Understanding இயற்கையான அதிர்வன
ஒவ்வொரு உடல் கட்டமைப்பின் உள்ளுணர்வு அதிர்வெண் — மற்றும் அனுதாபக் குறிப்பொடு அதன் தொடர்பு ஏன் அதிர்வு பகுப்பாய்வு மற்றும் சுழற்று இயந்திரவியல் பொறியியலில் மிகக் கிறிட்டிகலான கருத்துகளில் ஒன்றாக உள்ளது.
இயல்பான அதிர்வெண் கணக்கீட்டு பொறி
Calculate fn எளிய அமைப்புகளுக்கு + இயக்க வேகத்திற்கு எதிராக அனுதாபக் குறிப்பு ஆபத்து சரிபார்க்கவும்
Results
இயல்பான அதிர்வெண் மற்றும் உரிதன ஆபத்து மதிப்பீடு
இயல்பான அதிர்வெண்ணைக் காணவும்
முக்கிய கருத்துக்கள் — ஒரு பார்வையில்
ஒவ்வொரு அதிரும் முறைமையையும் கட்டுப்படுத்தும் மூன்று அடிப்படைப் பண்புக்கள்
| கட்டமைப்பு / கூறு | Typical fn Range | வழக்கமான இயக்க ஆர்.பி.எம். | Resonance Risk | Notes |
|---|---|---|---|---|
| பெரிய கான்கிரீட் அடிப்படை | 15–40 Hz | 900–2400 | Low | மிகவும் கடினமாக; பொதுவாக இயக்க வேகத்தை விட மிக அधिक |
| எஃகு அடிப்படை தட்டு / ஸ்கிட் | 20–80 Hz | 1200–4800 | Medium | 2-துருவ அல்லது 4-துருவ மோட்டார் வேகத்துடன் ஒத்துப்போக முடியும் |
| குழாய்களின் அமைப்பு (இடைவெளி) | 5–50 Hz | 300–3000 | High | நீண்ட ஆதரணற்ற இடைவெளிகள் மிகவும் எளிதில் பாதிக்கப்படுகின்றன |
| Pump pedestal | 25–60 Hz | 1500–3600 | Medium | செங்குத்து泵 குறிப்பாக சிக்கலாக உள்ளன |
| விசிறி சவ்வு / பொதிப்பு | 15–120 Hz | 900–7200 | Medium | தாள் உலோக பேनல்கள் பல பயன்முறைகளை கொண்டிருக்கலாம் |
| மின்சார மோட்டார் பிரேம் | 40–200 Hz | 2400–12000 | Low | பொதுவாக 1× இயக்க வேகத்தை விட அதிக வரவாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது |
| தண்டு (1ம் முக்கியமான வேகம்) | 20–500 Hz | 1200–30000 | High | தெரிந்து கொள்ள வேண்டும்; முக்கியமான வேகத்தை கடப்பது = கடுமையான அதிர்வு |
| தாங்கு சவ்வு | 100–1000 Hz | — | Low | தாங்கு பழுதுறை பாக்கங்களால் தூண்டப்படுகிறது, 1× வேகத்தால் அல்ல |
| Gearbox casing | 200–2000 Hz | — | Low | கியர் மெஷிங் அதிர்வெண்களால் தூண்டப்படுகிறது |
| ஸ்ப்ரிங் ஐசோலேட்டர்கள் (நிறுவப்பட்டவை) | 2–8 Hz | 120–480 | Medium | இயக்க வேகத்தை விட குறிப்பாக கீழே இருக்க வேண்டும் தனிமையாக்கல் |
| Rubber mounts | 5–25 Hz | 300–1500 | Medium | விறைப்பு வெப்பநிலை மற்றும் வயது மாறுபட்டு மாறுகிறது |
| அதிர்வெண் விகிதம் (fop / fn) | Zone | பெருக்கல் காரணி | நடைமுறை பொருள் | Recommendation |
|---|---|---|---|---|
