घूर्णन मशीनरी में उत्केंद्रता को समझना
में रोटर गतिकी, सनक एक रोटर के द्रव्यमान के केंद्र (इसके गुरुत्व के केंद्र) और इसके ज्यामितीय केंद्र के बीच रेडियल ऑफसेट है — इसके शाफ्ट का सच्चा केंद्र। एक पूरी तरह से संतुलित रोटर में, वे दोनों केंद्र संपाती होंगे, लेकिन विनिर्माण अपूर्णताएं और गैर-समान सामग्री घनत्व यह गारंटी देते हैं कि कुछ विलक्षणता लगभग हमेशा बनी रहती है। जब एक विलक्षण रोटर घूमता है, तो ऑफ-सेंटर द्रव्यमान एक अपकेंद्री बलउत्पन्न करता है, और वह बल असंतुलित होना कंपन का मूल कारण है। दूसरे शब्दों में, विलक्षणता सबसे आम मशीनरी दोष के पीछे की ज्यामिति है।
1. परिभाषा: विलक्षणता क्या है?
विलक्षणता एक दूरी है — आमतौर पर कुछ माइक्रोमीटर — घूर्णन के अक्ष के लंबवत मापी जाती है, जो उस जगह को अलग करती है जहां द्रव्यमान वास्तव में केंद्रित है, जहां शाफ्ट घूमता है। क्योंकि यह सतह कैसी दिखती है, इसके बजाय द्रव्यमान कैसे वितरित है, इसका एक गुण है, सच्ची द्रव्यमान विलक्षणता को नहीं देखा जा सकता, और स्थिर रोटर पर डायल संकेतक से इसे पढ़ा नहीं जा सकता। यह केवल तभी प्रकट होता है जब रोटर घूमता है और ऑफसेट द्रव्यमान एक क्रांति में एक बार बाहर की ओर केंद्रापसारी बल फेंकना शुरू करता है।
2. विलक्षणता और असंतुलन के बीच प्रत्यक्ष संबंध
विलक्षणता और असंतुलन एक ही सिक्के के दो पहलू हैं। असंतुलन किसी दिए गए गति पर विलक्षणता के प्रभाव का माप है; विलक्षणता भौतिक कारण है। असंतुलन की मात्रा रोटर के द्रव्यमान और इसकी विलक्षणता के सीधे अनुपात में है:
असंतुलन (U) = द्रव्यमान (M) × उत्केन्द्रता (e)
यह सरल उत्पाद समझाता है कि विलक्षणता इतनी गंभीर क्यों है। इसके द्वारा उत्पन्न केंद्रापसारी बल वर्ग घूर्णन गति के साथ बढ़ता है, इसलिए एक भारी, उच्च-गति रोटर पर विलक्षणता के कुछ माइक्रोमीटर भी एक विशाल बल बना सकते हैं, जो गंभीर कंपन and rapid गिरावटको चला सकते हैं। आप देख सकते हैं कि वह बल एक असंतुलन से केंद्रापसारी बल कैलकुलेटर.
