Subharmonics ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು
A subharmonic ಎಂಬುದು ಒಂದು vibration spectrum ಯಲ್ಲಿನ ಆವೃತ್ತಿ ಘಟಕವಾಗಿದ್ದು, ಅದು ಮೂಲ forcing frequencyನ ಪೂರ್ಣಾಂಕ ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸುತ್ತದೆ. ಯಂತ್ರ ವಿಶ್ಲೇಷಣದಲ್ಲಿ ಆ ಮೂಲವು ಬಹುತೇಕ ಯಾವಾಗಲೂ ನಿರಂತರ ವೇಗ (1X), ಆದ್ದರಿಂದ subharmonicsಗಳು 1/2X, 1/3X ಅಥವಾ 1/4X ಕ್ರಮಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸುತ್ತವೆ. ಅವು below ಮುಖ್ಯ synchronous ಘಟಕದ ಕೆಳಗೆ ಇರುವುದರಿಂದ, ಅವುಗಳನ್ನು ಸಬ್-ಸಿಂಕ್ರೋನಸ್ ಕಂಪನಗಳೆಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ವಿಶ್ಲೇಷಕನಿಗೆ ದೊರಕುವ ಅತ್ಯಂತ ಡಯಾಗ್ನೋಸ್ಟಿಕ್ ಮೌಲ್ಯಮಯ ಶಿಖರಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಇವುಗಳಾಗಿವೆ — ಸ್ಪಷ್ಟ ಭೌತಿಕ ಕಾರಣವಿಲ್ಲದೆ ಅವು ಅಪರೂಪವಾಗಿ ಮಾತ್ರ ಕಾಣಿಸುತ್ತವೆ.
1. ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ: Subharmonic ಎಂದರೇನು?
Where ordinary harmonics are whole-number multiples of the running speed (2X, 3X, 4X), subharmonics are the reciprocal: whole-number divisions of it. A peak at exactly half the shaft speed is the classic example, often written 1/2X or 0.5X. A true subharmonic therefore always sits below 1X — 0.5X, 0.33X, 0.25X. In practice the most informative pattern is not the 1/2X line alone but a half-order family — peaks at 1/2X, 3/2X (1.5X) and 5/2X (2.5X), all spaced by half an order. Strictly speaking, only the 1/2X member is a subharmonic and sub-synchronous; the members above 1X (1.5X, 2.5X, …) are fractional-order (half-order) harmonics, not sub-synchronous components. The appearance of such a comb is a textbook signature of specific mechanical faults rather than random noise.
ನಿಜವಾದ subharmonic ಅನ್ನು ಪೂರ್ಣಾಂಕವಲ್ಲದ sub-synchronous ಘಟಕದಿಂದ ವಿಭೇದಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯ. 0.50X ನಲ್ಲಿ ನಿಖರವಾಗಿ ಸ್ಥಿರಗೊಂಡಿರುವ ಶಿಖರವು ಓಡುವ ವೇಗದ ನಿಜವಾದ subharmonic; ಆದರೆ ಉದಾಹರಣೆಗೆ 0.43X ನಲ್ಲಿ ಇರುವ ಶಿಖರವು sub-synchronous ಆಗಿದ್ದರೂ not ನಿಖರ ಭಾಗವಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಆ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೇ ಅನುಮಾನಿತ ಕಾರಣಗಳ ಪಟ್ಟಿಯನ್ನು ತಕ್ಷಣ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. Subharmonicsಗಳು harmonicsಗಳಷ್ಟು ಸಾಮಾನ್ಯವಲ್ಲ, ಆದರೆ ಅವು ಕಂಡುಬಂದಾಗ ಬಹುತೇಕ ಯಾವಾಗಲೂ ಕೆಳಗಿನ ಕಾರಣಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ.
2. ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸಡಿಲಿಕೆ — ಅತಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಾರಣ
1/2X subharmonicನ ಪ್ರಮುಖ ಮೂಲವೆಂದರೆ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸಂಸ್ಥೋಲನ. ಒಂದು ಘಟಕ ಸಡಿಲವಾಗಿರುವಾಗ — housing ನಲ್ಲಿ slack ಆಗಿರುವ bearing, ಧರಿಸಿದ fit, ಅಥವಾ ಸಡಿಲ mounting bolt — ಅದು ಬಲವಾದ non-linear “bouncing” ಅಥವಾ “rattling” ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆ ಕ್ಲಿಯರೆನ್ಸ್ ಭಾಗವು ತನ್ನ seatಗೆ ಅಪ್ಪಳಿಸಲು ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಆ ಅಪ್ಪಳಿಕೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಪ್ರತಿ other ಪರಿವೃತ್ತಿಗೊಮ್ಮೆ ಮರುಕಳಿಸುವ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯಿಂದ, ವ್ಯವಸ್ಥೆ forcing frequencyನ ಅರ್ಧದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ.