| 0 – 0.7 | Safe Below | 1.0 – 2.0× | அதிர்வ சக்தி கிட்டத்தட்ட 1:1 பரவுகிறது; அமைப்பு கட்டாய சக்தியுடன் கூட-கட்டம் நகரும் | ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்கது; கடினமாக ஏற்றப்பட்ட உபகரணங்களுக்கான சாதாரண இயக்க மண்டலம் |
| 0.7 – 0.85 | Approach Zone | 2 – 5× | அலைவீச்சு குறிப்பாக பெருக்க தொடங்கும்; ஆரம்ப ஒத்ததிர்வு விளைவுகள் | நிலையான-நிலை இயக்கத்தை தவிர்க்கவும்; ஒடுக்க-தொடக்க/கடற்கரை-கீழே நிலையற்ற பயணத்திற்கு ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்கது |
| 0.85 – 1.15 | Resonance Band | 5 – 50× | கடுமையான பெருக்கல்; அலைவீச்சு தணிப்பு மட்டுமே குறைக்கப்பட்டுள்ளது; கட்டமைப்பு சேதம் சாத்தியமாகும் | இங்கே ஒருபோதும் இயக்க வேண்டாம்; தவிர்க்க முடியாதவிட்டால் விரைவாக நகரவும் |
| 1.15 – 1.4 | Exit Zone | 2 – 5× | அலைவீச்சு குறைந்து வருகிறது ஆனால் இன்னும் உயர்ந்துள்ளது; கட்டம் வேகமாக மாறிக்கொண்டு வருகிறது | நிலையான-நிலை தவிர்க்கவும்; சுருக்க நிலையற்ற ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்கது |
| 1.4 – 2.5 | Safe Above | 0.3 – 1.0× | அதிர்வு குறைக்கப்பட்டுள்ளது; அமைப்பின் நிலையெண் இயக்கத்திற்கு எதிர்ப்புக்களைக்கிறது; கட்ட বিপরীতம் | நমনীயமாக ஏற்றப்பட்ட உபகரணங்களுக்கான நல்ல தனிமையாக்கல் மண்டலம் |
| > 2.5 | Isolation Zone | < 0.3× | சிறந்த அதிர்வ தனிமையாக்கல்; மிக குறைவான சக்தி பரவுகிறது | வசந்த/ரப்பர்-ஏற்றப்பட்ட இயந்திரங்களுக்கான இலட்சியமாகும் |
| Method | தேவையான உபகரணம் | Machine State | Accuracy | Best For | Limitations |
|---|---|---|---|---|---|
| இம்பாக்ட் சோதனை (பம்ப் சோதனை) | மோடல் হாமர் + முடுக்கமாপி + FFT பகுப்பாய்க்க கருவி | Stopped | High | கட்டமைப்புகள், அடிப்படை தட்டுகள், குழாய்கள், தாங்கி வீடுகள் | இயந்திரம் நிறுத்தப்பட வேண்டும்; வேகத்தை சார்ந்த விளைவுகளை தவற விடலாம் |
| இயக்கம்-அப் / கடற்கரை-கீழ் | அதிர்வு சென்சார் + டாக்கோமீட்டர் + வரிசை ট்র்যாக்கிங் | இயங்கும் (மாறக்கூடிய வேகம்) | High | தண்டு வியத்திற்குட்பட்ட வேगம், அடிப்படை நிலைப்படுத்தல்கள் | மாறக்கூடிய வேகம் தேவை; 1× சமநிலையற்ற விசை முதன்மையாக தண்டு வியத்திற்குட்பட்டவற்றைத் தூண்டுகிறது |
| செயல்பாட்டு விலகல் வடிவம் (ODS) | பல-சناኩ்ல் பகுப்பாய்க்க கருவி + பல சென்சார்கள் | இயங்கும் (இயல்பான) | Medium | குறிப்பிட்ட அதிர்வெண்ணில் கட்டமைப்பு எவ்வாறு நகர்கிறது என்பதைக் காட்சிப்படுத்துதல் | விலகல் வடிவத்தைக் காட்டுகிறது, உண்மையான முறை வடிவம் அல்ல (பல முறைகள் பங்களிக்கின்றன) |
