कंपन विश्लेषण क्या है?

त्वरित जवाब

कंपन विश्लेषण यह घूर्णनशील मशीनरी के यांत्रिक दोलनों को मापने और उनकी व्याख्या करने की प्रक्रिया है, जिससे बिना पुर्जे खोले ही दोषों का निदान किया जा सके। एफएफटी (फास्ट फोरियर ट्रांसफॉर्म) का उपयोग करके, जटिल कंपन सिग्नल को अलग-अलग आवृत्ति घटकों में विघटित किया जाता है। प्रत्येक दोष एक विशिष्ट स्पेक्ट्रल "फिंगरप्रिंट" उत्पन्न करता है: असंतुलित होना 1× आरपीएम पर, मिसलिग्न्मेंट 2× पर, कई हार्मोनिक्स के रूप में शिथिलता, गैर-तुल्यकालिक आवृत्तियों पर बेयरिंग दोष। द बैलेनसेट-1a यह पोर्टेबल उपकरण संतुलन और स्पेक्ट्रम विश्लेषण दोनों कार्य एक साथ करता है।

प्रत्येक घूमने वाली मशीन कंपन करती है। एक स्वस्थ मशीन में, कंपन कम और स्थिर होता है - यह उसका सामान्य "संचालन संकेत" है। जैसे-जैसे खराबी आती है, कंपन में अनुमानित तरीके से परिवर्तन होता है। इन परिवर्तनों को मापकर और उनका विश्लेषण करके, हम मूल कारण की पहचान कर सकते हैं, विफलता का पूर्वानुमान लगा सकते हैं और विनाशकारी खराबी से पहले रखरखाव की योजना बना सकते हैं। यही इसका आधार है। पूर्वानुमानित रखरखाव.

एफएफटी: स्पेक्ट्रम विश्लेषण का मूल आधार

एक कंपन संवेदक (एक्सेलेरोमीटर) यांत्रिक दोलन को विद्युत संकेत में परिवर्तित करता है। समय के साथ प्रदर्शित होने पर, यह है तरंग कई त्रुटियों की उपस्थिति में एक जटिल, प्रतीत होने वाला अव्यवस्थित वक्र बनता है। एफएफटी (फास्ट फूरियर ट्रांसफॉर्म) इस जटिल सिग्नल को अलग-अलग साइनसोइडल घटकों में विघटित करता है, जिनमें से प्रत्येक की अपनी आवृत्ति और आयाम होता है।

एफएफटी को एक ऐसे प्रिज्म के रूप में सोचें जो सफेद प्रकाश को इंद्रधनुष में विभाजित करता है। जटिल तरंगरूप "सफेद प्रकाश" है - एफएफटी इसके भीतर छिपे अलग-अलग "रंगों" (आवृत्तियों) को प्रकट करता है। इसका परिणाम यह है कि... कंपन स्पेक्ट्रम — प्राथमिक निदान उपकरण।

घूर्णीय आवृत्ति
f₁ₓ = आरपीएम / 60 (हर्ट्ज़)
1× = शाफ्ट की घूर्णन आवृत्ति — सभी वर्णक्रमीय विश्लेषणों के लिए संदर्भ बिंदु

प्रमुख स्पेक्ट्रम पैरामीटर

  • आवृत्ति (एक्स-अक्ष, हर्ट्ज़): दोलन कितनी बार होते हैं। यह सीधे स्रोत से संबंधित है। 1× = शाफ्ट की गति। 2× = शाफ्ट की गति का दोगुना।
  • आयाम (वाई-अक्ष, मिमी/सेकंड आरएमएस): प्रत्येक आवृत्ति पर कंपन की तीव्रता। उच्च शिखर = अधिक ऊर्जा = अधिक गंभीर स्थिति।
  • हार्मोनिक्स: मूल तत्व के पूर्णांक गुणज: 2× (दूसरा), 3× (तीसरा), 4×, इत्यादि। इनकी उपस्थिति और सापेक्ष ऊंचाई नैदानिक जानकारी प्रदान करती हैं।
  • चरण (°): विभिन्न मापन बिंदुओं पर समय का संबंध। असंतुलन (समान-चरण) और गलत संरेखण (180°) के बीच अंतर करने के लिए आवश्यक।

कंपन मापन की इकाइयाँ: विस्थापन, वेग, त्वरण

कंपन को तीन अलग-अलग भौतिक मापदंडों के रूप में मापा जा सकता है। प्रत्येक मापदंड अलग-अलग आवृत्ति श्रेणियों पर जोर देता है, जिससे वे विभिन्न नैदानिक कार्यों के लिए उपयुक्त होते हैं। किस मापदंड का उपयोग कब करना है, यह समझना प्रभावी विश्लेषण के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।

📏 विस्थापन

माइक्रोमीटर (पीक-टू-पीक) या मिल
सर्वश्रेष्ठ श्रेणी: 1–100 हर्ट्ज़

मापता है कि कैसे दूर सतह गतिमान है। निम्न आवृत्तियों पर जोर दिया गया है — धीमी गति वाली मशीनों, शाफ्ट ऑर्बिट विश्लेषण और जर्नल बियरिंग पर निकटता जांच के लिए आदर्श। 1 मिल = 25.4 µm।

📈 वेग

मिमी/सेकंड (RMS)
सर्वश्रेष्ठ श्रेणी: 10–1000 हर्ट्ज़

मापता है कि कैसे तेज़ सतह हिलती है। मानक पैरामीटर ISO 10816 के अनुसार सामान्य मशीनरी निगरानी के लिए। फ्लैट आवृत्ति प्रतिक्रिया अधिकांश प्रकार की खराबी को समान महत्व देती है। Balanset-1A मिमी/सेकंड आरएमएस में माप करता है।.

