रोटर संतुलन में तीन-रन विधि को समझना

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

वाइब्रोमेरा से कम्पन निदान और संतुलन किट, जिसमें केबल के साथ चार कंपन सेंसर, एक सिग्नल इंटरफ़ेस मॉड्यूल, चुंबकीय स्टैंड के साथ लेजर टैकोमीटर, डिजिटल स्केल, यूएसबी केबल और एक कैरी केस शामिल है। यह सिस्टम औद्योगिक उपकरणों पर फील्ड रोटर संतुलन और स्थिति निगरानी के लिए डिज़ाइन किया गया है।

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

परिभाषा: थ्री-रन विधि क्या है?

The तीन-रन विधि के लिए सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली प्रक्रिया है दो-तल (गतिशील) संतुलन. यह निर्धारित करता है सुधार भार दो में आवश्यक सुधार विमान ठीक तीन माप रन का उपयोग करना: आधार रेखा स्थापित करने के लिए एक प्रारंभिक रन असंतुलित होना स्थिति, उसके बाद दो अनुक्रमिक परीक्षण वजन रन (प्रत्येक सुधार विमान के लिए एक)।.

यह विधि सटीकता और दक्षता के बीच इष्टतम संतुलन प्रदान करती है, तथा इसमें मशीन को सामान्य विधि की तुलना में कम बार शुरू और बंद करना पड़ता है। चार-रन विधि अधिकांश औद्योगिक क्षेत्रों के लिए प्रभावी सुधारों की गणना करने के लिए पर्याप्त डेटा प्रदान करते हुए संतुलन अनुप्रयोग.

तीन-रन प्रक्रिया: चरण-दर-चरण

यह प्रक्रिया एक सरल, व्यवस्थित अनुक्रम का अनुसरण करती है:

रन 1: प्रारंभिक आधार रेखा माप

मशीन को असंतुलित, जैसी है वैसी ही स्थिति में संतुलित गति से संचालित किया जाता है।. Vibration दोनों बेयरिंग स्थानों (बेयरिंग 1 और बेयरिंग 2 के रूप में नामित) पर माप लिए जाते हैं, दोनों को रिकॉर्ड किया जाता है आयाम and चरण कोण. ये माप मूल असंतुलन वितरण के कारण होने वाले कंपन सदिशों का प्रतिनिधित्व करते हैं।.

बेयरिंग 1 पर मापें: आयाम A₁, कला θ₁
बेयरिंग 2 पर मापें: आयाम A₂, कला θ₂
उद्देश्य: आधारभूत कंपन स्थिति (O₁ और O₂) स्थापित करता है जिसे ठीक किया जाना चाहिए

रन 2: सुधार तल 1 में परीक्षण भार

मशीन को रोक दिया जाता है, और एक ज्ञात परीक्षण भार (T₁) को पहले सुधार तल (आमतौर पर बेयरिंग 1 के पास) में एक सटीक रूप से चिह्नित कोणीय स्थिति पर अस्थायी रूप से जोड़ दिया जाता है। मशीन को उसी गति से पुनः चालू किया जाता है, और दोनों बेयरिंगों पर कंपन को फिर से मापा जाता है।.

जोड़ना: तल 1 में कोण α₁ पर परीक्षण भार T₁
बेयरिंग 1 पर मापें: नया कंपन वेक्टर (O₁ + T₁ का प्रभाव)
बेयरिंग 2 पर मापें: नया कंपन वेक्टर (O₂ + T₁ का प्रभाव)
उद्देश्य: यह निर्धारित करता है कि प्लेन 1 में भार दोनों बीयरिंगों पर कंपन को कैसे प्रभावित करता है

संतुलन उपकरण गणना करता है प्रभाव गुणांक इन नए मापों से प्रारंभिक मापों के वेक्टर घटाव द्वारा समतल 1 के लिए।.

रन 3: सुधार तल 2 में परीक्षण भार

पहला परीक्षण भार हटा दिया जाता है, और दूसरे सुधार तल (आमतौर पर बेयरिंग 2 के पास) में एक चिह्नित स्थान पर दूसरा परीक्षण भार (T₂) जोड़ दिया जाता है। एक और मापन रन किया जाता है, जिसमें दोनों बेयरिंगों पर कंपन को फिर से रिकॉर्ड किया जाता है।.

निकालना: समतल 1 से परीक्षण भार T₁
जोड़ना: तल 2 में कोण α₂ पर परीक्षण भार T₂
बेयरिंग 1 पर मापें: नया कंपन वेक्टर (O₁ + T₂ का प्रभाव)
बेयरिंग 2 पर मापें: नया कंपन वेक्टर (O₂ + T₂ का प्रभाव)
उद्देश्य: यह निर्धारित करता है कि प्लेन 2 में भार दोनों बीयरिंगों पर कंपन को कैसे प्रभावित करता है

उपकरण में अब चार प्रभाव गुणांकों का एक पूरा सेट है जो यह बताता है कि प्रत्येक तल प्रत्येक बियरिंग को किस प्रकार प्रभावित करता है।.

