आईएसओ 21940-11: यांत्रिक कंपन - रोटर संतुलन - भाग 11: कठोर व्यवहार वाले रोटरों के लिए प्रक्रियाएँ और सहनशीलता

सारांश

आईएसओ 21940-11 संतुलन के लिए आधुनिक, आधिकारिक मानक है कठोर रोटर. यह आधिकारिक तौर पर बहुत प्रसिद्ध और व्यापक रूप से इस्तेमाल किए जाने वाले आईएसओ 1940-1 मानक। यह अद्यतन दस्तावेज़ उन रोटरों की संतुलन गुणवत्ता को निर्दिष्ट करने, प्राप्त करने और सत्यापित करने के लिए एक व्यापक ढाँचा प्रदान करता है जो अपनी सेवा गति पर महत्वपूर्ण रूप से विकृत नहीं होते हैं। यह अपने पूर्ववर्ती, जैसे जी-ग्रेड, की मूल अवधारणाओं को बरकरार रखता है, लेकिन उन्हें परिष्कृत करता है, मशीन प्रकारों की सूची का विस्तार करता है, और एक अधिक मज़बूत संतुलन प्रक्रिया के लिए अधिक विस्तृत प्रक्रियात्मक मार्गदर्शन प्रदान करता है।

विषय-सूची (संकल्पनात्मक संरचना)

मानक को विनिर्देशन से लेकर सत्यापन तक संपूर्ण संतुलन प्रक्रिया के दौरान उपयोगकर्ता को तार्किक रूप से मार्गदर्शन करने के लिए संरचित किया गया है:

1. 1. कार्यक्षेत्र और संतुलन आवश्यकताएँ:

   यह प्रारंभिक अध्याय मानक के फोकस को परिभाषित करता है, और यह निर्दिष्ट करता है कि यह विशेष रूप से उन रोटरों पर लागू होता है जो कठोर व्यवहार प्रदर्शित करते हैं। एक कठोर रोटर को ऐसे रोटर के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसे किन्हीं दो मनमाने तलों में संशोधित किया जा सकता है और, संशोधन के बाद, इसका अवशिष्ट असंतुलन अधिकतम सेवा गति तक किसी भी गति पर निर्दिष्ट सहनशीलता से महत्वपूर्ण रूप से अधिक नहीं होता है। यह अध्याय संतुलन के मूलभूत लक्ष्य को स्थापित करता है: द्रव्यमान उत्केन्द्रता को उस स्तर तक कम करना जहाँ शेष असंतुलन के कारण उत्पन्न अपकेन्द्रीय बल और कंपन मशीन के इच्छित संचालन के लिए स्वीकार्य रूप से कम हों। यह कठोर रोटर संतुलन प्रक्रिया की अंतर्निहित मान्यताओं और उद्देश्यों को स्पष्ट करके मंच तैयार करता है।

2. 2. संतुलन सहिष्णुता विनिर्देश:

   यह एक संतुलित नौकरी को "कितना अच्छा" होना चाहिए, यह परिभाषित करने का केंद्रीय अध्याय है। यह अंतरराष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त अवधारणा को आगे बढ़ाता है: शेष गुणवत्ता ग्रेड (G) पिछले ISO 1940-1 मानक से। G-ग्रेड एक स्थिर मान है जो रोटर की उत्केंद्रता (e) और उसकी अधिकतम सेवा गति (Ω) के गुणनफल को दर्शाता है, जहाँ G = e·Ω। यह अध्याय सैकड़ों विभिन्न रोटर प्रकारों—छोटे विद्युत आर्मेचर से लेकर विशाल भाप टर्बाइनों तक—की एक विस्तृत और अद्यतन तालिका प्रदान करता है और प्रत्येक के लिए एक अनुशंसित G-ग्रेड निर्दिष्ट करता है। इस तालिका का उपयोग करके, एक इंजीनियर एक G-ग्रेड निर्दिष्ट कर सकता है (उदाहरण के लिए, पंपों के लिए G6.3, टर्बाइनों के लिए G2.5)। फिर मानक इस ग्रेड को एक व्यावहारिक, मापनीय सहनशीलता में बदलने के लिए महत्वपूर्ण सूत्र प्रदान करता है: अनुमेय अवशिष्ट विशिष्ट असंतुलन (ई_{प्रति}), जिसे फिर रोटर द्रव्यमान से गुणा करके ग्राम-मिलीमीटर जैसी इकाइयों में अंतिम असंतुलन सहिष्णुता प्राप्त की जाती है।

3. 3. सुधार विमानों के लिए सहिष्णुता का आवंटन:

   यह अध्याय द्वि-तलीय संतुलन के लिए आवश्यक गणितीय ढाँचा प्रदान करता है। एक बार जब पूरे रोटर के लिए कुल अनुमेय अवशिष्ट असंतुलन की गणना (जी-ग्रेड से) हो जाती है, तो इस मान को चुने गए दो रोटरों के बीच वितरित किया जाना चाहिए। सुधार विमानयह खंड संतुलन तकनीशियन को प्रत्येक तल के लिए कुल सहनशीलता को अलग-अलग सहनशीलताओं में सही ढंग से विभाजित करने के तरीके के बारे में मार्गदर्शन करने के लिए स्पष्ट सूत्र और सदिश आरेख प्रदान करता है। यह बताता है कि वितरण रोटर की ज्यामिति पर निर्भर करता है, विशेष रूप से रोटर के गुरुत्वाकर्षण केंद्र और बेयरिंग स्थानों से सुधार तलों की दूरी पर। इन आवंटन प्रक्रियाओं का पालन दोनों को सही करने के लिए महत्वपूर्ण है। स्थैतिक और युगल असंतुलन और यह सुनिश्चित करना कि रोटर की पूरी लंबाई में बीयरिंग पर गतिशील बल न्यूनतम हो।