💥 त्वरण

m/s² या g (RMS/पीक)
सर्वश्रेष्ठ श्रेणी: 500 हर्ट्ज़ – 20 किलोहर्ट्ज़+

मापता है बल कंपन का। उच्च आवृत्तियों पर ज़ोर देता है — प्रारंभिक बेयरिंग दोषों, गियर मेश और प्रभावों के लिए आदर्श। 1 g = 9.81 m/s²। एन्वेलोप/डीमॉड्यूलेशन विश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है।

प्रत्येक पैरामीटर का उपयोग कब करें
पैरामीटरइकाईआवृति सीमासर्वश्रेष्ठ के लिएमानकों
विस्थापनमाइक्रोमीटर पीक-पीक1–100 हर्ट्ज़धीमी मशीनें (< 600 आरपीएम), शाफ्ट ऑर्बिट, प्रॉक्सिमिटी प्रोब्स, जर्नल बियरिंग्सआईएसओ 7919 (शाफ्ट कंपन)
वेगमिमी/सेकंड आरएमएस10–1000 हर्ट्ज़सामान्य मशीनरी निगरानी — असंतुलन, गलत संरेखण, ढीलापन। डिफ़ॉल्ट पैरामीटर।आईएसओ 10816, आईएसओ 20816
त्वरणg या m/s² RMS500 हर्ट्ज़ – 20 किलोहर्ट्ज़प्रारंभिक बेयरिंग दोष, गियर मेश, प्रभाव, उच्च गति मशीनरीआईएसओ 15242 (बेयरिंग कंपन)
एकल आवृत्ति पर रूपांतरण
v = 2πf · d   |   a = 2πf · v = (2πf)² · d
d = displacement (m), v = velocity (m/s), a = acceleration (m/s²), f = frequency (Hz)
💡 सामान्य नियम

यदि आपके पास चुनने के लिए केवल एक सेंसर और एक पैरामीटर है — वेग (मिमी/सेकंड आरएमएस) चुनें. यह सामान्य दोषों की व्यापक श्रेणी को समतल प्रतिक्रिया के साथ कवर करता है। Balanset-1A इसे अपने मूल पैरामीटर के रूप में उपयोग करता है। त्वरण माप केवल तभी जोड़ें जब आपको उच्च आवृत्तियों पर प्रारंभिक चरण के बेयरिंग या गियर दोषों का पता लगाना हो।

Balanset-1A के साथ मापन तकनीक

सेंसर प्लेसमेंट

निदान की गुणवत्ता पूरी तरह से माप की गुणवत्ता पर निर्भर करती है। कंपन बल बियरिंग के माध्यम से संचारित होते हैं, इसलिए सेंसर को बियरिंग हाउसिंग पर लगाया जाना चाहिए - जितना संभव हो बियरिंग के करीब, भार वहन करने वाली संरचना पर (कवर या कूलिंग फिन पर नहीं)।.

  • सतह तैयार करना: सतह साफ, समतल और पेंट के टुकड़ों से मुक्त होनी चाहिए। चुंबकीय आधार सतह पर पूरी तरह से फिट होना चाहिए।
  • रेडियल क्षैतिज (H): शाफ्ट के लंबवत, क्षैतिज तल। अक्सर उच्चतम आयाम।
  • रेडियल ऊर्ध्वाधर (V): शाफ्ट के लंबवत, ऊर्ध्वाधर तल।
  • अक्षीय (A): शाफ्ट के समानांतर। गलत संरेखण का पता लगाने के लिए महत्वपूर्ण।
💡 दो-चैनल डायग्नोस्टिक ट्रिक

Balanset-1A में 2 चैनल हैं। निदान के लिए, दोनों सेंसरों को माउंट करें वही बेयरिंग — एक रेडियल, एक अक्षीय। इससे एक साथ रेडियल और अक्षीय स्पेक्ट्रम प्राप्त होते हैं, जिससे मिसअलाइनमेंट का तुरंत पता लगाना संभव हो जाता है।

Balanset-1A निदान के लिए मोड

  • F1 — स्पेक्ट्रम विश्लेषक: पूर्ण एफएफटी डिस्प्ले। प्राथमिक डायग्नोस्टिक मोड।
  • F5 — वाइब्रोमीटर: त्वरित आकलन। V1s (कुल RMS) और V1o (1×) की तुलना करें। यदि V1s ≈ V1o → असंतुलन। यदि V1s ≫ V1o → अन्य दोष।
  • F8 — चार्ट: विस्तृत स्पेक्ट्रम + समय तरंगरूप। हार्मोनिक पैटर्न और बेयरिंग आवृत्तियों के लिए सर्वोत्तम।
⚠️ V1s बनाम V1o — पहला डायग्नोस्टिक चेक

संतुलन करने से पहले, V1s की तुलना V1o से करें। यदि V1s ≫ V1o (उदाहरण के लिए, 8 बनाम 2 मिमी/सेकंड), तो अधिकांश कंपन असंतुलन के कारण नहीं है। संतुलन करने से समस्या हल नहीं होगी — कंपन के पूरे स्पेक्ट्रम की जांच करें।

चरण विश्लेषण — नैदानिक विभेदक

आवृत्ति आपको बताती है क्या कंपन हो रहा है; चरण आपको बताता है कैसे. दो दोष एक जैसे स्पेक्ट्रम उत्पन्न कर सकते हैं (दोनों में 1× का प्रभुत्व होता है) - केवल चरण विश्लेषण ही उन्हें अलग कर सकता है। चरण विभिन्न मापन बिंदुओं पर कंपन के बीच कोणीय संबंध है, जिसे डिग्री (0°–360°) में मापा जाता है।.

