प्रारंभिक असंतुलन को समझना
प्रारंभिक असंतुलन — जिसे मूल या जैसा मिला असंतुलन भी कहा जाता है — है असंतुलित होना एक में मौजूद स्थिति रोटर किसी भी से पहले संतुलन सुधार लागू किया गया है। यह रोटर की आधारभूत स्थिति है, जिसे संतुलन प्रक्रिया के बिल्कुल पहले रन के दौरान कैप्चर किया गया था। इसकी परिमाण और कोणीय स्थिति मापकर ज्ञात की जाती हैं। कंपन आयाम और चरण जब रोटर अपनी संतुलन गति पर घूमता है। संतुलन कार्य में आगे जो कुछ भी होता है, वह इस प्रारंभिक वेक्टर से संदर्भित होता है: यह वह मानदंड है जिसके आधार पर कार्य की प्रभावशीलता का आकलन किया जाता है, और सुधार पूरा होने के बाद जो कुछ भी शेष रहता है, उसे कहा जाता है अवशिष्ट असंतुलन.
1. प्रारंभिक असंतुलन के स्रोत
प्रारंभिक असंतुलन रोटर के जीवनकाल में कई स्रोतों से जमा होता है — निर्माण में, असेंबली में, सेवा में, और इसे सुधारने के लिए किए गए रखरखाव के दौरान भी।
विनिर्माण सहनशीलता
यहाँ तक कि सटीक मशीनिंग के साथ भी, पूर्ण समरूपता असंभव है:
- पदार्थ घनत्व में भिन्नताएँ: गैर-समरूप पदार्थ, आंतरिक रिक्तियाँ, या समावेशन द्रव्यमान विषमता उत्पन्न करते हैं।
- मशीनिंग सहनशीलता: वास्तविक समकेन्द्रिकता से छोटे विचलन — रनआउट या सनक — असंतुलन पैदा करती हैं।
- दीवार की मोटाई में भिन्नता: ढले या बनाए गए रोटरों में, असमान दीवारें असमान द्रव्यमान वितरण को दर्शाती हैं।
- छिद्रता और ढलाई दोष: हवा के बुलबुले, सिकुड़न, या स्लैग समावेशन द्रव्यमान को विस्थापित करते हैं।
असेंबली त्रुटियाँ और भिन्नताएँ
जब एक रोटर कई घटकों से बना होता है, तो प्रत्येक भाग व्यक्तिगत रूप से ठीक होने पर भी असंतुलन उत्पन्न हो सकता है:
- सहनशीलता संचय: अच्छी तरह संतुलित भाग भी जोड़ सकते हैं सदिश रूप से एक महत्वपूर्ण कुल में.
- की किए गए कनेक्शन: कुंजियाँ, कीवेज़, और स्प्लाइन्स स्वभावतः विषम होते हैं।
- बोल्ट छेद और फास्टनर: असमान रूप से दूरी पर स्थित छेद या मेल न खाने वाले फास्टनर असंतुलन पैदा करते हैं।
- थर्मल और प्रेस फिट्स: संकुचन-फिट किए गए या दबाए गए घटक पूरी तरह से समकेन्द्रित होकर नहीं बैठ सकते।
परिचालन संबंधी कारण
सेवा के दौरान असंतुलन भी विकसित होता है, जो रोटर की मूल संतुलित स्थिति से दूर चला जाता है:
- पदार्थ का जमाव: पर जमा होने वाली गंदगी, धूल, मैल या प्रक्रिया उत्पाद इम्पेलर, पंखे की ब्लेडों, या रोटर की सतहों पर।
- क्षरण और घिसाव: घर्षण से पदार्थ का असमान क्षरण, जंग, या गुहिकायन.
- टूटे या गुम हुए पुर्जे: एक खोई हुई पंखे की ब्लेड, एक टूटी हुई इम्पेलर वेन, एक खिसका हुआ पुर्जा।
- विरूपण: प्रभाव, अधिक गर्मी या अधिक भार के कारण झुकाव, विकृत होना या प्लास्टिक विरूपण होना।.
