प्रारंभिक असंतुलन समजून घेणे
प्रारंभिक असंतुलन — ज्याला मूळ किंवा सापडलेला-तसा अनबॅलन्स असेही म्हणतात — ही ती unbalance स्थिती आहे जी एखाद्या rotor कोणत्याही balancing दुरुस्ती लागू केली गेली आहे. ही रोटरची मूलभूत स्थिती असते, जी बॅलन्सिंग कार्यपद्धतीच्या अगदी पहिल्या रननदरम्यान टिपली जाते. तिचे परिमाण आणि कोनीय स्थान मोजून शोधले जाते vibration आयाम आणि phase रोटर त्याच्या बॅलन्सिंग वेगाने फिरत असताना. बॅलन्सिंग कामात त्यानंतर येणारी प्रत्येक गोष्ट या प्रारंभिक व्हेक्टरच्या संदर्भात मोजली जाते: कामाची परिणामकारकता ज्याच्याशी तुलना करून ठरवली जाते तो हा निकष असतो, आणि दुरुस्ती पूर्ण झाल्यावर जे काही उरते त्याला म्हणतात अवशिष्ट असंतुलन.
1. प्रारंभिक अनबॅलन्सचे स्रोत
रोटरच्या आयुष्यभरात अनेक स्रोतांमधून प्रारंभिक अनबॅलन्स जमा होतो — उत्पादनात, असेंब्लीत, सेवेत, आणि तो सुधारण्यासाठी केलेल्या देखभालीदरम्यानही.
उत्पादन सहनशीलता
अचूक मशीनिंग असूनही, परिपूर्ण सममिती अशक्य असते:
- सामग्रीची घनता भिन्नता: समजातीय नसलेली सामग्री, अंतर्गत रिक्त स्थान, किंवा समावेश वस्तुमान असममिती निर्माण करतात.
- मशीनिंग सहनशीलता: खऱ्या समकेंद्रितेपासूनचे लहान विचलन — रनआउट or विकेंद्रता — अनबॅलन्स निर्माण करतात.
- भिंतीची जाडी भिन्नता: कास्ट किंवा फॅब्रिकेटेड रोटरमध्ये, असमान भिंती म्हणजे असमान वस्तुमान वितरण.
- पोरॉसिटी आणि कास्टिंग दोष: एअर पॉकेट्स, श्रिंकेज किंवा स्लॅग समावेश हे वस्तुमान सरकवतात.
विधानसभा त्रुटी आणि भिन्नता
जेव्हा रोटर अनेक घटकांपासून तयार केला जातो, तेव्हा प्रत्येक भाग स्वतंत्रपणे चांगला असला तरीही अनबॅलन्स निर्माण होऊ शकतो:
- सहिष्णुता संचय: चांगल्या प्रकारे बॅलन्स केलेले भाग देखील भर घालू शकतात व्हेक्टररित्या महत्त्वपूर्ण एकूण मधे.
- कीड कनेक्शन: की, कीवे आणि स्प्लाइन्स हे मूलतःच असममित असतात.
- बोल्ट होल्स आणि फास्टनर्स: असमान अंतरावर असलेली छिद्रे किंवा विसंगत फास्टनर असंतुलन जोडतात.
- थर्मल आणि प्रेस फिट्स: संकुचित-फिट केलेले किंवा दाबवलेले घटक पूर्णपणे केंद्रित बसू शकत नाहीत.
ऑपरेशनल कारणे
अनबॅलन्स सेवेदरम्यानही विकसित होतो आणि रोटरच्या मूळ बॅलन्स केलेल्या स्थितीपासून दूर जातो:
- मटेरियल जमा होणे: घाण, धूळ, स्केल किंवा प्रक्रिया उत्पादन यावर जमा होणे इम्पेलर्स, पंखे ब्लेड, किंवा रोटर पृष्ठभाग.
- Erosion आणि झीज: घर्षणामुळे मटेरियलची असमान हानी, गंज, किंवा कॅव्हिटेशन.
- तुटलेले किंवा हरवलेले भाग: हरवलेली पंखा ब्लेड, तुटलेली इंपेलर व्हेन, विस्थापित घटक.
- विकृती: आघात, अतिउष्णता किंवा ओव्हरलोडमुळे होणारे बेंडिंग, वार्पिंग किंवा प्लास्टिक विरूपण.
- सैल होलेले घटक: असे भाग जे ढिले होऊन त्यांची स्थिती बदलली आहे.
देखभाल आणि मरम्मत क्रियाकलाप
विडंबना अशी की, देखभालीमुळेच तो अनबॅलन्स निर्माण होऊ शकतो जो दूर करण्याचा हेतू असतो:
- वेगळ्या वस्तुमानाचे किंवा वस्तुमान वितरणाचे बदली भाग बसवणे.
- वेल्डिंग दुरुस्ती ज्या असममितपणे धातू जोडतात.