🧭 चरण → निदान संदर्भ तालिका
चरण संबंधमापन बिंदुनिदानस्पष्टीकरण
0° (समान चरण)बेयरिंग 1 ↔ बेयरिंग 2 (त्रिज्यीय)स्थैतिक असंतुलनदोनों बेयरिंग एक साथ तालमेल बिठाकर चलती हैं — रोटर के केंद्र में एक भारी बिंदु। एकल-तल सुधार।
~180° (विपरीत चरण)बेयरिंग 1 ↔ बेयरिंग 2 (त्रिज्यीय)गतिशील (युगल) असंतुलनबेयरिंग विपरीत दिशा में हिलती हैं — अलग-अलग तलों पर स्थित दो भारी बिंदु एक रॉकिंग युगल (rocking couple) उत्पन्न करते हैं। दो-तल सुधार की आवश्यकता है।
~90°क्षैतिज ↔ ऊर्ध्वाधर (समान बेयरिंग)असंतुलन (किसी भी प्रकार का)असंतुलन के लिए सामान्य स्थिति — बल सदिश शाफ्ट के साथ घूमता है, जिससे एक ही बिंदु पर H और V के बीच लगभग 90° का कोण बनता है।
~180°क्रॉस कपलिंग (त्रिज्यीय)समानांतर बेमेलयुग्मन बल शाफ्ट को विपरीत त्रिज्या दिशाओं में धकेलते हैं। उच्च 2× के साथ युग्मन के आर-पार 180° इसका विशिष्ट लक्षण है।
~180°क्रॉस कपलिंग (अक्षीय)कोणीय मिसलिग्न्मेंटशाफ्ट बारी-बारी से अक्षीय रूप से धक्का देते/खींचते हैं। उच्च 1× और 2× के साथ कपलिंग के आर-पार 180° अक्षीय (चरण अंतर) निर्णायक होता है।
0°क्रॉस कपलिंग (अक्षीय)गलत संरेखण नहींदोनों तरफ एक ही अक्षीय दिशा में गति हो रही है — संभवतः तापीय वृद्धि, पाइपिंग में खिंचाव, या सॉफ्ट फुट के कारण। कोणीय मिसअलाइनमेंट नहीं है।
अनियमित / अस्थिरकोई भी सुसंगत बिंदुयांत्रिक ढीलापनमाप के दौरान फेज रीडिंग में अनियमित उतार-चढ़ाव होता है — यह ढीले जोड़ों में होने वाले प्रभावों की विशेषता है। अस्थिर फेज = ढीलापन।
धीरे-धीरे अपवाह होनाकिसी भी बिंदु पर, समय के साथअनुनाद या तापीय प्रभाववार्मअप के दौरान क्रमिक चरण परिवर्तन से पता चलता है कि संरचनात्मक कठोरता तापमान के साथ बदल रही है (थर्मल मिसअलाइनमेंट)।
सुसंगत, गैर-0/180°बेयरिंग 1 ↔ बेयरिंग 2संयुक्त स्थैतिक + युगल असंतुलन0° और 180° के बीच का चरण स्थिर और युग्मन घटकों के मिश्रण को इंगित करता है — इसके लिए दो-तलीय संतुलन की आवश्यकता होती है।
💡 Balanset-1A के साथ फेज मापन

Balanset-1A टैकोमीटर को संदर्भ मानकर 1× (वाइब्रोमीटर मोड में F1 मान) पर फेज़ प्रदर्शित करता है। दो बेयरिंग के बीच फेज़ की तुलना करने के लिए, प्रत्येक बेयरिंग को एक ही दिशा (जैसे क्षैतिज) में मापें और टैकोमीटर को एक ही संदर्भ चिह्न पर रखें। फेज़ रीडिंग में अंतर से दोष का प्रकार पता चलता है। किसी विशेष सॉफ़्टवेयर की आवश्यकता नहीं है — बस दोनों रीडिंग को घटा दें।

दोष 1: असंतुलन

कारण: द्रव्यमान केंद्र घूर्णन अक्ष से विस्थापित हो गया। निर्माण संबंधी त्रुटियाँ, जमाव, क्षरण, ब्लेड का टूटना, वजन में कमी।

स्पेक्ट्रम: ठीक 1× RPM पर प्रमुख शिखर। बहुत कम हार्मोनिक्स। रेडियल कंपन। आयाम गति² के साथ बढ़ता है (द्विघातीय)। चरण स्थिर और दोहराने योग्य है।

स्थैतिक असंतुलन (एकल-तल)

शुद्ध 1× पीक, साइनसोइडल तरंगरूप। दोनों बेयरिंग समान कला में हैं। एकल-तल सुधार।

स्थैतिक असंतुलन — 25 हर्ट्ज़ (1500 आरपीएम) पर प्रमुख 1×। न्यूनतम हार्मोनिक्स।

गतिशील असंतुलन (दो-तल / युगल)

साथ ही 1× प्रमुख है, लेकिन बेयरिंग लगभग 180° आउट ऑफ फेज हैं। दो-तल सुधार आवश्यक है।

गतिशील असंतुलन — 1× प्रमुख। स्पेक्ट्रम स्थिर के समान है लेकिन बियरिंग पर चरण भिन्न होता है।

कार्रवाई: अभिनय करना रोटर संतुलन Balanset-1A के साथ। जी-ग्रेड सहनशीलता प्रति आईएसओ 1940-1.