| சோதனை மோடல் பகுப்பாய்வு (EMA) | மோடல் ஹாமர் அல்லது வதை + சுற்றி வரும் சென்சார்கள் + மோடல் மென்பொருள் | Stopped | Very High | முழுமையான மோடல் மாதிரி (அதிர்வெண்கள், வடிவங்கள், குறைக்கும் செயல்) | நேரத்தை எடுக்கும்; நிபுணத்வம் தேவை; சிக்கலான தரவு செயல்பாடு |
| வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு பகுப்பாய்வு (FEA) | கணினி + FEA மென்பொருள் + மாதிரி | N/A (உருவகப்படுத்துதல்) | மாதிரியைப் பொறுத்து | வடிவமைப்பு கட்டம்; பரஸ்பர பகுப்பாய்வு; சிக்கலான வடிவங்கள் | নির்ভুলতা மডেল গুণমানের উপর নির্ভর করে; সীমানা শর্তগুলি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ |
| জলপ্রপাত / ক্যাসকেড প্লট | অর্ডার ট্র্যাকিং সহ কম্পন বিশ্লেষক | இயங்கும் (மாறக்கூடிய வேகம்) | High | গতি পরিবর্তনের সময় একাধিক অনুরণন সনাক্ত করা | গতি পরিবর্তন প্রয়োজন; শুধুমাত্র কার্যকর শক্তি দ্বারা উত্তেজিত অনুরণন খুঁজে পায় |
সংজ্ঞা: প্রাকৃতিক কম্পন সংখ্যা কি?
প্রাকৃতিক কম্পন সংখ্যা এমন কম্পন সংখ্যা যেখানে একটি যান্ত্রিক ব্যবস্থা সমতা থেকে বিচ্যুত হওয়ার পরে মুক্তভাবে দোলে। এটি সিস্টেমের দ্বারা নির্ধারিত হয় mass and stiffness: fn = (1/2π) × √(k/m), যেখানে k হল কঠোরতা (N/m) এবং m হল ভর (kg)। যখন একটি বাহ্যিক শক্তির কম্পন সংখ্যা একটি প্রাকৃতিক কম্পন সংখ্যার সাথে মিলে যায় resonance ঘটে — কম্পন প্রশস্ততা 10–50× বৃদ্ধি পেতে পারে এবং বিপর্যয়কর ব্যর্থতা ঘটাতে পারে। ঘূর্ণমান যন্ত্রপাতিতে, critical speed (RPM) = fn × 60। একটি দ্রুত ক্ষেত্র অনুমান স্থিতিশীল বিচ্যুতি ব্যবহার করে: fn ≈ 15.76 / √δmm.
A இயல்பு அதிர்வெண் একটি নির্দিষ্ট কম্পন সংখ্যা যেখানে একটি ভৌত বস্তু বা ব্যবস্থা তার সমতা অবস্থান থেকে বিঘ্নিত হলে এবং তারপরে কোনো চলমান বাহ্যিক চালিত শক্তি ছাড়াই মুক্তভাবে কম্পিত হতে দেওয়া হয়। এটি বস্তুর একটি অন্তর্নিহিত, মৌলিক বৈশিষ্ট্য যা সম্পূর্ণভাবে এর ভৌত বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত — প্রধানত এর mass (জড়তা) এবং এর stiffness (স্থিতিস্থাপকতা)। প্রতিটি ভৌত বস্তু, একটি গিটার তারের বাইরে একটি সেতু স্প্যান থেকে একটি মেশিনের সমর্থন পদতল পর্যন্ত, একটি বা একাধিক প্রাকৃতিক কম্পন সংখ্যা রয়েছে।