4. 4. अवशिष्ट असंतुलन को सत्यापित करने की प्रक्रिया:

   यह अध्याय अंतिम स्वीकृति परीक्षण की कार्यप्रणाली की रूपरेखा प्रस्तुत करता है। संतुलन मशीनफाइनल के बाद सुधार भार लागू होने के बाद, एक सत्यापन रन किया जाता है। मानक निर्दिष्ट करता है कि मशीन को प्रत्येक सुधार तल में शेष असंतुलन को मापना चाहिए। फिर मापे गए मानों की तुलना पिछले चरण में गणना की गई व्यक्तिगत तल सहनशीलता से की जाती है। रोटर को संतुलन प्रक्रिया में तभी उत्तीर्ण माना जाता है जब *दोनों* तलों में मापा गया शेष असंतुलन प्रत्येक तल के लिए निर्दिष्ट सहनशीलता से कम या बराबर हो। यह खंड एक उचित रूप से अंशांकित संतुलन मशीन के उपयोग और सत्यापन माप की सटीकता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए किसी भी टूलींग त्रुटि को ध्यान में रखने के महत्व पर जोर देता है।

5. 5. रिपोर्टिंग:

   संतुलन परिणामों की पूर्ण अनुरेखणीयता और स्पष्ट संप्रेषण सुनिश्चित करने के लिए, यह अंतिम अध्याय न्यूनतम जानकारी निर्दिष्ट करता है जिसे एक औपचारिक संतुलन रिपोर्ट में दर्ज किया जाना आवश्यक है। इसमें प्रशासनिक विवरण (जैसे दिनांक और संचालक का नाम), रोटर की पूरी पहचान (भाग संख्या, क्रम संख्या), और सभी प्रमुख संतुलन पैरामीटर शामिल हैं। महत्वपूर्ण रूप से, रिपोर्ट में निर्दिष्ट संतुलन गुणवत्ता ग्रेड (जैसे, G6.3), रोटर की अधिकतम सेवा गति और उसका द्रव्यमान अवश्य दर्शाया जाना चाहिए। इसके बाद, रिपोर्ट में प्रारंभिक असंतुलन मापों और, सबसे महत्वपूर्ण रूप से, प्रत्येक सुधार तल के लिए अंतिम मापे गए अवशिष्ट असंतुलन मानों को स्पष्ट रूप से दर्ज किया जाना चाहिए, यह पुष्टि करते हुए कि वे परिकलित सहनशीलता से कम हैं। इससे एक स्थायी, सत्यापन योग्य रिकॉर्ड बनता है कि रोटर को मानक के अनुसार संतुलित किया गया है।

मुख्य अवधारणाएँ और अद्यतन

• आईएसओ 1940-1 का आधुनिकीकरण: यह मानक ISO 1940-1 का आधिकारिक प्रतिस्थापन है। यह उन्हीं मूल सिद्धांतों को बरकरार रखता है, लेकिन विषयवस्तु को पुनर्गठित करता है, G-ग्रेड तालिकाओं को अधिक रोटर प्रकारों के साथ अद्यतन करता है, और अधिक स्पष्ट, सुस्पष्ट प्रक्रियात्मक मार्गदर्शन प्रदान करता है। मूल सूत्र वही रहता है।
• प्रक्रिया पर जोर: अपने पूर्ववर्ती की तुलना में, आईएसओ 21940-11 संपूर्ण संतुलन प्रक्रिया पर अधिक जोर देता है, जिसमें सहिष्णुता को निर्दिष्ट करने से लेकर इसे विमानों के बीच सही ढंग से आवंटित करना और अंतिम परिणाम को ठीक से सत्यापित करना शामिल है।
• कठोर रोटर धारणा: यह याद रखना ज़रूरी है कि यह मानक केवल *दृढ़* रोटरों पर लागू होता है। ये वे रोटर हैं जिनमें रोटर को उसकी सेवा गति तक लाने पर असंतुलन वितरण में कोई खास बदलाव नहीं होता। गति पर मुड़ने या विकृत होने वाले रोटरों के लिए, अधिक जटिल प्रक्रियाएँ लागू होती हैं। आईएसओ 21940-12 (लचीले रोटर्स के लिए) का उपयोग किया जाना चाहिए।
• जी-ग्रेड केंद्रीय बने रहेंगे: संतुलन गुणवत्ता ग्रेड (जी) की अवधारणा मानक की आधारशिला बनी हुई है, जो मशीनरी की एक विशाल श्रृंखला के लिए आवश्यक परिशुद्धता निर्दिष्ट करने का एक सरल लेकिन शक्तिशाली तरीका प्रदान करती है।

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