दोष 2: शाफ्ट मिसअलाइनमेंट

कारण: आपस में जुड़े शाफ्टों के अक्ष एक दूसरे से मेल नहीं खाते। ये समानांतर (ऑफसेट) या कोणीय (झुके हुए) हो सकते हैं, आमतौर पर दोनों ही होते हैं।

समानांतर बेसंरेखण (त्रिज्यीय)

रेडियल दिशा में उच्च 1× और 2×। 2× अक्सर ≥ 1× होता है। युग्मन के पार 180° का चरण विस्थापन।

समानांतर बेसंरेखण — त्रिज्या दिशा। प्रबल 1× और 2×, मामूली 3× के साथ।

कोणीय मिसलिग्न्मेंट — रेडियल

रेडियल में 1× और 2× मौजूद होते हैं, लेकिन आमतौर पर 2× हावी रहता है।

कोणीय मिसलिग्न्मेंट — रेडियल (R)। 2× > 1×।

कोणीय मिसलिग्न्मेंट — अक्षीय

अक्षीय कंपन ≥ 50% रेडियल। अक्षीय दिशा में युग्मन के आर-पार 180° का चरण। यही मुख्य विशिष्ट माप है।

कोणीय मिसलिग्न्मेंट — अक्षीय (A)। अक्षीय दिशा में बहुत अधिक 2×।

कार्रवाई: बैलेंसिंग से कोई फायदा नहीं होगा। मशीन को रोकें और शाफ्ट अलाइनमेंट करें। इसके बाद कंपन की दोबारा जांच करें।.

दोष 3: यांत्रिक शिथिलता

कारण: संरचनात्मक कठोरता में कमी — ढीले बोल्ट, नींव में दरारें, घिसे हुए बेयरिंग सीट, अत्यधिक क्लीयरेंस।

घटक की शिथिलता

हार्मोनिक्स का "जंगल" — 1×, 2×, 3×, 4×… से लेकर 10×+ तक, घटते आयाम के साथ। इसमें 0.5× सबहार्मोनिक्स भी दिख सकते हैं।

घटक शिथिलता — कई हार्मोनिक्स 1× से 10× तक। 0.5× सबहार्मोनिक पर ध्यान दें।

संरचनात्मक ढीलापन

1× और/या 2× प्रमुख। कुछ उच्चतर हार्मोनिक्स। तीव्र ऊर्ध्वाधर कंपन।

संरचनात्मक शिथिलता — 1× और 2× का प्रभुत्व। न्यूनतम उच्चतर हार्मोनिक्स।

कार्रवाई: माउंटिंग बोल्ट की जांच करें और उन्हें कसें। नींव की जांच करें। हमेशा ढीलेपन की जांच करें। पहले संतुलन बनाना।.

दोष 4: रोलिंग बेयरिंग में खराबी

कारण: रेसवे, रोलिंग एलिमेंट्स या केज पर गड्ढे पड़ना, टूटना या घिसाव होना।

बेयरिंग दोष आवृत्तियाँ
BPFO = (n/2)(1 − Bd/Pd·cos α) · fs
BPFI = (n/2)(1 + Bd/Pd·cos α) · fs
BSF = (Pd/2Bd)(1 − (Bd/Pd·cos α)²) · fs
FTF = ½(1 − Bd/Pd·cos α) · fs
n = रोलिंग तत्व | Bd = गेंद का व्यास | Pd = पिच का व्यास | α = संपर्क कोण | fs = आरपीएम/60

बाहरी रेस दोष (BPFO)

BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… पर चोटियों की श्रृंखला। कोई 1× साइडबैंड नहीं (स्थिर रिंग)। सबसे आम बेयरिंग दोष।

बाहरी रेस दोष — गैर-तुल्यकालिक आवृत्तियों पर BPFO हार्मोनिक्स। कोई साइडबैंड नहीं।

आंतरिक रेस दोष (बीपीएफआई)

±1× साइडबैंड के साथ BPFI हार्मोनिक्स (घूर्णनशील रिंग, लोड ज़ोन मॉड्यूलेशन)। साइडबैंड पैटर्न मुख्य पहचानकर्ता है।

आंतरिक रेस दोष — ±1× साइडबैंड (मुख्य चोटियों के किनारे स्थित छोटी चोटियाँ) के साथ BPFI हार्मोनिक्स।

रोलिंग तत्व दोष (बीएसएफ)

बीएसएफ हार्मोनिक्स। 2×BSF अक्सर प्रमुख होता है। गैर-तुल्यकालिक। अक्सर बेयरिंग रेस क्षति के साथ होता है।

रोलिंग तत्व दोष — बीएसएफ हार्मोनिक्स। ध्यान दें कि 2×बीएसएफ उच्चतम है (दो-तत्व क्षति)।

केज दोष (एफटीएफ)

उप-तुल्यकालिक शिखर (FTF ≈ 0.4× शाफ्ट गति)। कम आवृत्ति। अक्सर अन्य बेयरिंग क्षति के साथ होती है।

केज दोष — एफटीएफ और 1× शाफ्ट गति से नीचे के हार्मोनिक्स (उप-तुल्यकालिक)।
बेयरिंग दोष की प्रगति (4 चरण)