सुधार भार की गणना

तीन रन पूरे होने के बाद, संतुलन सॉफ्टवेयर कार्य करता है वेक्टर गणित सुधार भार को हल करने के लिए:

प्रभाव गुणांक मैट्रिक्स

तीन मापन रन से, चार गुणांक निर्धारित किए जाते हैं:

α₁₁: प्लेन 1, बियरिंग 1 को कैसे प्रभावित करता है (प्राथमिक प्रभाव)
α₁₂: प्लेन 2, बेयरिंग 1 को कैसे प्रभावित करता है (क्रॉस-कपलिंग)
α₂₁: प्लेन 1, बेयरिंग 2 को कैसे प्रभावित करता है (क्रॉस-कपलिंग)
α₂₂: प्लेन 2, बियरिंग 2 को कैसे प्रभावित करता है (प्राथमिक प्रभाव)

सिस्टम को हल करना

यह उपकरण W₁ (समतल 1 के लिए संशोधन) और W₂ (समतल 2 के लिए संशोधन) ज्ञात करने के लिए दो समकालिक समीकरणों को हल करता है:

α₁₁ · W₁ + α₁₂ · W₂ = -O₁ (बेयरिंग 1 पर कंपन को रद्द करने के लिए)
α₂₁ · W₁ + α₂₂ · W₂ = -O₂ (बेयरिंग 2 पर कंपन को रद्द करने के लिए)

समाधान प्रत्येक सुधार भार के लिए आवश्यक द्रव्यमान और कोणीय स्थिति दोनों प्रदान करता है।.

अंतिम चरण

दोनों परीक्षण भार हटाएँ
दोनों तलों में परिकलित स्थायी सुधार भार स्थापित करें
कंपन को स्वीकार्य स्तर तक कम कर दिया गया है, इसकी पुष्टि करने के लिए सत्यापन रन करें
यदि आवश्यक हो, तो परिणामों को बेहतर बनाने के लिए ट्रिम बैलेंस करें

तीन-रन विधि के लाभ

तीन-रन विधि कई प्रमुख लाभों के कारण दो-तल संतुलन के लिए उद्योग मानक बन गई है:

1. इष्टतम दक्षता

तीन रन, चार प्रभाव गुणांक (प्रति प्लेन एक प्रारंभिक स्थिति और एक परीक्षण रन) स्थापित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम मान दर्शाते हैं। यह मशीन डाउनटाइम को न्यूनतम करता है और साथ ही संपूर्ण सिस्टम विशेषता प्रदान करता है।.

2. सिद्ध विश्वसनीयता

दशकों के क्षेत्रीय अनुभव से पता चलता है कि अधिकांश औद्योगिक अनुप्रयोगों में विश्वसनीय संतुलन के लिए तीन रन पर्याप्त डेटा प्रदान करते हैं।.

3. समय और लागत की बचत

चार-रन विधि की तुलना में, एक परीक्षण रन को समाप्त करने से संतुलन समय लगभग 20% कम हो जाता है, जिससे डाउनटाइम और श्रम लागत में कमी आती है।.

4. सरल निष्पादन

कम रन का अर्थ है परीक्षण भार का कम प्रबंधन, त्रुटियों के कम अवसर, तथा सरल डेटा प्रबंधन।.

5. अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त

मध्यम क्रॉस-युग्मन प्रभाव और स्वीकार्य के साथ विशिष्ट औद्योगिक मशीनरी के लिए सहनशीलता को संतुलित करना, तीन रन लगातार सफल परिणाम देते हैं।.

तीन-रन विधि का उपयोग कब करें

तीन-रन विधि इसके लिए उपयुक्त है:

नियमित औद्योगिक संतुलन: मोटर, पंखे, पंप, ब्लोअर—अधिकांश घूर्णन उपकरण
मध्यम परिशुद्धता आवश्यकताएँ: G 2.5 से G 16 तक संतुलन गुणवत्ता ग्रेड
क्षेत्र संतुलन अनुप्रयोग: इन-सीटू संतुलन जहाँ डाउनटाइम को न्यूनतम रखना महत्वपूर्ण है
स्थिर यांत्रिक प्रणालियाँ: अच्छी यांत्रिक स्थिति और रैखिक प्रतिक्रिया वाले उपकरण
मानक रोटर ज्यामिति: कठोर रोटर विशिष्ट लंबाई-से-व्यास अनुपात के साथ

सीमाएँ और कब उपयोग न करें

कुछ स्थितियों में तीन-रन विधि अपर्याप्त हो सकती है:

जब चार-रन विधि को प्राथमिकता दी जाती है

उच्च परिशुद्धता आवश्यकताएँ: बहुत सख्त सहनशीलता (G 0.4 से G 1.0) जहां रैखिकता का अतिरिक्त सत्यापन मूल्यवान है
मजबूत क्रॉस-युग्मन: जब सुधार तल एक दूसरे के बहुत करीब हों या कठोरता अत्यधिक असममित हो
अज्ञात सिस्टम विशेषताएँ: पहली बार असामान्य या कस्टम उपकरणों का संतुलन
समस्या मशीनरी: उपकरण में गैर-रैखिक व्यवहार या यांत्रिक समस्याओं के संकेत दिखना

जब एकल-विमान पर्याप्त हो सकता है

संकीर्ण, डिस्क-प्रकार के रोटर जहां गतिशील असंतुलन न्यूनतम होता है
जब केवल एक ही बेयरिंग स्थान पर महत्वपूर्ण कंपन दिखाई देता है

अन्य विधियों के साथ तुलना

तीन-रन बनाम चार-रन विधि

पहलू	तीन-रन	चार रन
रनों की संख्या	3 (प्रारंभिक + 2 परीक्षण)	4 (प्रारंभिक + 2 परीक्षण + संयुक्त)
आवश्यक समय	छोटा	~20% लंबा
रैखिकता जांच	नहीं	हाँ (रन 4 सत्यापन)
विशिष्ट अनुप्रयोग	नियमित औद्योगिक कार्य	उच्च परिशुद्धता, महत्वपूर्ण उपकरण
शुद्धता	Good	उत्कृष्ट
जटिलता	निचला	उच्च

तीन-रन बनाम एकल-प्लेन विधि

तीन-रन विधि मूलतः इससे भिन्न है एकल-विमान संतुलन, जो केवल दो रन (प्रारंभिक प्लस एक परीक्षण) का उपयोग करता है लेकिन केवल एक विमान को सही कर सकता है और संबोधित नहीं कर सकता है युगल असंतुलन.

तीन-रन विधि की सफलता के लिए सर्वोत्तम अभ्यास

परीक्षण वजन चयन

ऐसे परीक्षण भार चुनें जो कंपन आयाम में 25-50% परिवर्तन उत्पन्न करें
बहुत छोटा: खराब सिग्नल-टू-शोर अनुपात और गणना त्रुटियाँ
बहुत बड़ा: गैर-रैखिक प्रतिक्रिया या असुरक्षित कंपन स्तर का जोखिम
माप की गुणवत्ता को एक समान बनाए रखने के लिए दोनों विमानों के लिए समान आकारों का उपयोग करें

परिचालन स्थिरता

तीनों रनों के लिए बिल्कुल समान गति बनाए रखें
यदि आवश्यक हो तो रन के बीच थर्मल स्थिरीकरण की अनुमति दें
सुसंगत प्रक्रिया स्थितियाँ (प्रवाह, दबाव, तापमान) सुनिश्चित करें
समान सेंसर स्थानों और माउंटिंग विधियों का उपयोग करें

आधार सामग्री की गुणवत्ता

प्रति रन कई माप लें और उनका औसत निकालें
सत्यापित करें कि चरण माप सुसंगत और विश्वसनीय हैं
जाँच करें कि परीक्षण भार स्पष्ट रूप से मापने योग्य परिवर्तन उत्पन्न करते हैं
उन विसंगतियों की तलाश करें जो माप त्रुटियों का संकेत दे सकती हैं

स्थापना परिशुद्धता

परीक्षण भार कोणीय स्थितियों को ध्यानपूर्वक चिह्नित करें और सत्यापित करें
सुनिश्चित करें कि परीक्षण भार सुरक्षित रूप से जुड़ा हुआ है और दौड़ के दौरान स्थानांतरित नहीं होगा
अंतिम सुधार भार को समान सावधानी और सटीकता के साथ स्थापित करें
अंतिम रन से पहले द्रव्यमान और कोण की दोबारा जांच करें

सामान्य समस्याओं का निवारण

सुधार के बाद खराब परिणाम

संभावित कारण:

गलत कोण पर या गलत द्रव्यमान के साथ स्थापित सुधार भार
परीक्षण रन और सुधार स्थापना के बीच परिचालन स्थितियों में परिवर्तन
संतुलन बनाने से पहले यांत्रिक समस्याओं (ढीलापन, गलत संरेखण) का समाधान न किया जाना
गैर-रैखिक प्रणाली प्रतिक्रिया

परीक्षण भार छोटी प्रतिक्रिया उत्पन्न करते हैं

समाधान:

बड़े परीक्षण भार का उपयोग करें या उन्हें अधिक त्रिज्या पर रखें
सेंसर माउंटिंग और सिग्नल गुणवत्ता की जाँच करें
सत्यापित करें कि परिचालन गति सही है
विचार करें कि क्या सिस्टम में बहुत अधिक अवमंदन या बहुत कम प्रतिक्रिया संवेदनशीलता है

असंगत माप