- ढीले घटक: ढीले हो गए और अपनी जगह से हट गए हिस्से।
रखरखाव और मरम्मत गतिविधियाँ
विडंबना यह है कि रखरखाव वही असंतुलन पैदा कर सकता है जिसे वह ठीक करने का प्रयास करता है:
- अलग द्रव्यमान या द्रव्यमान वितरण वाले प्रतिस्थापन भागों को फिट करना।
- वेल्डिंग मरम्मत जो धातु को असममित रूप से जोड़ती है।
- पुनः कार्य या मशीनिंग जो सामग्री को असमान रूप से हटाती है
- रंग या कोटिंग असमान रूप से लगाई गई।
2. प्रारंभिक असंतुलन कैसे मापा जाता है
संतुलन प्रक्रिया के पहले मापन रन पर प्रारंभिक असंतुलन की मात्रा निर्धारित की जाती है।
मापन पैरामीटर
- कंपन आयाम: 1× (प्रति क्रांति एक बार) घटक का परिमाण, आमतौर पर mm/s, in/s, या mils में। यह असंतुलन की गंभीरता के साथ सीधे तौर पर संबंधित है।
- चरण कोण: 1× vibration peak का समय, डिग्री में, एक reference mark के सापेक्ष जिसे एक कीफ़ेज़र या टैकोमीटर. यह है प्रतिक्रिया phase, सीधे heavy-spot angle नहीं: vibration वास्तविक heavy spot से उतनी मात्रा से पीछे रहती है जो इस पर निर्भर करती है कि running speed किसी गूंज (लगभग 0° से नीचे, 90° पर, और लगभग 180° से ऊपर), साथ ही सेंसर और इंस्ट्रुमेंटेशन विलंब। इसलिए भारी-बिंदु और सुधार-भार का कोण बैलेंसिंग एल्गोरिदम द्वारा अनुमानित किया जाता है — ट्रायल-भार (प्रभाव-गुणांक) विधि के माध्यम से — न कि फेज डिस्प्ले से सीधे पढ़ा जाता है।
- गति: जिस घूर्णीय गति पर रीडिंग ली जाती है — महत्वपूर्ण क्योंकि अपकेंद्री बल अनुनाद के कारण होने वाला कंपन गति के वर्ग के साथ बढ़ता है।
वेक्टर प्रतिनिधित्व
प्रारंभिक असंतुलन को एक सदिश “O” (जहाँ “O” का अर्थ "Original" है) के रूप में दर्शाया जाता है, जिसमें परिमाण और दिशा दोनों होती हैं, आमतौर पर एक ध्रुवीय भूखंड कहाँ:
- वेक्टर की लंबाई कम्पन आयाम को दर्शाती है, और
- vector का angle मापी गई response phase को दर्शाता है (जिससे बाद में heavy-spot location का अनुमान लगाया जाता है)।
3. संतुलन प्रक्रिया में महत्व
प्रारंभिक असंतुलन मापन एक साथ कई कार्य करता है।
सुधारों के लिए आधार रेखा
सभी संतुलन गणनाएँ प्रारंभिक असंतुलन के संदर्भ में की जाती हैं। उद्देश्य ऐसे सुधार भार जो एक कम्पन सदिश उत्पन्न करते हैं जो प्रारंभिक सदिश के बराबर और विपरीत होता है, तथा उसे रद्द कर देता है।
गंभीरता आकलन
प्रारंभिक असंतुलन की मात्रा यह दर्शाती है कि समस्या कितनी गंभीर है और निर्णय लेने में मदद करती है:
- क्या संतुलन करना सही कार्रवाई है, या कोई और यांत्रिक खराबी — ढील या असंगति — को पहले ठीक किया जाना चाहिए;
- उपयुक्त आकार का परीक्षण भार; और
- क्या एक ही सुधार पर्याप्त होगा या कई पुनरावृत्तियों की आवश्यकता होगी।
रोटर को छूने से पहले एक उपयोगी सेंसनी जांच यह है कि मापे गए आयाम को उस बल में परिवर्तित किया जाए जो रोटर वास्तव में फेंक रहा है; हमारी असंतुलन कैलकुलेटर से अपकेंद्रीय बल दिए गए असंतुलन और गति को सीधे न्यूटन में बदल देता है, जिससे तात्कालिकता स्पष्ट हो जाती है।
प्रगति ट्रैकिंग
प्रारंभिक असंतुलन की तुलना सुधार के बाद शेष असंतुलन से करने पर यह पता चलता है कि काम कितना अच्छी तरह से हुआ। एक अच्छा संतुलन आम तौर पर प्रारंभिक स्तर की तुलना में कंपन को 70–90% या उससे अधिक तक कम कर देता है।
प्रभाव गुणांक की गणना
में प्रभाव गुणांक विधि, परीक्षण भार के प्रभाव को अलग करने के लिए, परीक्षण-भार रन के दौरान मापी गई कम्पन से प्रारंभिक असंतुलन वेक्टर को घटाया जाता है:
T = (O + T) − O, जहाँ O प्रारंभिक असंतुलन है और T परीक्षण-भार प्रभाव है।
उस पृथक प्रभाव से विश्लेषक प्रभाव गुणांक की गणना करता है और, परिणामस्वरूप, सही सुधार द्रव्यमान और कोण निर्धारित करता है। एकल-तल कार्य के लिए आप इस गणित को के साथ पुन: उत्पन्न कर सकते हैं। प्रभाव गुणांक कैलकुलेटर.
