घूर्णन मशीनरी में रोटर रगड़ को समझना

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Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

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Optical Sensor (Laser Tachometer)

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Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

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परिभाषा: रोटर रब क्या है?

रोटर रगड़ (जिसे रगड़ या रोटर-से-स्टेटर संपर्क भी कहा जाता है) एक ऐसी स्थिति है जहाँ मशीन के घूमते हुए घटक सील, बेयरिंग हाउसिंग या आवरण की दीवारों जैसे स्थिर भागों के साथ रुक-रुक कर या लगातार संपर्क बनाते हैं। यह संपर्क घर्षण बल उत्पन्न करता है, ऊष्मा उत्पन्न करता है, और विशिष्ट ध्वनि उत्पन्न करता है। कंपन यदि इन पर तुरंत ध्यान नहीं दिया गया तो ये पैटर्न तेजी से विनाशकारी विफलता की ओर बढ़ सकते हैं।.

रोटर का रगड़ना विशेष रूप से खतरनाक है क्योंकि संपर्क एक सकारात्मक प्रतिक्रिया लूप बना सकता है: कंपन रगड़ का कारण बनता है, रगड़ से गर्मी उत्पन्न होती है, गर्मी से थर्मल धनुष, थर्मल बो कंपन को बढ़ाता है, जिससे ज़्यादा रगड़ लगती है। अगर इसे रोका न जाए, तो यह सर्पिल मिनटों में मशीन को बर्बाद कर सकता है।.

रोटर रगड़ के प्रकार

1. हल्का रगड़ना (रुक-रुक कर संपर्क)

• चरम विक्षेपण चक्रों के दौरान संक्षिप्त, कभी-कभार संपर्क
• केवल कुछ निश्चित गति या परिचालन स्थितियों पर ही हो सकता है
• अनियमित, रुक-रुक कर कंपन उत्पन्न करता है
• अक्सर सील या भूलभुलैया निकासी पर
• थोड़े समय के लिए सहन किया जा सकता है लेकिन यह एक समस्या को इंगित करता है जिसमें सुधार की आवश्यकता है

2. आंशिक रगड़ (निरंतर हल्का संपर्क)

• निरंतर संपर्क लेकिन हल्के घर्षण बल के साथ
• रोटर स्थिर सतह को खुरचते हुए घूर्णन बनाए रखता है
• निरंतर उप-तुल्यकालिक या तुल्यकालिक कंपन उत्पन्न करता है
• गर्मी और घिसाव पैदा करता है
• यदि इसे ठीक नहीं किया गया तो यह भारी रगड़ में बदल सकता है

3. भारी रगड़ (पूर्ण कुंडलाकार संपर्क)

• रोटर परिधि के पूरे या बड़े हिस्से के आसपास स्टेटर से संपर्क करता है
• बहुत उच्च घर्षण बल
• तापमान में तीव्र वृद्धि (मिनटों में सैकड़ों डिग्री)
• तीव्र कंपन, अक्सर अराजक
• रोटर जब्ती या विनाशकारी विफलता हो सकती है
• तत्काल आपातकालीन शटडाउन की आवश्यकता है

रब के लिए सामान्य स्थान

• भूलभुलैया सील: तंग निकासी के कारण सील का घिसना आम बात है
• रिटेनर बियरिंग्स: आपातकालीन बियरिंग गंभीर घटनाओं के दौरान शाफ्ट को पकड़ने के लिए डिज़ाइन की गई हैं
• बैलेंस पिस्टन सील्स: बहु-चरणीय कम्प्रेसर और पंपों में
• इंटरस्टेज डायाफ्राम: टर्बाइनों में
• असर आवास: गंभीर मामले जहां शाफ्ट बेयरिंग कैप से संपर्क करता है
• शाफ्ट स्लीव्स: सील स्थानों पर सुरक्षात्मक आवरण

रोटर रगड़ के कारण

अत्यधिक कंपन

• गंभीर असंतुलित होना बड़े शाफ्ट विक्षेपण का कारण
• मिसलिग्न्मेंट शाफ्ट गति बनाना
• परिचालन महत्वपूर्ण गति अनुनाद प्रवर्धन के साथ
• रोटर अस्थिरता (तेल कोड़ा, भाप भँवर)