The resulting spectrum shows the 1X peak accompanied by a half-order series at 1/2X, 3/2X, 5/2X and so on — the 1/2X subharmonic together with its fractional-order harmonics above 1X. That half-order family is one of the most reliable fingerprints in vibration diagnostics: it almost unambiguously indicates severe structural looseness, and its growth over time tracks the worsening of the fit. The more pronounced and numerous the half-order peaks, the looser the joint has become.
3. Journal-Bearing ಅಸ್ಥಿರತೆ
fluid-film ಅಥವಾ ಜರ್ನಲ್ ಬೇರಿಂಗ್ಗಳುಮೇಲೆ ಬೆಂಬಲಿತ ಯಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ, sub-synchronous ಕಂಪನವು oil-film instability ಯ ಮಹತ್ವದ ಎಚ್ಚರಿಕೆ. ಇವು ಸ್ವಯಂ-ಪ್ರೇರಿತ ಕಂಪನಗಳು — ಸ್ಥಿರ ಪರಿವೃತ್ತಿಯಿಂದಲೇ ಶಕ್ತಿಯು ನೇರವಾಗಿ ಕಂಪನಕ್ಕೆ ಆಹಾರವಾಗುವುದರಿಂದ, ಹೊರಗಿನ forcing ಇಲ್ಲದೆ ಕೂಡ ಅವು ಹೆಚ್ಚಾಗಬಹುದು.
- ಆಯಿಲ್ ವರ್ಲ್: ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಓಡುವ ವೇಗದ 0.42X ಮತ್ತು 0.48X ನಡುವೆ ಕಾಣುತ್ತದೆ, ಅರ್ಧ ಕ್ರಮದ ಸ್ವಲ್ಪ ಕೆಳಗೆ ಬಲವಾದ, ಸ್ಪಷ್ಟ ಶಿಖರವಾಗಿ ಗೋಚರಿಸುತ್ತದೆ. ಶಾಫ್ಟ್ ಅನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುವ oil wedge bearing clearance ಒಳಗೆ ಪರಿಭ್ರಮಣ (whirl) ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದಾಗ ಇದು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ, ಶಾಫ್ಟ್ ಅನ್ನು journal ಸುತ್ತ ಎಳೆಯುತ್ತಾ. ಇದು ನಿಖರವಾಗಿ 0.5X ನಲ್ಲಿ ಇರದೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಕೆಳಗೆ ಇರುವುದರಿಂದ, ಆ ನಿಖರ ಆವೃತ್ತಿಯೇ whirl ಅನ್ನು loosenessನಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸುವ tell-tale ಆಗಿದೆ.
- Oil whip: ಇದು ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚು ಗಂಭೀರ ಮತ್ತು ವಿನಾಶಕಾರಿ ಅಸ್ಥಿರತೆಯ ರೂಪ. Whirl frequency ರೋಟರ್’ನ ಮೊದಲ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಆವೃತ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಂಡಾಗ, ಅಥವಾ critical speed. ಆಗ ಕಂಪನವು ಆ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಆವೃತ್ತಿಗೆ “lock on” ಆಗಿ ಯಂತ್ರದ ವೇಗ ಹೆಚ್ಚಾದರೂ ಅದೇ ಆವೃತ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ — ಇದುವೇ whip ಅನ್ನು speed-tracking whirlನಿಂದ ವಿಭೇದಿಸುವ ಮುಖ್ಯ ಲಕ್ಷಣ. ಆಂಪ್ಲಿಟ್ಯೂಡ್ಗಳು bearing ಅಥವಾ shaftಗೆ ಹಾನಿ ಉಂಟುಮಾಡುವಷ್ಟು ಭೀಕರವಾಗಬಹುದು.
