन्न होते हैं:

1. चिपचिपा अवमंदन

यह अवमंदन का सबसे आम तौर पर प्रतिरूपित प्रकार है। यह तब होता है जब कोई पिंड किसी तरल पदार्थ में गति करता है, और अवमंदन बल पिंड के वेग के समानुपाती होता है। इसका एक उत्कृष्ट उदाहरण कार के सस्पेंशन में लगा शॉक एब्जॉर्बर है। घूर्णनशील मशीनों में, द्रव-फिल्म बियरिंग्स में तेल फिल्म यह चिपचिपा अवमंदन का प्राथमिक स्रोत है और उच्च गति वाले रोटरों की स्थिरता के लिए आवश्यक है।

2. संरचनात्मक अवमंदन (हिस्टेरेटिक अवमंदन)

इस प्रकार का अवमंदन किसी पदार्थ के विकृत होने पर उसके भीतर उत्पन्न आंतरिक घर्षण के कारण होता है। जब किसी पदार्थ पर चक्रीय रूप से दबाव डाला जाता है, तो प्रत्येक चक्र के दौरान कुछ ऊर्जा ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाती है। यद्यपि यह आंतरिक अवमंदन प्रायः छोटा होता है, फिर भी यह सभी पदार्थों का एक अंतर्निहित गुण है और कई जोड़ों और फास्टनरों वाली निर्मित संरचनाओं में महत्वपूर्ण हो सकता है।

3. कूलम्ब अवमंदन (शुष्क घर्षण)

यह अवमंदन दो शुष्क सतहों के बीच घर्षण के कारण होता है जो एक-दूसरे से रगड़ खाते हैं। अवमंदन बल स्थिर होता है और हमेशा गति की दिशा के विपरीत होता है। इसका एक उदाहरण ब्रेक पैड का रोटर से रगड़ना है।

4. वायुगतिकीय अवमंदन

यह किसी गतिमान वस्तु को हवा या किसी अन्य गैस द्वारा प्रदान किया जाने वाला प्रतिरोध है। यह आमतौर पर केवल टर्बाइन ब्लेड या पंखे के इम्पेलर जैसी बड़ी, तेज़ गति वाली संरचनाओं के लिए ही महत्वपूर्ण होता है।

अवमंदन को कैसे मापा और परिमाणित किया जाता है?

अवमंदन की गणना अक्सर प्रारंभिक सिद्धांतों से करना मुश्किल होता है और आमतौर पर इसे प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया जाता है। इसे कई संबंधित शब्दों का उपयोग करके परिमाणित किया जाता है:

• अवमंदन अनुपात (ζ – ज़ीटा): सबसे सामान्य विमाहीन माप। यह किसी तंत्र में वास्तविक अवमंदन और तंत्र को "क्रांतिक अवमंदन" (दोलन किए बिना संतुलन में वापसी) के लिए आवश्यक अवमंदन की मात्रा का अनुपात है। एक विशिष्ट यांत्रिक संरचना का अवमंदन अनुपात 0.01 से 0.05 (क्रांतिक अवमंदन का 1% से 5%) हो सकता है।
• क्यू फैक्टर (गुणवत्ता कारक): यह माप दर्शाता है कि कोई तंत्र कितना अधःअवमंदित है। यह अनुनाद पर कंपन के प्रवर्धन को दर्शाता है। उच्च Q कारक का अर्थ है कम अवमंदन और एक अत्यंत तीक्ष्ण, उच्च-आयाम अनुनाद शिखर। (Q ≈ 1 / 2ζ)।
• लघुगणकीय ह्रास: मुक्त कंपन के क्षय की दर से अवमंदन अनुपात की गणना करने की एक विधि, जैसे कि "रिंग-डाउन" या "बम्प" परीक्षण के दौरान।

किसी मशीन में अवमंदन के स्रोतों की पहचान करना और उन्हें समझना अनुनाद समस्याओं के निवारण तथा दीर्घकालिक परिचालन स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

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