चरण 1 — उपसतह: अल्ट्रासोनिक क्षेत्र (> 5 kHz)। मानक FFT पर दिखाई नहीं देता। स्पाइक ऊर्जा / आवरण द्वारा पता लगाया जा सकता है।

चरण 2 — प्रारंभिक दोष: बेयरिंग आवृत्तियाँ दिखाई देती हैं (BPFO, BPFI)। निम्न आयाम। यहीं से Balanset-1A का पता लगाना शुरू होता है।

चरण 3 — प्रगत: कई हार्मोनिक्स। साइडबैंड विकसित होते हैं। शोर का स्तर बढ़ता है।

चरण 4 — उन्नत: ब्रॉडबैंड शोर। बेयरिंग की आवृत्तियाँ शोर में गुम हो सकती हैं। तत्काल प्रतिस्थापन आवश्यक है।

एन्वेलोप (डीमॉड्यूलेशन) विश्लेषण — प्रारंभिक बेयरिंग दोष का पता लगाना

मानक एफएफटी स्पेक्ट्रम विश्लेषण दूसरे चरण से ही बेयरिंग दोषों का पता लगा लेता है। लेकिन पहले चरण में, बेयरिंग पर पड़ने वाले प्रभाव इतने कमजोर होते हैं कि वे शोर स्तर से ऊपर दिखाई नहीं देते। एन्वेलोप विश्लेषण (जिसे डिमॉड्यूलेशन या हाई-फ्रीक्वेंसी डिटेक्शन, एचएफडी भी कहा जाता है) यह डिटेक्शन को बहुत पहले के चरणों तक विस्तारित करता है।

यह काम किस प्रकार करता है

जब कोई रोलिंग एलिमेंट किसी दोष से टकराता है, तो यह एक छोटा प्रभाव स्पंदन उत्पन्न करता है जो उच्च आवृत्ति संरचनात्मक अनुनादों (आमतौर पर 5-20 किलोहर्ट्ज़) को उत्तेजित करता है। ये अनुनाद प्रत्येक टक्कर पर संक्षिप्त रूप से "गूंजते" हैं। लिफाफा विश्लेषण तीन चरणों में काम करता है:

  1. बैंड-पास फ़िल्टर: उच्च आवृत्ति अनुनाद बैंड (जैसे, 5-15 किलोहर्ट्ज़) को अलग करें जहां प्रभाव गूंजते हैं।
  2. दिष्टकरण और एनवेलप: दोलन के शिखरों के बाद आने वाले आयाम मॉड्यूलेशन पैटर्न — यानी "आवरण" — को निकालें।
  3. एन्वेलप का एफएफटी: एनवेलप सिग्नल पर FFT लागू करें। परिणाम दर्शाता है कि... पुनरावृत्ति दर प्रभावों की संख्या — जो बेयरिंग दोष आवृत्तियों (BPFO, BPFI, BSF, FTF) के बराबर है।
लिफाफा पहले पता क्यों लगाता है?

मूल स्पेक्ट्रम में, BPFO पर एक कमजोर प्रभाव 0.1 मिमी/सेकंड की गति उत्पन्न कर सकता है - जो 2 मिमी/सेकंड के मशीन शोर में अदृश्य है। लेकिन वही प्रभाव 8 किलोहर्ट्ज़ पर एक अनुनाद उत्पन्न करता है जहाँ कंपन का कोई अन्य स्रोत नहीं होता। डीमॉड्यूलेशन के बाद, BPFO का पुनरावर्तन पैटर्न एक स्वच्छ पृष्ठभूमि से स्पष्ट रूप से उभरता है।

संबंधित पैरामीटर

  • स्पाइक एनर्जी (एसई): उच्च आवृत्ति प्रभाव ऊर्जा का समग्र मापन। स्केलर ट्रेंडिंग मान। "आगे बढ़ें/आगे न बढ़ें" स्क्रीनिंग के लिए उपयुक्त।
  • gSE / HFD / PeakVue: लिफाफे से प्राप्त मापदंडों के लिए विक्रेता-विशिष्ट नाम। सभी एक ही सिद्धांत पर आधारित हैं।
  • त्वरण आवरण: Balanset-1A वेग को (mm/s) में मापता है। पूर्ण एनवेलप विश्लेषण के लिए, त्वरण इनपुट और बैंड-पास फ़िल्टरिंग क्षमता वाला एक विशेष विश्लेषक आदर्श है। हालांकि, Balanset-1A का FFT मानक वेग स्पेक्ट्रम में स्टेज 2+ बेयरिंग दोषों का प्रभावी ढंग से पता लगा सकता है।
आंतरिक रेस दोष का एन्वेलोप स्पेक्ट्रम — डीमॉड्यूलेटेड उच्च-आवृत्ति सिग्नल से BPFI हार्मोनिक्स स्पष्ट रूप से उभरते हैं। इसकी तुलना कच्चे वेग स्पेक्ट्रम से करें, जहां ये शोर में छिपे हो सकते हैं।

कार्रवाई: लुब्रिकेशन की जांच करें। बेयरिंग बदलने की योजना बनाएं। निगरानी की आवृत्ति बढ़ाएं।

दोष 5: गियर में खराबी

कारण: घिसे हुए, गड्ढेदार या टूटे हुए दांत। गियर की उत्केंद्रता। जीएमएफ = दांतों की संख्या × शाफ्ट आरपीएम / 60।

गियर उत्केन्द्रता

साइडबैंड के साथ जीएमएफ शाफ्ट की गति के ±1 गुना पर। गियर का 1 गुना भी बढ़ा हुआ हो सकता है।

