घूर्णन मशीनरी में उत्केंद्रता को समझना

परिभाषा: उत्केन्द्रता क्या है?

रोटर गतिकी के संदर्भ में, सनक रोटर के द्रव्यमान केंद्र (जिसे गुरुत्व केंद्र भी कहते हैं) और उसके ज्यामितीय केंद्र (उसके आकार या शाफ्ट का वास्तविक केंद्र) के बीच की रेडियल दूरी या ऑफसेट को संदर्भित करता है। एक पूर्णतः संतुलित रोटर में, ये दोनों केंद्र एक ही स्थान पर होंगे। हालाँकि, निर्माण संबंधी खामियों और असमान पदार्थ घनत्व के कारण, लगभग हमेशा कुछ अंतर्निहित उत्केंद्रता होती है। जब एक उत्केंद्री रोटर घूमता है, तो ऑफसेट द्रव्यमान केंद्र एक अपकेंद्री बल उत्पन्न करता है, जो कंपन का मूल कारण होता है। असंतुलित होना.

विलक्षणता और असंतुलन के बीच सीधा संबंध

उत्केंद्रता और असंतुलन मूलतः एक-दूसरे से जुड़े हुए हैं। असंतुलन किसी निश्चित गति पर उत्केंद्रता के प्रभाव का माप है, जबकि उत्केंद्रता इसका भौतिक कारण है। असंतुलन की मात्रा रोटर के द्रव्यमान और उसकी उत्केंद्रता के समानुपाती होती है।

सूत्र सरल है:

असंतुलन (U) = द्रव्यमान (M) × उत्केन्द्रता (e)

यह संबंध इस बात पर प्रकाश डालता है कि उत्केंद्रता इतनी महत्वपूर्ण क्यों है। एक भारी, तेज़ गति वाले रोटर पर बहुत कम उत्केंद्रता (सिर्फ़ कुछ माइक्रोमीटर) भी एक विशाल असंतुलित बल उत्पन्न कर सकती है, जिससे गंभीर कंपन और बियरिंग्स पर तेज़ी से घिसाव हो सकता है।

उत्केन्द्रता के प्रकार

विलक्षणता के विभिन्न रूपों और संबंधित ज्यामितीय अपूर्णताओं के बीच अंतर करना महत्वपूर्ण है:

1. द्रव्यमान उत्केन्द्रता

जैसा कि ऊपर परिभाषित किया गया है, यह वास्तविक उत्केंद्रता है—द्रव्यमान केंद्र और ज्यामितीय केंद्र के बीच का अंतर। यही वह प्रकार है जो असंतुलन का कारण बनता है और सभी संतुलन प्रक्रियाओं का लक्ष्य होता है। रोटर स्थिर होने पर इसे सीधे डायल इंडिकेटर से देखा या मापा नहीं जा सकता।

2. ज्यामितीय उत्केन्द्रता (रनआउट)

यह रोटर की सतह के एक पूर्ण वृत्त से विचलन को दर्शाता है। यह इस बात का माप है कि शाफ्ट या रोटर कितना "गोलाकार" नहीं है। इसे इस रूप में भी जाना जाता है: यांत्रिक रनआउटउदाहरण के लिए, शाफ्ट जर्नल थोड़ा अंडाकार हो सकता है, या शाफ्ट पर पुली केंद्र से थोड़ी हटकर मशीन से बनाई जा सकती है। इस प्रकार की अपूर्णता को धीमी गति से लुढ़कते समय डायल इंडिकेटर से मापा जा सकता है। हालाँकि यह सीधे तौर पर द्रव्यमान असंतुलन को नहीं दर्शाता, लेकिन एक विलक्षण ज्यामितीय आकृति अक्सर द्रव्यमान असंतुलन में योगदान देती है।

3. विद्युत रनआउट

यह कोई भौतिक अपूर्णता नहीं है, बल्कि गैर-संपर्क निकटता जांचों के साथ होने वाली माप में त्रुटि है। यदि रोटर की सतह में चुंबकीय पारगम्यता या विद्युत चालकता में भिन्नता है, तो जांच ज्यामितीय रनआउट जैसा गलत रीडिंग दे सकती है। रोटर के गतिशील परीक्षण के दौरान इस "शोर" को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

विलक्षणता के कारण

द्रव्यमान उत्केन्द्रता को विभिन्न तरीकों से रोटर्स में पेश किया जाता है:

• विनिर्माण सहनशीलता: कोई भी निर्माण प्रक्रिया पूर्णतः परिपूर्ण नहीं होती। मशीनिंग, ढलाई और संयोजन में हमेशा थोड़ी-बहुत त्रुटियाँ होंगी।
• असमान सामग्री घनत्व: कास्टिंग या फोर्जिंग के भीतर समावेशन, रिक्तियां या छिद्र का अर्थ है कि सामग्री पूरी तरह से समरूप नहीं है, जिसके कारण द्रव्यमान केंद्र स्थानांतरित हो जाता है।
• असममित डिजाइन: क्रैंकशाफ्ट जैसे घटक स्वाभाविक रूप से असममित होते हैं।
• असेंबली त्रुटियाँ: एक घिरनी या बेयरिंग जो शाफ्ट पर पूरी तरह केन्द्रित नहीं है, वह एक उत्केन्द्रीय द्रव्यमान का निर्माण करेगी।
• तापीय विरूपण: असमान तापन या शीतलन के कारण रोटर झुक सकता है, जिससे उसका द्रव्यमान केंद्र अस्थायी रूप से स्थानांतरित हो सकता है। इसे तापीय सदिश कहते हैं।

विलक्षणता का समाधान कैसे किया जाता है

चूँकि द्रव्यमान उत्केन्द्रता असंतुलन का कारण है, इसे निम्न प्रक्रिया के माध्यम से ठीक किया जाता है: संतुलनथोड़ी मात्रा में वजन जोड़ने या हटाने से, एक तकनीशियन एक विरोधी बल बनाता है जो रोटर की द्रव्यमान केंद्र रेखा को प्रभावी रूप से उसकी ज्यामितीय केंद्र रेखा के साथ संरेखित करता है, जिससे शुद्ध केन्द्रापसारक बल और परिणामी कंपन न्यूनतम हो जाता है।

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