3. विलक्षणता के प्रकार
सच्ची विलक्षणता को संबंधित ज्यामितीय अपूर्णताओं से अलग करना महत्वपूर्ण है जो अक्सर इसके साथ भ्रमित होते हैं।
द्रव्यमान विलक्षणता
यहाँ ऊपर परिभाषित वास्तविक सनक्षता — द्रव्यमान केंद्र और ज्यामितीय केंद्र के बीच की ऑफसेट। यह वह है जो असंतुलन का कारण बनता है और प्रत्येक संतुलन प्रक्रिया का लक्ष्य है। इसे स्थिर रोटर पर डायल इंडिकेटर से सीधे मापा नहीं जा सकता; यह केवल गतिशील रूप से दिखाई देता है, एक बार-प्रति-क्रांति बल के रूप में जिसकी दिशा (इसका भारी-धब्बा कोण) से पाया जाता है चरण 1× कंपन का।
ज्यामितीय सनक्षता (रनआउट)
रोटर की सतह का एक पूर्ण वृत्त से विचलन — यह मापना कि एक शाफ्ट या रोटर कितना “गोल नहीं है,” जिसे यह भी कहा जाता है यांत्रिक रनआउट। एक जर्नल थोड़ा अंडाकार हो सकता है, या एक पुली को शाफ्ट पर ऑफ-सेंटर पर मशीन किया जा सकता है। द्रव्यमान सनक्षता के विपरीत, यह can धीमी रोल के दौरान डायल इंडिकेटर से मापा जा सकता है। यह द्रव्यमान असंतुलन का सीधे प्रतिनिधित्व नहीं करता है, लेकिन एक सनक्षता ज्यामितीय रूप अक्सर इसमें योगदान देता है। इसकी अलग लेकिन निकट से संबंधित अवधारणा रोटर विकेंद्रता मोटर्स और एयर-गैप क्लीयरेंस के संदर्भ में इस ज्यामितीय ऑफसेट का वर्णन करता है।
विद्युत रनआउट
बिल्कुल एक भौतिक अपूर्णता नहीं, बल्कि गैर-संपर्क के लिए विशिष्ट एक माप कलाकृति निकटता जांच। जहाँ शाफ्ट की सतह चुंबकीय पारगम्यता या विद्युत चालकता में भिन्न होती है, जांच एक झूठा संकेत लौटाता है जो ज्यामितीय रनआउट का नकल करता है। इस शोर को विशेषीकृत और घटाया जाना चाहिए — आमतौर पर केबल मुआवज़ा और धीमी-रोल रनआउट घटाव के माध्यम से — रोटर-गतिशील परीक्षण के दौरान, या यह वास्तविक शाफ्ट गति का नाटक करेगा।
4. सनक्षता के कारण
द्रव्यमान विलक्षणता कई मार्गों के माध्यम से एक रोटर में प्रवेश करती है:
- विनिर्माण सहनशीलता: कोई मशीनिंग, कास्टिंग, या असेंबली प्रक्रिया पूर्ण नहीं है, इसलिए छोटी त्रुटियां अपरिहार्य हैं।
- असमान सामग्री घनत्व: एक कास्टिंग या फोर्जिंग में समावेशन, शून्य, या सरंध्रता सामग्री को अमानवीय बनाता है और द्रव्यमान केंद्र को स्थानांतरित करता है।
- असमान डिजाइन: कुछ घटक, जैसे क्रैंकशाफ्ट, अंतर्निहित रूप से असमान हैं।
- असेंबली त्रुटियाँ: एक पुली या बीयरिंग जो शाफ्ट पर पूरी तरह से केंद्रित नहीं है, एक सनक्षता द्रव्यमान बनाता है।
- तापीय विकृति: असमान ताप या शीतलन एक रोटर को झुका सकता है, अस्थायी रूप से इसके द्रव्यमान केंद्र को स्थानांतरित करता है — एक थर्मल धनुष, अक्सर एक तापीय वेक्टर के रूप में वर्णित है क्योंकि इसका आकार और दिशा दोनों महत्वपूर्ण हैं।
5. सनक्षता को कैसे संबोधित किया जाता है
क्योंकि द्रव्यमान सनक्षता असंतुलन का कारण है, इसे सुधारा जाता है संतुलन. थोड़ी मात्रा में द्रव्यमान जोड़कर या निकालकर, एक तकनीशियन एक विरोधी अपकेंद्रीय बल बनाता है जो प्रभावी रूप से रोटर के द्रव्यमान केंद्र रेखा को इसकी ज्यामितीय केंद्र रेखा की ओर खींचता है, शुद्ध बल और परिणामी कंपन को कम करता है। एक असेंबल की गई मशीन पर यह जगह में किया जाता है: एक पोर्टेबल दो-चैनल विश्लेषक जैसे कि बैलेनसेट-1a मशीन की अपनी बीयरिंग में 1× आयाम और चरण को मापता है, गणना करता है कि कितना सुधार भार जोड़ना है और कहाँ, और सत्यापित करता है कि अवशिष्ट असंतुलन के बाद। ध्यान दें कि संतुलन effect को रद्द करता है; यह ज्यामितीय सतह को नहीं हिलाता है, इसलिए बड़ी ज्यामितीय रनआउट वाला रोटर अच्छी तरह से संतुलित हो सकता है फिर भी रगड़ सकता है या समीपता जांच पर उच्च रीड कर सकता है।
