कंपन विश्लेषण में आवृत्ति को समझना
परिभाषा: कंपन आवृत्ति क्या है?
आवृत्ति यह माप है कि किसी निश्चित समय में कोई आवर्ती घटना कितनी बार घटित होती है। कंपन विश्लेषण में, यह मापता है कि कोई वस्तु "कितनी तेज़ी से" दोलन या कंपन कर रही है। यह किसी मशीनरी समस्या के मूल कारण का निदान करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर है। जहाँ आयाम हमें कंपन की *तीव्रता* बताता है, वहीं आवृत्ति हमें *स्रोत* बताती है।
आवृत्ति की नैदानिक शक्ति
कंपन निदान का मूल सिद्धांत यह है कि विभिन्न यांत्रिक और विद्युत घटक जब खराब होने लगते हैं, तो विशिष्ट, पूर्वानुमेय आवृत्तियों पर कंपन उत्पन्न करते हैं। किसी मशीन के कंपन संकेत में मौजूद आवृत्तियों की पहचान करके, एक विश्लेषक समस्या पैदा करने वाले सटीक घटक का पता लगा सकता है। यह उसी तरह है जैसे एक डॉक्टर विभिन्न चिकित्सीय स्थितियों का संकेत देने वाली विशिष्ट ध्वनियों को सुनने के लिए स्टेथोस्कोप का उपयोग करता है।
प्रत्येक संभावित दोष का एक विशिष्ट आवृत्ति हस्ताक्षर होता है:
- संपूर्ण घूर्णन असेंबली में कोई समस्या, जैसे असंतुलित होना, शाफ्ट के घूर्णन की आवृत्ति (1x चलने की गति) पर दिखाई देगा।
- दो शाफ्टों के बीच संरेखण से संबंधित समस्या, जैसे मिसलिग्न्मेंट, आमतौर पर दोगुनी गति से (2x) दौड़ते हुए दिखाई देंगे।
- रोलिंग-एलिमेंट पर एक दोष सहन करना इसकी सटीक ज्यामिति और शाफ्ट गति के आधार पर आवृत्तियाँ उत्पन्न होंगी।
- समस्याओं के साथ गियर गियर मेश फ्रीक्वेंसी (जीएमएफ) पर सिग्नल उत्पन्न करेगा, जो गियर की गति से गुणा किए गए दांतों की संख्या है।
आवृत्ति की इकाइयाँ
आवृत्ति को कई अलग-अलग इकाइयों में व्यक्त किया जाता है, और उन सभी से परिचित होना महत्वपूर्ण है:
1. हर्ट्ज़ (Hz)
यह आवृत्ति की मानक अंतर्राष्ट्रीय (SI) इकाई है। एक हर्ट्ज़ एक चक्र प्रति सेकंड के बराबर होता है। तकनीकी और वैज्ञानिक संदर्भों में यह सबसे आम इकाई है।
2. प्रति मिनट चक्र (सीपीएम)
औद्योगिक रखरखाव में सीपीएम का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है क्योंकि यह सीधे मशीनरी की घूर्णन गति से संबंधित होता है, जिसे आमतौर पर प्रति मिनट चक्कर (आरपीएम) में मापा जाता है। चूँकि एक मिनट में 60 सेकंड होते हैं, इसलिए रूपांतरण सरल है:
सीपीएम = हर्ट्ज × 60
उदाहरण के लिए, 30 हर्ट्ज पर कंपन 1,800 सीपीएम के बराबर है।
3. आदेश
क्रम मशीन की प्राथमिक गति के गुणज होते हैं। गति स्वयं प्रथम क्रम है। गति से दुगुनी गति पर कंपन द्वितीय क्रम है, तीन गुना कंपन तृतीय क्रम है, इत्यादि। यह उन मशीनों के विश्लेषण के लिए विशेष रूप से उपयोगी है जो गति बदलती हैं, क्योंकि हर्ट्ज़ या सीपीएम में निरपेक्ष आवृत्ति बदलने पर भी क्रम स्थिर रहेंगे। उदाहरण के लिए, मशीन की गति चाहे जो भी हो, असंतुलन हमेशा प्रथम क्रम पर ही रहेगा।
आवृत्ति का निर्धारण कैसे किया जाता है?
कंपन संकेत में मौजूद आवृत्तियों की पहचान एक का उपयोग करके की जाती है फास्ट फ़ूरियर ट्रांसफ़ॉर्म (FFT)एक एक्सेलेरोमीटर एक अपरिष्कृत समय तरंगरूप संकेत एकत्र करता है, और FFT एल्गोरिथम इस संकेत को संसाधित करके एक आवृत्ति स्पेक्ट्रम बनाता है। यह स्पेक्ट्रम एक ग्राफ़ है जो जटिल कंपन को बनाने वाली सभी अलग-अलग आवृत्तियों को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करता है, जिससे विश्लेषक शिखरों की पहचान कर सकता है और उन्हें संभावित दोष स्रोतों से मिला सकता है।
आवृत्ति, वेग और त्वरण के बीच संबंध
कंपन ऊर्जा के किसी निश्चित स्तर के लिए, विस्थापन, वेग और त्वरण के आयाम आवृत्ति पर अत्यधिक निर्भर होते हैं। यही कारण है कि विभिन्न आवृत्ति श्रेणियों के लिए अलग-अलग मापन इकाइयों को प्राथमिकता दी जाती है:
- निम्न आवृत्तियाँ: विस्थापन उच्चतम है।
- मध्य आवृत्तियाँ: वेग सबसे अधिक है.
- उच्च आवृत्तियाँ: त्वरण उच्चतम है.
आवृत्ति को समझना वह कुंजी है जो कंपन विश्लेषण की नैदानिक क्षमता को खोलती है, तथा कच्चे डेटा को कार्यान्वयन योग्य रखरखाव जानकारी में परिवर्तित करती है।
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