घूर्णन मशीनरी में असंतुलन को समझना
परिभाषा: असंतुलन क्या है?
असंतुलित होना (अक्सर असंतुलन के साथ एक दूसरे के स्थान पर प्रयुक्त) रोटर में एक ऐसी स्थिति है जहाँ द्रव्यमान केंद्र (या गुरुत्व केंद्र) घूर्णन केंद्र के साथ संरेखित नहीं होता है। इस ऑफसेट को, जिसे असंतुलन के रूप में जाना जाता है, सनकइसका मतलब है कि घूर्णन अक्ष के चारों ओर द्रव्यमान समान रूप से वितरित नहीं है। जब रोटर घूमता है, तो यह असमान द्रव्यमान वितरण एक शुद्ध अपकेन्द्री बल उत्पन्न करता है जो रोटर को उसके केंद्र से दूर खींचता है, जिससे पूरी मशीन कंपन करती है। घूर्णन मशीनों में कंपन का सबसे आम कारण असंतुलन है।
असंतुलन का क्लासिक हस्ताक्षर
असंतुलन का एक बहुत ही विशिष्ट और पहचानने योग्य कंपन संकेत होता है, जिससे इसका निदान करना अपेक्षाकृत आसान हो जाता है:
- आवृत्ति: कंपन ठीक उसी समय होता है घूर्णन गति का 1x रोटर की। अगर मशीन की गति बढ़ती या घटती है, तो कंपन की आवृत्ति पूरी तरह से उसका अनुसरण करेगी।
- दिशा: कंपन मुख्य रूप से होता है रेडियल दिशा (क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर) में कंपन होता है। आमतौर पर अक्षीय (जोर) कंपन बहुत कम होता है।
- आयाम: कंपन का आयाम घूर्णन गति के वर्ग के समानुपाती होता है। यदि आप गति को दोगुना कर दें, तो असंतुलित बल (और परिणामी कंपन) चौगुना हो जाएगा।
- चरण: असंतुलन के लिए चरण माप आमतौर पर स्थिर और दोहराने योग्य होता है।
असंतुलन के प्रकार
असंतुलन को तीन मुख्य प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:
1. स्थैतिक असंतुलन
इसे "बल असंतुलन" भी कहा जाता है, यह सबसे सरल प्रकार है। यह तब होता है जब द्रव्यमान एक ही तल में असमान रूप से वितरित होता है, जैसे किसी पतली डिस्क पर एक भारी धब्बा। इसे "स्थिर" इसलिए कहा जाता है क्योंकि रोटर के स्थिर रहने पर भी इसका पता लगाया जा सकता है; अगर इसे घर्षणरहित चाकू के किनारों पर रखा जाए, तो रोटर तब तक घूमता रहेगा जब तक कि भारी धब्बा नीचे न आ जाए। इसे भारी धब्बों के विपरीत 180° पर रखे गए एक भार से ठीक किया जा सकता है।
2. युगल असंतुलन
ऐसा तब होता है जब रोटर के विपरीत सिरों पर दो बराबर भारी बिंदु होते हैं, जो एक दूसरे से 180° पर स्थित होते हैं। इससे एक "युग्म" या हिलने वाली गति उत्पन्न होती है जो रोटर को एक सिरे से दूसरे सिरे तक मोड़ने का प्रयास करती है। शुद्ध युग्म असंतुलन वाला रोटर स्थैतिक रूप से संतुलित होता है (यह चाकू की धार पर नहीं लुढ़केगा), लेकिन घूमते समय यह गंभीर रूप से कंपन करेगा। हिलने वाली गति को रोकने के लिए दो अलग-अलग तलों में दो सुधार भारों की आवश्यकता होती है।
3. गतिशील असंतुलन
यह वास्तविक मशीनों में पाई जाने वाली सबसे आम स्थिति है। यह स्थैतिक और युग्म असंतुलन दोनों का संयोजन है। गतिशील असंतुलन को ठीक करने के लिए रोटर के अनुदिश कम से कम दो अलग-अलग तलों में द्रव्यमान सुधार करना आवश्यक होता है, इस प्रक्रिया को गतिशील संतुलन.
असंतुलन के सामान्य कारण
असंतुलन निर्माण के समय से ही मौजूद हो सकता है या संचालन के दौरान विकसित हो सकता है। सामान्य कारणों में शामिल हैं:
- विनिर्माण अपूर्णताएँ: कास्टिंग में छिद्रता, असमान सामग्री घनत्व, और मशीनिंग सहनशीलता।
- असेंबली त्रुटियाँ: गलत तरीके से स्थापित घटक, असमान रूप से कसे गए बोल्ट, या गलत संरेखित कुंजियाँ।
- टूट - फूट: पंखे के ब्लेड या पंप प्ररितकों पर असमान क्षरण, संक्षारण या घिसाव।
- सामग्री निर्माण: पंखों, ब्लोअर और सेंट्रीफ्यूज के रोटरों पर गंदगी, धूल या उत्पाद का जमा होना।
- घटक विफलता: फेंका गया संतुलन भार या टूटा हुआ ब्लेड तुरन्त गंभीर असंतुलन की स्थिति पैदा कर देगा।
असंतुलन को ठीक करना क्यों महत्वपूर्ण है
किसी मशीन को अत्यधिक असंतुलन के साथ चलने देना उसके स्वास्थ्य के लिए हानिकारक है। निरंतर चक्रीय बल के कारण:
- समय से पहले बेयरिंग विफलता: बीयरिंगों पर उच्च गतिशील भार पड़ता है, जिसके कारण वे तेजी से घिस जाते हैं।
- थकान और क्रैकिंग: कंपन के कारण शाफ्ट, नींव और अन्य घटकों पर थकान तनाव उत्पन्न होता है।
- कम दक्षता: उपयोगी कार्य करने के बजाय ऊर्जा कंपन और ऊष्मा के रूप में बर्बाद हो जाती है।
- सुरक्षा जोखिम: गंभीर असंतुलन से विनाशकारी विफलता हो सकती है।
असंतुलन को व्यवस्थित संतुलन प्रक्रिया के माध्यम से ठीक किया जाता है, जो मशीनरी की विश्वसनीयता में सुधार करने के सबसे प्रभावी तरीकों में से एक है।
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