अपर्याप्त निकासी

• अनुचित संयोजन के कारण अपर्याप्त रेडियल क्लीयरेंस
• वार्म-अप के दौरान थर्मल वृद्धि से क्लीयरेंस कम हो जाता है
• बेयरिंग के घिसने से शाफ्ट की अत्यधिक गति संभव हो जाती है
• नींव के स्थिर होने से स्थिर भाग रोटर के करीब आ जाते हैं

क्षणिक घटनाएँ

• स्टार्टअप/कोस्टडाउन के दौरान महत्वपूर्ण गति से गुजरना
• भार परिवर्तन के कारण शाफ्ट में अचानक विक्षेपण
• यात्रा कार्यक्रम या आपातकालीन पड़ाव
• ओवरस्पीड की स्थिति

रोटर रब के कंपन हस्ताक्षर

विशिष्ट पैटर्न

• उप-तुल्यकालिक घटक: रगड़ के दौरान पीछे की ओर घूमने से 1× (अक्सर 1/2×, 1/3×, 1/4×) से कम आवृत्तियाँ
• एकाधिक हार्मोनिक्स: अरैखिक घर्षण बलों के कारण 1×, 2×, 3×, 4×
• अनियमित व्यवहार: अचानक परिवर्तन आयाम और आवृत्ति
• ब्रॉडबैंड शोर: घर्षण और प्रभावों से उत्पन्न यादृच्छिक, उच्च-आवृत्ति घटक
• चरण अस्थिरता: चरण कोण अनियमित रूप से भिन्न होना

स्पेक्ट्रम विशेषताएँ

• भिन्नात्मक और बहुल क्रमों पर अनेक शिखर
• यादृच्छिक प्रभावों से उच्च शोर स्तर
• स्पेक्ट्रम तेजी से और अप्रत्याशित रूप से बदलता है
• झरना भूखंड आवृत्ति घटकों को दिखाएं जो प्रकट और गायब हो जाते हैं

कक्षा विश्लेषण

शाफ्ट कक्षा रगड़ के दौरान पैटर्न अत्यधिक विशिष्ट हैं:

• अनियमित, विकृत कक्षा आकार
• तीखे कोने या सपाट स्थान जहाँ संपर्क होता है
• रगड़ की गंभीरता के अनुसार कक्षा का आकार बदलता है
• अक्सर रिवर्स (पीछे की ओर) प्रीसेशन घटकों को दर्शाता है

परिणाम और क्षति

तत्काल प्रभाव

• घर्षण तापन: संपर्क से तीव्र स्थानीय ऊष्मा उत्पन्न होती है (300-600°C संभव)
• थर्मल धनुष: असममित तापन के कारण शाफ्ट झुक जाता है, जिससे घर्षण की तीव्रता बढ़ जाती है
• घिसाव: शाफ्ट और स्टेटर सतहों से हटाई गई सामग्री
• मलबा उत्पादन: घिसे हुए कण बियरिंग और सील को दूषित करते हैं

द्वितीयक क्षति

• सील विनाश: भूलभुलैया सील के दांत घिस गए हैं या टूट गए हैं
• बेयरिंग अधिभार: रगड़ बलों से भार और ताप में वृद्धि
• स्थायी शाफ्ट धनुष: अत्यधिक गर्म करने से प्लास्टिक विरूपण हो सकता है
• शाफ्ट स्कोरिंग: शाफ्ट की सतह पर बने खांचे

विनाशकारी विफलताएँ

• शाफ्ट जब्ती: भारी रगड़ से पूर्ण लॉकअप
• शाफ्ट फ्रैक्चर: ताप-प्रभावित क्षेत्र दरार की शुरुआत करता है
• रोटर ड्रॉप: अधिक गर्म होने से बेयरिंग की विफलता रोटर को रिटेनर बेयरिंग या आवरण पर गिरने देती है
• आग जोखिम: गर्म मलबा या चिंगारियाँ ज्वलनशील पदार्थों को प्रज्वलित कर सकती हैं

