क्षेत्र संतुलन (इन-सीटू संतुलन) को समझना

परिभाषा: फील्ड बैलेंसिंग क्या है?

क्षेत्र संतुलन, के रूप में भी जाना जाता है इन-सीटू संतुलन, रोटर के असंतुलन को ठीक करने की प्रक्रिया है, जब वह अपनी सामान्य परिचालन गति पर या उसके आसपास, अपने स्वयं के बियरिंग और सहायक संरचना में चल रहा हो। कार्यशाला में संतुलन के विपरीत, जहाँ रोटर को हटाकर एक विशेष संतुलन मशीन पर रखा जाता है, क्षेत्र संतुलन पूरी तरह से मशीन को असेंबल करके कार्यस्थल पर ही किया जाता है।

इस प्रक्रिया में आमतौर पर 1X (चलने की गति) कंपन के आयाम और चरण को मापने के लिए एक पोर्टेबल कंपन विश्लेषक का उपयोग करना, ज्ञात द्रव्यमान का एक परीक्षण भार जोड़ना, नए कंपन प्रतिक्रिया को फिर से मापना और फिर उस जानकारी का उपयोग करके आवश्यक सुधार भार और उसके कोणीय स्थान की गणना करना शामिल है।

क्षेत्र संतुलन क्यों आवश्यक है?

यद्यपि कार्यशाला संतुलन अत्यधिक सटीक होता है, यह उन सभी कारकों को ध्यान में नहीं रख सकता जो किसी मशीन के संचालन वातावरण में उसके संतुलन को प्रभावित करते हैं। क्षेत्र संतुलन तब आवश्यक होता है जब असंतुलन संपूर्ण मशीन असेंबली के कारण होता है, या केवल उसके द्वारा ही ठीक किया जा सकता है। सामान्य कारणों में शामिल हैं:

• असेंबली असंतुलन: किसी मशीन का अंतिम असंतुलन उसके सभी घूर्णन घटकों (जैसे, प्ररित करनेवाला, शाफ्ट, युग्मन, शीव) के असंतुलन का योग होता है। क्षेत्र संतुलन संपूर्ण संयोजन के असंतुलन को एक बार में ठीक कर देता है।
• परिचालन प्रभाव: असंतुलन ऐसे कारकों के कारण हो सकता है जो केवल सामान्य परिचालन स्थितियों में ही दिखाई देते हैं, जैसे रोटर का तापीय विरूपण, वायुगतिकीय बल, या हाइड्रोलिक बल। इन्हें किसी शॉप बैलेंसिंग मशीन पर दोहराया नहीं जा सकता।
• सामग्री का निर्माण या घिसाव: पंखे, ब्लोअर और सेंट्रीफ्यूज जैसी मशीनों में, उत्पाद का असमान जमाव या असमान घिसाव समय के साथ असंतुलन पैदा कर सकता है। पूरी तरह से मरम्मत किए बिना इसे ठीक करने का एकमात्र व्यावहारिक तरीका फील्ड बैलेंसिंग है।
• निष्कासन की अव्यावहारिकता: बहुत बड़ी मशीनों, जैसे बड़े औद्योगिक पंखे या टर्बाइन जनरेटर, के लिए शॉप बैलेंसिंग के लिए रोटर निकालना बेहद महंगा और समय लेने वाला काम है। फील्ड बैलेंसिंग एक ज़्यादा किफायती और तेज़ समाधान है।

क्षेत्र संतुलन प्रक्रिया (प्रभाव गुणांक विधि)

क्षेत्र संतुलन के लिए सबसे आम विधि है प्रभाव गुणांक विधि, जो एक तार्किक, चरण-दर-चरण प्रक्रिया का अनुसरण करता है:

1. प्रारंभिक रन: मशीन को उसकी सामान्य परिचालन गति पर चलाया जाता है, और प्रारंभिक 1X कंपन आयाम और चरण ("असंतुलित वेक्टर") को मापा और रिकॉर्ड किया जाता है।
2. परीक्षण वजन प्लेसमेंट: मशीन को रोक दिया जाता है, और ज्ञात द्रव्यमान का एक परीक्षण भार रोटर से ज्ञात कोणीय स्थिति पर सुरक्षित रूप से जोड़ दिया जाता है।
3. पूर्व परीक्षण: मशीन को फिर से उसी गति से चलाया जाता है। नए कंपन आयाम और चरण ("प्रतिक्रिया वेक्टर") को मापा और रिकॉर्ड किया जाता है।
4. गणना: परीक्षण भार के कारण कंपन सदिश में परिवर्तन का उपयोग "प्रभाव गुणांक" की गणना के लिए किया जाता है। यह गुणांक बताता है कि सुधार स्थान पर असंतुलन की एक निश्चित मात्रा के लिए माप बिंदु पर कंपन में कितना परिवर्तन होता है। फिर विश्लेषक इस गुणांक और प्रारंभिक असंतुलन सदिश का उपयोग करके आवश्यक सुधार भार के सटीक द्रव्यमान और कोण की गणना करता है।
5. सुधारात्मक भार स्थान: मशीन को रोक दिया जाता है, परीक्षण भार हटा दिया जाता है, तथा गणना किए गए अंतिम सुधार भार को निर्दिष्ट कोण पर स्थायी रूप से जोड़ दिया जाता है।
6. सत्यापन रन: यह सत्यापित करने के लिए कि कंपन मानकों के अनुसार स्वीकार्य स्तर तक कम हो गया है, मशीन को अंतिम बार चलाया जाता है। आईएसओ 20816-1.

मुख्य विचार और सुरक्षा उपाय

क्षेत्र संतुलन के लिए कौशल और सावधानीपूर्वक योजना की आवश्यकता होती है। जैसा कि मानकों में उल्लिखित है, आईएसओ 21940-13, सुरक्षा सर्वोपरि है।

• Safety: परिचालन गति पर अपकेन्द्रीय बलों का सामना करने के लिए परीक्षण और सुधार भार को सुरक्षित रूप से जोड़ा जाना चाहिए। संचालन के दौरान मशीन तक पहुँच को नियंत्रित किया जाना चाहिए।
• पूर्वापेक्षाएँ: संतुलन बनाने का प्रयास करने से पहले, उच्च 1X कंपन के अन्य संभावित कारणों पर विचार करें, जैसे मिसलिग्न्मेंट, अनुनाद, या ढीलापन, को खारिज किया जाना चाहिए।
• उपकरण: इस प्रक्रिया के लिए आयाम और कला को मापने में सक्षम कंपन विश्लेषक, साथ ही एक कला संदर्भ सेंसर (टैकोमीटर) की आवश्यकता होती है।

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