4. अवशिष्ट असंतुलन से संबंध
संतुलन का पूरा उद्देश्य प्रारंभिक असंतुलन को स्वीकार्य रूप से निम्न अवशिष्ट स्तर तक कम करना है। यह संबंध एक साधारण पहले-और-बाद वाला है:
- प्रारंभिक असंतुलन: “पहले” की स्थिति।
- सुधार: संतुलन प्रक्रिया और वजन स्थापना।
- शेष असंतुलन: “बाद की” स्थिति।
आदर्श रूप से अवशिष्ट मान प्रारंभिक मान का 10–30% से कम होना चाहिए, जिसमें सटीक लक्ष्य रोटर की संतुलन-गुणवत्ता आवश्यकता के तहत निर्धारित किया जाता है। आईएसओ 21940-11 (के आधुनिक उत्तराधिकारी आईएसओ 1940-1). एक चुने हुए का अनुवाद जी-ग्रेड और सेवा गति को ग्राम-मिलीमीटर में एक अनुमेय आंकड़े में बदलना तेज़ है। अवशिष्ट असंतुलन कैलकुलेटर (आईएसओ 21940-11).
5. सामान्य प्रारंभिक असंतुलन स्तर
प्रारंभिक असंतुलन की मात्रा उपकरण के प्रकार और सेवा इतिहास के आधार पर व्यापक रूप से भिन्न होती है।
नए या हाल ही में संतुलित रोटर्स
औद्योगिक मशीनरी के लिए कंपन आमतौर पर 0.5 से 2.0 मिमी/सेकंड (0.02 से 0.08 इंच/सेकंड) के बीच होता है — जो संतुलन की अच्छी से स्वीकार्य स्थिति को दर्शाता है।
मध्यम रूप से असंतुलित रोटर
2.0 से 7.0 मिमी/सेकंड (0.08 से 0.28 इंच/सेकंड) का कंपन बताता है कि रोटर का संतुलन जल्द ही करवाया जाना चाहिए। यह नियमित रखरखाव के लिए निर्धारित उपकरणों की एक सामान्य स्थिति है।
गंभीर रूप से असंतुलित रोटर्स
7.0 मिमी/सेकंड (0.28 इंच/सेकंड) से अधिक कंपन गंभीर असंतुलन का संकेत है, जिसे तत्काल ध्यान देने की आवश्यकता होती है, और यह अक्सर एक ब्लेड के गायब होने, भारी जमाव, या किसी प्रमुख घटक की क्षति के कारण होता है।
नोट: ये सामान्य औद्योगिक मशीनरी के लिए सामान्य दिशानिर्देश हैं। विशिष्ट स्वीकार्य स्तर मशीन के प्रकार, आकार, गति और माउंटिंग पर निर्भर करता है, जैसा कि मानकों जैसे द्वारा परिभाषित किया गया है। आईएसओ 20816 श्रृंखला (पूर्व में ISO 10816)।
6. क्षेत्रीय मापन और दस्तावेजीकरण
एक संयोजित मशीन पर, प्रारंभिक असंतुलन एक पर के बजाय अपनी जगह पर पकड़ा जाता है। संतुलन मशीन. एक पोर्टेबल दो-चैनल विश्लेषक जैसे कि Balanset-1A यह मशीन के अपने बेयरिंग्स में परिचालन गति पर 1× एम्प्लिट्यूड और फेज को मापता है, मूल “O” वेक्टर को रिकॉर्ड करता है, और फिर परीक्षण भार और सुधार रन को निर्देशित करता है जो इसे नीचे लाते हैं — इस प्रकार रोटर वास्तव में जिस असल स्थिति में चलता है, उसे कैप्चर करता है, जिसमें असेंबली और थर्मल प्रभाव शामिल हैं जिन्हें कोई शॉप बैलेंसिंग मशीन कभी देख नहीं सकती।
चाहे कोई भी उपकरण उपयोग किया जाए, प्रारंभिक असंतुलन माप संतुलन रिकॉर्ड में होना चाहिए:
- प्रत्येक मापन बिंदु पर कम्पन आयाम और चरण;
- मापन के दौरान संचालन की गति;
- दिनांक और उपकरण की पहचान; और
- निरीक्षण के दौरान असंतुलन के कोई भी दृश्य कारण पाए गए
यह दस्तावेज़ीकरण रोटर की स्थिति का एक ऐतिहासिक रिकॉर्ड तैयार करता है और समय के साथ रुझानों की निगरानी में सहायता करता है। प्रवृत्ति विश्लेषण समय के साथ — उदाहरण के लिए, यह बताते हुए कि क्या जमाव या क्षरण के कारण असंतुलन धीरे-धीरे बढ़ रहा है, और कंपन गंभीर होने से पहले रखरखाव की योजना बनाने का अवसर देते हुए।