ಈ ಅಸ್ಥಿರತೆಗಳನ್ನು ಸುತ್ತುವ journal-bearing frequencies ಅನ್ನು ಮುಂಚಿತವಾಗಿ ವಿಶೇಷ journal-bearing defect frequency calculatorನೊಂದಿಗೆ ಅಂದಾಜಿಸಬಹುದು, ಇದರಿಂದ sub-synchronous ಶಿಖರವು whirl bandನೊಳಗಿದೆಯೇ ಎಂದು ದೃಢೀಕರಿಸಲು ಸಹಾಯವಾಗುತ್ತದೆ.
4. Sub-Synchronous ಶಿಖರಗಳ ಇತರೆ ಮೂಲಗಳು
- belt-drive ಸಮಸ್ಯೆಗಳು: ಧರಿಸಿದ ಅಥವಾ ಹಾನಿಗೊಂಡ belt ತನ್ನದೇ ಪರಿವೃತ್ತಿ ದರಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ sub-synchronous ಘಟಕಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು; ಅದು ಯಾವ pulley ವೇಗಕ್ಕಿಂತಲೂ ಕಡಿಮೆ. ಅನುಮಾನಿತ belt-drive defects — ಮತ್ತು ವಿಶೇಷವಾಗಿ V-belt faults — ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸಿದ belt frequency ಜೊತೆ ಹೋಲಿಸಿ belt defect frequency calculator.
- ಹರಿವು-ಸಂಬಂಧಿತ ಪರಿಣಾಮಗಳು: pumpಗಳು ಮತ್ತು fanಗಳಲ್ಲಿ, sub-synchronous energy ಹುಟ್ಟಬಹುದು ಪ್ರವಾಹದ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧತೆ ಅಥವಾ rotating stallನಿಂದ. ಈ ಘಟಕಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ not 1Xನ ನಿಖರ ಭಾಗಗಳಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ; ಈ ಸಂಗತಿಯೇ ಮೂಲವು mechanical ಗಿಂತ hydraulic ಅಥವಾ aerodynamic ಆಗಿದೆ ಎಂಬ ಉಪಯುಕ್ತ ಸೂಚಕ. Compressorsನಲ್ಲಿ ಸಂಬಂಧಿತ surging ಘಟನೆಯೂ running speedನ ಕೆಳಗಿನ floor ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು.
5. ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ದೃಢೀಕರಣ
ಡಯಾಗ್ನೋಸಿಸ್ ಸಣ್ಣ ಆವೃತ್ತಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಮೊದಲ ಕಾರ್ಯವೆಂದರೆ ನಿಖರ ಶಿಖರ ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ನಿಗದಿಪಡಿಸುವುದು. 0.50X ನಲ್ಲಿ ಇರುವ line ತುಂಬಾ ಬಲವಾಗಿ looseness ಅನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ; 0.47X ನಲ್ಲಿ ಇರುವದು ಬಹುತೇಕ oil whirl ಆಗಿರುತ್ತದೆ; ಪೂರ್ಣ 1/2X, 3/2X, 5/2X ಸರಣಿ ಕಂಡರೆ looseness ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿಶ್ವಾಸದಿಂದ ದೃಢೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ high spectral resolution ಮತ್ತು accurate speed reference ಅತ್ಯಾವಶ್ಯಕ, ಏಕೆಂದರೆ 0.48X ಮತ್ತು 0.50X ಕಡಿಮೆ resolution ನಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ರೀತಿಯಾಗಿ ಕಾಣಬಹುದು.
ದಿ time waveform ಮೌಲ್ಯಯುತ corroboration ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. Looseness ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಪಷ್ಟ impacting ಅಥವಾ truncation ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ — ಸಡಿಲ ಭಾಗ bottom out ಆಗುವ flattened ಅಥವಾ clipped peaks — ಇತ್ತ oil whirl ತೀಕ್ಷ್ಣ ಅಪ್ಪಳಿಕೆಗಳಿಲ್ಲದ ಸ್ಮೂತ್, modulating signal ಆಗಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ. ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, portable two-channel analyser ಆದ ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸೆಟ್-1ಎ ವಿಶ್ಲೇಷಕನಿಗೆ operating speed ನಲ್ಲಿ spectrum ಮತ್ತು synchronised time waveform ಎರಡನ್ನೂ ಹಿಡಿಯಲು ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ, ಹೀಗಾಗಿ teardown ನಿಗದಿಪಡಿಸುವ ಮುನ್ನ ನಿಖರ sub-synchronous frequency ಮತ್ತು waveform ಸ್ವಭಾವವನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಬಹುದು.