गियर विकेंद्रता — ±1× साइडबैंड के साथ 500 हर्ट्ज़ पर जीएमएफ। 1× ऊंचा।

गियर के दांतों का घिसाव / क्षति

सघन साइडबैंड के साथ कई जीएमएफ हार्मोनिक्स। साइडबैंड की संख्या और आयाम के साथ तीव्रता बदलती है।

गियर घिसाव — जीएमएफ और 2×जीएमएफ, जिसमें 1× अंतराल पर कई साइडबैंड लगे हों।

कार्रवाई: गियरबॉक्स के तेल में धातु के कणों की जांच करें। निरीक्षण का समय निर्धारित करें। जीएमएफ साइडबैंड के रुझान पर नज़र रखें।

विद्युत दोष (मोटर)

विद्युतचुंबकीय दोष कंपन उत्पन्न करते हैं 2× लाइन आवृत्ति (50 हर्ट्ज़ ग्रिड पर 100 हर्ट्ज़, 60 हर्ट्ज़ पर 120 हर्ट्ज़)। महत्वपूर्ण परीक्षण: कंपन गायब हो जाता है तुरन्त बिजली कटने पर यांत्रिक खराबी धीरे-धीरे कम हो जाती है।

  • स्टेटर की उत्केंद्रता: 2× लाइन आवृत्ति, स्थिर आयाम।
  • रोटर बार में खराबी: स्लिप आवृत्ति अंतराल पर लाइन आवृत्ति के आसपास के साइडबैंड।
  • नरम पैर: मोटर के अलग-अलग पैरों को ढीला करने पर कंपन में परिवर्तन होता है।

दोष 7: बेल्ट ड्राइव की समस्याएं

कारण: घिसी हुई, गलत तरीके से लगी हुई, या अनुचित रूप से कसी हुई बेल्ट। बेल्ट ड्राइव कंपन उत्पन्न करती हैं बेल्ट पास आवृत्ति, जो कि आमतौर पर एक सब-सिंक्रोनस आवृत्ति (शाफ्ट की गति के 1× से कम) होती है क्योंकि बेल्ट पुली की परिधि से लंबी होती है।

बेल्ट आवृत्ति
एफबेल्ट = (π · D · RPM) / (60 · L)
D = पुली का व्यास (मीटर) | L = बेल्ट की लंबाई (मीटर) | RPM = पुली की गति
सरलीकृत: fबेल्ट = पुली की परिधि की गति / बेल्ट की लंबाई

सामान्य बेल्ट हस्ताक्षर

  • बेल्ट में टूट-फूट/खराबी: बेल्ट आवृत्ति (f) पर शिखरबेल्ट) और इसके हार्मोनिक्स (2×, 3×, 4× fबेल्ट). ये शाफ्ट की गति के 1× से नीचे दिखाई देते हैं — उप-तुल्यकालिक शिखर प्रमुख संकेतक हैं।
  • बेल्ट का गलत संरेखण: शाफ्ट की गति 1× और 2× पर अक्षीय कंपन बढ़ जाता है। यह शाफ्ट के गलत संरेखण के समान है, लेकिन केवल बेल्ट-चालित मशीन तक ही सीमित है।
  • अनुचित तनाव: उच्च 1× कंपन जो बेल्ट तनाव समायोजन के साथ नाटकीय रूप से बदलता है। अत्यधिक कसे हुए बेल्ट बेयरिंग पर भार बढ़ाते हैं; ढीले बेल्ट थपथपाहट और बेल्ट आवृत्ति शिखर का कारण बनते हैं।
  • अनुनाद: यदि बेल्ट की फैलाव अनुनाद परिचालन गति के साथ मेल खाती है, तो बेल्ट की प्राकृतिक आवृत्ति (बेल्ट "फ्लटर") उत्पन्न हो सकती है। यह बेल्ट की प्राकृतिक आवृत्ति पर एक चौड़ी चोटी के रूप में दिखाई देती है।
बेल्ट ड्राइव दोष — बेल्ट आवृत्ति और हार्मोनिक्स (25 हर्ट्ज़ पर शाफ्ट गति के 1× से नीचे) पर उप-तुल्यकालिक शिखर।

कार्रवाई: बेल्ट की स्थिति, तनाव और पुली की स्थिति की जाँच करें। घिसी हुई बेल्ट बदलें। बार-बार होने वाली समस्याओं के लिए, लेज़र उपकरण या सीधे पट्टे की सहायता से पुली की स्थिति की जाँच करें।

दोष 8: पंप कैविटेशन

कारण: जब स्थानीय दबाव तरल के वाष्प दाब से नीचे गिर जाता है — आमतौर पर पंप के सक्शन बिंदु पर — तो वाष्प के बुलबुले बनते और हिंसक रूप से फटते हैं। प्रत्येक बुलबुले के फटने से एक सूक्ष्म प्रभाव उत्पन्न होता है। प्रति सेकंड हजारों बुलबुले फटने से एक विशिष्ट ब्रॉडबैंड शोर उत्पन्न होता है।