- रिवर्क किंवा मशीनिंग ज्यामुळे मटेरियल असमानपणे काढले जाते.
- पेंट किंवा कोटिंग असमानपणे लावणे.
2. आरंभिक अनबॅलन्स कसे मोजले जाते
बॅलन्सिंग प्रक्रियेच्या पहिल्या मापन रनवर आरंभिक अनबॅलन्सचे परिमाण निश्चित केले जाते.
मापन मापदंड
- कंपन अॅम्प्लिट्यूड: 1× (प्रति आवर्तन एकदा) घटकाचे परिमाण, सामान्यतः mm/s, in/s किंवा mils मध्ये. हे थेट अनबॅलन्सच्या तीव्रतेशी निगडित असते.
- फेज कोन: the timing of the 1× vibration peak in degrees, relative to a reference mark detected by a keyphasor or tachometer. This is the response phase, not directly the heavy-spot angle: the vibration lags the actual heavy spot by an amount that depends on how close the running speed is to a resonance (from near 0° well below it, through 90° at it, to near 180° above it), plus sensor and instrumentation delays. The heavy-spot and correction-weight angle is therefore inferred by the balancing algorithm — via the trial-weight (influence-coefficient) method — rather than read straight off the phase display.
- वेग: ज्या रोटेशनल स्पीडवर रीडिंग घेतले जातात — हे महत्त्वाचे आहे कारण केंद्रापसारक बल अनबॅलन्समुळे निर्माण होणारे बल स्पीडच्या वर्गाच्या प्रमाणात वाढते.
सदिश प्रतिनिधित्व
आरंभिक अनबॅलन्स हा परिमाण आणि दिशा दोन्ही असलेला वेक्टर “O” (“Original” साठी) म्हणून दर्शविला जातो, सामान्यतः यावर काढला जातो ध्रुवीय आलेख जिथे:
- वेक्टरची लांबी कंपन अॅम्प्लिट्यूड दर्शवते, आणि
- the vector’s angle represents the measured response phase (from which the heavy-spot location is later inferred).
3. बॅलन्सिंग प्रक्रियेतील महत्त्व
आरंभिक-अनबॅलन्स मापन एकाच वेळी अनेक कामे करते.
सुधाराचे आधार रेषा
सर्व बॅलन्सिंग गणना आरंभिक अनबॅलन्सच्या संदर्भात केल्या जातात. भर घालणे हे उद्दिष्ट आहे सुधारणा वजन जे आरंभिक वेक्टरच्या समान आणि विरुद्ध कंपन वेक्टर निर्माण करतात आणि तो रद्द करतात.
गंभीरता मूल्यांकन
आरंभिक अनबॅलन्सचे परिमाण समस्या किती गंभीर आहे हे दर्शवते आणि निर्णय घेण्यास मदत करते:
- बॅलन्सिंग ही योग्य कृती आहे का, की दुसरा यांत्रिक दोष — सैलपणा किंवा गलिबद्धता — आधी सुधारली जाईल;
- योग्य आकार का ट्रायल वजने; आणि
- एक सुधारणा पुरेशी आहे की अनेक पुनरावृत्तींची आवश्यकता आहे.
रोटरला हात लावण्यापूर्वी एक उपयुक्त तपासणी म्हणजे मोजलेले अॅम्प्लिट्यूड रोटर प्रत्यक्षात निर्माण करत असलेल्या बलात रूपांतरित करणे; आमचे अनबॅलन्समुळे निर्माण होणाऱ्या केंद्रापसारी बलाचे कॅल्क्युलेटर दिलेला अनबॅलन्स आणि स्पीड थेट न्यूटनमध्ये रूपांतरित करते, ज्यामुळे निकड स्पष्ट होते.
प्रगती ट्रॅकिंग
आरंभिक अनबॅलन्सची सुधारणेनंतरच्या रेसिड्युअल अनबॅलन्सशी तुलना केल्यास काम किती चांगले झाले हे परिमाणित होते. चांगल्या बॅलन्समुळे सामान्यतः कंपन आरंभिक पातळीपासून 70–90% किंवा अधिक कमी होते.
प्रभाव गुणांक गणना
मध्ये प्रभाव गुणांक पद्धत, ट्रायल वेटचा प्रभाव वेगळा करण्यासाठी ट्रायल-वेट रनदरम्यान मोजलेल्या कंपनातून आरंभिक अनबॅलन्स वेक्टर वजा केला जातो:
T = (O + T) − O, जिथे O हा आरंभिक अनबॅलन्स आहे आणि T हा ट्रायल-वेट प्रभाव आहे.
त्या वेगळ्या केलेल्या परिणामावरून विश्लेषक इन्फ्लुएन्स कोएफिशियंट आणि त्याद्वारे योग्य करेक्शन वस्तुमान व कोन गणित करतो. सिंगल-प्लेन कामासाठी तुम्ही हे गणित पुन्हा करू शकता प्रभाव गुणांक कॅल्क्युलेटर.