पता लगाना और निदान

कंपन विश्लेषण संकेतक

• कई उप-तुल्यकालिक घटकों का अचानक प्रकट होना
• अनियमित, गैर-दोहराए जाने योग्य कंपन पैटर्न
• समग्र कंपन स्तर में तीव्र वृद्धि
• गति परिवर्तन के तुरंत बाद कंपन में परिवर्तन
• तीक्ष्ण विशेषताओं के साथ असामान्य कक्षा पैटर्न

भौतिक साक्ष्य

• बेयरिंग हाउसिंग में धातु की धूल या कण
• उजागर शाफ्ट सतहों पर दिखाई देने वाले घिसाव के निशान या खरोंच
• क्षतिग्रस्त या घिसे हुए सील घटक
• असर का तापमान बढ़ता है
• सुनाई देने वाली खरोंचने या पीसने की आवाज़ें

आपातकालीन प्रतिक्रिया

यदि ऑपरेशन के दौरान रोटर रगड़ने का संदेह हो तो:

1. गंभीरता का आकलन करें: हल्की रगड़ से नियंत्रित शटडाउन संभव हो सकता है; भारी रगड़ से तत्काल आपातकालीन रोक की आवश्यकता होती है
2. गति को कम करें: यदि संभव हो तो कंपन पर नज़र रखते हुए धीरे-धीरे गति कम करें
3. तापमान पर नज़र रखें: बढ़ता तापमान बिगड़ती स्थिति का संकेत देता है
4. आपातकालीन शटडाउन: यदि कंपन बढ़ता रहे या तापमान तेजी से बढ़ता रहे
5. पुनः आरंभ न करें: जब तक मंजूरी सत्यापित नहीं हो जाती और रगड़ वाले स्थान की पहचान नहीं हो जाती
6. दस्तावेज़ घटना: विश्लेषण के लिए कंपन डेटा, तापमान, गति रिकॉर्ड करें

रोकथाम और शमन

डिज़ाइन उपाय

• सभी संभावित रगड़ स्थानों पर पर्याप्त रेडियल क्लीयरेंस
• क्लीयरेंस डिज़ाइन में तापीय वृद्धि को ध्यान में रखें
• हल्की रगड़ से होने वाली क्षति को कम करने के लिए सील स्थानों पर घिसने योग्य कोटिंग्स का उपयोग करें
• गंभीर घटनाओं के दौरान विक्षेपण को सीमित करने के लिए रिटेनर बियरिंग स्थापित करें

परिचालन उपाय

• अच्छा बनाए रखें संतुलन शाफ्ट विक्षेपण को कम करने के लिए
• सटीक संरेखण सुनिश्चित करें
• तापीय वृद्धि को प्रबंधित करने के लिए उचित वार्म-अप प्रक्रियाओं का पालन करें
• महत्वपूर्ण गति पर संचालन से बचें
• महत्वपूर्ण उपकरणों पर कंपन की निरंतर निगरानी करें

निगरानी और संरक्षण

• कंपन अलार्म को रगड़ सीमा स्तर से नीचे स्थापित करें
• बियरिंग और सील के तापमान की निगरानी करें
• शाफ्ट की स्थिति और क्लीयरेंस को ट्रैक करने के लिए निकटता जांच का उपयोग करें
• अत्यधिक कंपन होने पर स्वचालित शटडाउन लागू करें

रोटर रगड़ एक आपातकालीन स्थिति है जिस पर तत्काल ध्यान देने की आवश्यकता है। इसके कारणों को समझना, इसके विशिष्ट कंपन संकेतों को पहचानना, और उचित रोकथाम और सुरक्षा उपायों को लागू करना, घूर्णन मशीनरी के सुरक्षित संचालन के लिए आवश्यक है, विशेष रूप से उच्च गति वाले या टर्बाइन और कंप्रेसर जैसे कसकर बंद उपकरणों में।.

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