स्पेक्ट्रल हस्ताक्षर

  • ब्रॉडबैंड उच्च-आवृत्ति ऊर्जा: यांत्रिक दोषों (जो अलग-अलग शिखर उत्पन्न करते हैं) के विपरीत, कैविटेशन एक विस्तृत आवृत्ति सीमा में, आमतौर पर 2-5 किलोहर्ट्ज़ से ऊपर, एक ऊंचा शोर स्तर उत्पन्न करता है। स्पेक्ट्रम तेज शिखरों के बजाय एक "कूबड़" या ऊंचे पठार जैसा दिखता है।
  • यादृच्छिक, अनावर्ती: कोई हार्मोनिक्स नहीं, शाफ्ट की गति से कोई संबंध नहीं। शोर "कंकड़" या "चटकने" जैसा लगता है — बिना किसी मापक उपकरण के भी सुनाई देता है।
  • निम्न आवृत्ति प्रभाव: गंभीर कैविटेशन के कारण 1× पर अस्थिरता और प्रवाह अशांति से ब्रॉडबैंड निम्न-आवृत्ति शोर भी उत्पन्न हो सकता है।
पंप कैविटेशन — ब्रॉडबैंड उच्च-आवृत्ति शोर (200 हर्ट्ज़ से ऊपर उठा हुआ शोर फ्लोर)। कोई अलग-अलग शिखर नहीं — बेयरिंग दोषों के विपरीत, जिनमें विशिष्ट आवृत्तियाँ दिखाई देती हैं।

कार्रवाई: सक्शन प्रेशर बढ़ाएँ (पंप को नीचे करें, सक्शन वाल्व खोलें, सक्शन पाइप से होने वाले नुकसान को कम करें)। NPSH की जाँच करें।उपलब्ध बनाम एनपीएसएचआवश्यक. यदि संभव हो तो पंप की गति कम करें। कैविटेशन से तेजी से कटाव होता है - इसे अनदेखा न करें।.

दोष 9: तेल का भंवर & तेल का झटका (जर्नल बियरिंग)

कारण: जर्नल (स्लीव) बियरिंग में द्रव-फिल्म अस्थिरता। तेल की फिल्म वेज के कारण शाफ्ट बियरिंग क्लीयरेंस के भीतर एक उप-तुल्यकालिक आवृत्ति पर परिक्रमा करने लगता है। यह रोलिंग एलिमेंट बियरिंग दोषों से भिन्न है और केवल प्लेन/जर्नल बियरिंग में ही होता है।

तेल भंवर

  • आवृत्ति: लगभग 0.42× से 0.48× शाफ्ट की गति (अक्सर लगभग 0.43 गुना बताई जाती है)। यह एक उप-तुल्यकालिक शिखर है जो शाफ्ट की गति को ट्रैक करता है - यदि आरपीएम बढ़ता है, तो भंवर आवृत्ति आनुपातिक रूप से बढ़ती है।
  • स्पेक्ट्रम: लगभग 0.43× पर एक एकल शिखर जो गति के साथ बदलता रहता है। आयाम मध्यम हो सकता है।
  • स्थिति: ऑयल व्हिप का अग्रदूत। आमतौर पर तुरंत विनाशकारी नहीं होता, लेकिन अस्थिरता का संकेत देता है।

तेल कोड़ा

  • आवृत्ति: रोटर के पहले भाग पर लॉक हो जाता है प्राकृतिक आवृत्ति (क्रांतिक गति)। व्हर्ल के विपरीत, यह शाफ्ट की गति को ट्रैक नहीं करता है - आरपीएम बदलने पर भी आवृत्ति स्थिर रहती है।
  • स्पेक्ट्रम: रोटर की पहली क्रांतिक गति पर एक बड़ा उप-तुल्यकालिक शिखर। आयाम बहुत अधिक हो सकता है — विनाशकारी।
  • स्थिति: खतरनाक।. तत्काल कार्रवाई आवश्यक है। इससे बेयरिंग नष्ट हो सकती है और शाफ्ट क्षतिग्रस्त हो सकती है।
तेल का भंवर — शाफ्ट की गति के लगभग 0.43 गुना (1500 आरपीएम के लिए ≈ 10.7 हर्ट्ज़) पर उप-तुल्यकालिक शिखर। 0.5 गुना ढीलेपन से अलग।
⚠️ ऑयल व्हर्ल बनाम ढीलापन — इनमें अंतर कैसे करें

दोनों ही उप-समकालिक शिखर उत्पन्न करते हैं, लेकिन: तेल भंवर यह लगभग 0.43 गुना (ठीक 0.5 गुना नहीं) है और गति के साथ ट्रैक करता है। ढील यह ठीक 0.5×, 1.5× और 2.5× पर शिखर उत्पन्न करता है और गति के साथ नहीं बदलता (1× के निश्चित अंशों पर स्थिर रहता है)। ऑयल व्हर्ल केवल जर्नल/स्लीव बेयरिंग में होता है - यदि मशीन में रोलिंग एलिमेंट बेयरिंग हैं, तो यह ऑयल व्हर्ल नहीं हो सकता।

कार्रवाई: तेल भंवर (oil whirl) के लिए: बेयरिंग क्लीयरेंस, तेल की चिपचिपाहट और लोड की जाँच करें। बेयरिंग पर लोड बढ़ाएँ या तेल की चिपचिपाहट बदलें। तेल व्हिप (oil whip) के लिए: गति तुरंत कम करें महत्वपूर्ण सीमा से नीचे। रोटर डायनामिक्स विशेषज्ञ से परामर्श लें।

ISO 10816 कंपन तीव्रता — संपूर्ण वर्गीकरण तालिका

ISO 10816 (जिसे ISO 20816 द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया गया है, लेकिन अभी भी व्यापक रूप से संदर्भित किया जाता है) चार मशीन श्रेणियों के लिए कंपन तीव्रता क्षेत्रों को परिभाषित करता है। कंपन को बेयरिंग हाउसिंग पर mm/s RMS में वेग के रूप में मापा जाता है। नीचे दी गई तालिका सभी चार श्रेणियों के लिए सभी क्षेत्र सीमाओं को दर्शाती है - माप का मूल्यांकन करते समय इसे त्वरित संदर्भ के रूप में उपयोग करें।