4. अवशिष्ट अनबॅलन्सशी संबंध
बॅलन्सिंगचा संपूर्ण उद्देश म्हणजे प्रारंभिक अनबॅलन्स स्वीकारार्ह कमी अवशिष्ट पातळीपर्यंत कमी करणे. हा संबंध एका साध्या आधी-आणि-नंतर स्वरूपाचा असतो:
- प्रारंभिक अनबॅलन्स: “आधीची” स्थिती.
- दुरुस्ती: बॅलन्सिंग प्रक्रिया आणि वजन बसवणे.
- अवशिष्ट असंतुलन: “नंतरची” स्थिती.
आदर्शपणे अवशिष्ट हे प्रारंभिकाच्या 10–30% पेक्षा कमी असावे, आणि नेमके लक्ष्य रोटरच्या बॅलन्स-क्वालिटी आवश्यकतेनुसार ठरते ISO 21940-11 (याचा आधुनिक उत्तराधिकारी ISO 1940-1). Translating a chosen G-ग्रेड आणि सेवा गतीचे ग्राम-मिलिमीटरमधील अनुमत आकड्यात रूपांतर करणे जलद असते अवशिष्ट असंतुलन कॅल्क्युलेटर (ISO 21940-11).
5. वैशिष्ट्यपूर्ण प्रारंभिक असंतुलन स्तर
प्रारंभिक अनबॅलन्सचे प्रमाण उपकरणाचा प्रकार आणि सेवा इतिहासानुसार मोठ्या प्रमाणात बदलते.
नवीन किंवा अलीकडे बॅलन्स केलेले रोटर
औद्योगिक यंत्रसामग्रीसाठी कंपन सामान्यतः 0.5 ते 2.0 mm/s (0.02 ते 0.08 in/s) असते — ही चांगली ते स्वीकारार्ह बॅलन्स स्थिती आहे.
मध्यम असंतुलित रोटर
2.0 ते 7.0 mm/s (0.08 ते 0.28 in/s) चे कंपन म्हणजे रोटर लवकरच बॅलन्स करावा. नियमित देखभालीसाठी आलेल्या उपकरणांची ही सामान्य स्थिती असते.
गंभीरपणे असंतुलित रोटर
7.0 mm/s (0.28 in/s) पेक्षा जास्त कंपन गंभीर अनबॅलन्स दर्शवते ज्याकडे तत्काळ लक्ष देणे आवश्यक असते, बहुधा गायब झालेले ब्लेड, जड साचलेपणा किंवा मोठ्या घटकाच्या नुकसानामुळे.
टीप: ही सामान्य औद्योगिक यंत्रसामग्रीसाठीची सर्वसाधारण मार्गदर्शक तत्त्वे आहेत. विशिष्ट स्वीकारार्ह पातळी ही यंत्राचा प्रकार, आकार, गती आणि माउंटिंगवर अवलंबून असते, जी पुढील मानकांद्वारे निश्चित केली जाते जसे की ISO 20816 series (formerly ISO 10816).
6. फील्ड मापन आणि दस्तऐवजीकरण
एकत्र जोडलेल्या यंत्रावर, प्रारंभिक अनबॅलन्स हे जागेवरच मोजले जाते, बॅलन्सिंग मशीनवर नव्हे संतुलन यंत्र. यासारखे पोर्टेबल दोन-चॅनेल विश्लेषक Balanset-1A यंत्राच्या स्वतःच्या बेअरिंगमध्ये कार्यगतीला 1× अॅम्प्लिट्यूड आणि फेज वाचतो, मूळ “O” व्हेक्टर नोंदवतो, आणि नंतर ते कमी करणारे ट्रायल-वेट व करेक्शन रन मार्गदर्शित करतो — असेंब्ली व थर्मल परिणामांसह रोटर प्रत्यक्षात ज्या स्थितीत चालतो ती खरी अॅज-फाउंड स्थिती टिपतो, जी शॉप बॅलन्सिंग मशीन कधीही पाहू शकणार नाही.
कोणतेही साधन वापरले तरी, प्रारंभिक-अनबॅलन्सचे मापन बॅलन्सिंग नोंदीचा भाग असावे:
- प्रत्येक मापन बिंदूवरील कंपन अॅम्प्लिट्यूड आणि फेज;
- मापनादरम्यानची कार्यगती;
- तारीख आणि उपकरण ओळख; आणि
- तपासणीदरम्यान नोंदवलेले अनबॅलन्सचे कोणतेही दृश्यमान कारण.
हे दस्तऐवजीकरण रोटरच्या स्थितीची ऐतिहासिक नोंद तयार करते आणि पुढील गोष्टीला आधार देते ट्रेंड विश्लेषण कालांतराने — उदाहरणार्थ, साचलेपणा किंवा झीजेमुळे अनबॅलन्स हळूहळू वाढत आहे का हे उघड करते आणि कंपन गंभीर होण्यापूर्वी देखभालीचे नियोजन करू देते.