📋 आईएसओ 10816-3 कंपन तीव्रता क्षेत्र — सभी मशीन श्रेणियां (मिमी/सेकंड आरएमएस)
मशीन वर्ग जोन ए
अच्छा		 जोन बी
स्वीकार्य		 जोन सी
चेतावनी		 जोन डी
खतरा
कक्षा I
15 किलोवाट या उससे कम की छोटी मशीनें
(पंप, पंखे, कंप्रेसर)		 ≤ 0.71 0.71 – 1.8 1.8 – 4.5 4.5
कक्षा II
मध्यम आकार की मशीनें 15–75 kW
(विशेष आधार के बिना)		 ≤ 1.8 1.8 – 4.5 4.5 – 11.2 11.2
कक्षा III
बड़ी मशीनें > 75 किलोवाट
(कठोर नींव)		 ≤ 2.8 2.8 – 7.1 7.1 – 18 अठारह
कक्षा चतुर्थ
बड़ी मशीनें > 75 किलोवाट
(लचीली नींव, जैसे स्टील फ्रेम)		 ≤ 4.5 4.5 – 11.2 11.2 – 28 अठ्ठाइस
📌 इस तालिका का उपयोग कैसे करें

स्टेप 1: अपनी मशीन की श्रेणी का निर्धारण शक्ति और नींव के प्रकार के आधार पर करें।
चरण दो: प्रत्येक बेयरिंग हाउसिंग पर रेडियल दिशा में समग्र कंपन वेग (मिमी/सेकंड आरएमएस) को मापें।
चरण 3: क्षेत्र का पता लगाएं। जोन ए = नव-स्थापित या उत्कृष्ट। जोन बी = अप्रतिबंधित दीर्घकालिक संचालन। जोन सी = केवल सीमित अवधियों के लिए स्वीकार्य — रखरखाव का शेड्यूल बनाएं। जोन डी = क्षति हो रही है — मशीन को यथाशीघ्र रोकें।

याद करना: रुझान, निरपेक्ष मूल्यों से अधिक मायने रखते हैं। एक मशीन जो पहले 1.5 मिमी/सेकंड की गति से चल रही थी, अब 3.0 मिमी/सेकंड (क्लास II के लिए ज़ोन बी) की गति से चल रही है और उसकी गति दोगुनी हो गई है — कारण की जांच करें, भले ही यह अभी भी "स्वीकार्य" है। Balanset-1A का वाइब्रोमीटर मोड (F5) तत्काल ज़ोन मूल्यांकन के लिए समग्र वेग V1s प्रदर्शित करता है।

⚠️ ISO 10816 बनाम ISO 20816

ISO 10816 को औपचारिक रूप से ISO 20816 (2016-2022 में प्रकाशित) द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया गया है। अधिकांश मशीन प्रकारों के लिए ज़ोन सीमाएँ समान बनी हुई हैं, लेकिन ISO 20816 विस्थापन के लिए मूल्यांकन मानदंड जोड़ता है और मशीन-विशिष्ट भागों का विस्तार करता है। व्यवहार में, ISO 10816 मान उद्योग-मानक संदर्भ बने हुए हैं। Balanset-1A और अधिकांश औद्योगिक कंपन प्रोग्राम अभी भी ISO 10816 ज़ोन का उपयोग करते हैं।

मापन से निगरानी तक

प्रवृत्ति विश्लेषण

एक स्पेक्ट्रम एक स्नैपशॉट होता है। कंपन विश्लेषण की शक्ति यह है कि... प्रवृत्ति विश्लेषण — समय के साथ होने वाले परिवर्तनों पर नज़र रखना।

  • एक आधार रेखा बनाएं: Measure new or known-good equipment. Save spectra.
  • अंतराल निर्धारित करें: महत्वपूर्ण: साप्ताहिक। मानक: मासिक। सहायक: त्रैमासिक।
  • पुनरावृत्ति सुनिश्चित करें: समान बिंदु, समान दिशाएँ, समान परिचालन स्थितियाँ।
  • परिवर्तन ट्रैक करें: आईएसओ जोन ए में भी आधारभूत स्तर से 2× वृद्धि महत्वपूर्ण है।

निर्णय एल्गोरिदम

  1. एक उच्च गुणवत्ता वाला स्पेक्ट्रम प्राप्त करें (F8 चार्ट, रेडियल + एक्सियल)।
  2. सबसे ऊँची चोटी की पहचान करें — यही मुख्य समस्या है।
  3. दोष के प्रकार से मिलान करें:
    • 1× प्रभुत्व रखता है → असंतुलन → Balanset-1A से संतुलन करें।
    • 2× प्रभुत्व + उच्च अक्षीय → गलत संरेखण → शाफ्ट को पुनः संरेखित करें।
    • अनेक हार्मोनिक्स → ढीलापन → जांच करें और कसें।
    • अतुल्यकालिक शिखर → बेयरिंग → प्रतिस्थापन की योजना बनाएं।
    • जीएमएफ + साइडबैंड → गियर → तेल की जाँच करें, गियरबॉक्स का निरीक्षण करें।
  4. सबसे पहले मुख्य समस्या को ठीक करें — अक्सर गौण लक्षण गायब हो जाते हैं।

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