প্রাকৃতিক কম্পন সংখ্যাগুলি কখনও কখনও বলা হয় eigenfrequencies (জার্মান শব্দ "eigen" থেকে যার অর্থ "নিজস্ব" বা "বৈশিষ্ট্যগত"), এবং সংশ্লিষ্ট কম্পন ধরণগুলি বলা হয় mode shapes அல்லது eigenmodes। একটি মেশিন ভিত্তির মতো একটি জটিল কাঠামোতে শত শত প্রাকৃতিক কম্পন সংখ্যা থাকতে পারে, প্রতিটি একটি অনন্য বিকৃতি ধরণের সাথে যুক্ত — বাঁক, মোড়ানো, শ্বাসপ্রশ্বাস, রকিং, এবং আরও অনেক কিছু।
சுழலும் இயந்திரங்களில், அதிர்வன் சிக்கல்கள் பெரும்பாலாக அதிகப்படியான தூண்டுதல் சக்திகளால் (சமச்சீரற்ற நிலை போன்றவை) ஏற்படாமல், ஒரு தூண்டுதல் அதிர்வெண் संरचनात्मक இயற்கை அதிர்வெண்ணுடன் பொருந்தும் ஒரு விதிதিர்க்கமான தற்செயல் நிலையால் ஏற்படுகிறது. முற்றிலும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க அளவிலான சமச்சீரற்ற நிலை கூட இயந்திரம் ஒரு கட்டமான அதிர்வெண்ணில் அல்லது அதற்கு அருகில் செயல்பட்டால் தீங்கு விளைவிக்கும் அதிர்வத்தை உற்பத்தி செய்யலாம். இயற்கை அதிர்வெண்களை அடையாளம் காணுவது எனவே விளக்க முடியாத உচ்சமான அதிர்வத்தை ஆய்வு செய்யும் போது மிக முக்கியமான கண்டறிதல் நிலைகளுள் ஒன்றாகும்.
நிறை, விறைப்புத்தன்மை மற்றும் இயற்கை அதிர்வெண்ணுக்கு இடையிலான உறவு
நிறை, விறைப்புத்தன்மை மற்றும் இயற்கை அதிர்வெண்ணுக்கு இடையிலான அடிப்படை உறவு அதிர்வன் பொறியியலில் மிக முக்கியமான கருத்துக்களுள் ஒன்றாகும். இது உள்ளுணர்வுபூர்வமாகவும் கணிதவியல் ரீதியாகவும் துல்லியமாகவும் உள்ளது.
உள்ளுணர்வுபூர்வ புரிதல்
- Stiffness (k): ஒரு விறைப்பான பொருள் ஒரு higher இயற்கை அதிர்வெண் கொண்டிருக்கும். ஒரு கிதாரின் சரத்தை நினைத்துப் பார்க்கவும்: சரத்தை இறுக்கமாக்குதல் (பதற்றம்/விறைப்புத்தன்மை அதிகரித்தல்) சுருதியை (அதிர்வெண்ணை) உயர்த்துகிறது. ஒரு தடிமனான எஃகு கற்றை ஒரே நீளமுள்ள மெல்லிய அலுமினியம் பட்டைக்கு விட மிக அதிக அதிர்வெண்ணில் அதிர்வுறும்.
- Mass (m): ஒரு அதிக நிறை கொண்ட பொருள் ஒரு lower இயற்கை அதிர்வெண் கொண்டிருக்கும். ஒரு மேசையின் விளிம்பிலிருந்து நீட்டிய ஆட்சியை நினைத்துப் பார்க்கவும்: ஒரு நீண்ட, கனமான ஆட்சி ஒரு குறுகிய, இலகுவான ஒன்றை விட மெதுவாக (குறைந்த அதிர்வெண்) ஆடுகிறது. ஒரு கட்டமைப்புக்கு எடை சேர்ப்பது எப்போதும் அதன் இயற்கை அதிர்வெண்களைக் குறைக்கிறது.
அடிப்படை சூத்திரம்
ஒரு எளிய ஒற்றைப் பட்டை சுதந்திரம் (SDOF) அமைப்புக்கு — ஒரு நீரூற்றுடன் இணைக்கப்பட்ட நிறை — ஈரப்படுத்தப்படாத இயற்கை அதிர்வெண்:
இந்த சூத்திரத்திற்கு ஆழமான நடைமுறை விளைவுகள் உள்ளன:
- To increase fn 2× ஆல் அதிகரிக்க, விறைப்பை 4× ஆல் அதிகரிக்க வேண்டும் (வர்க்கமூலத்தின் காரணமாக) — அல்லது நிறையை 4× ஆல் குறைக்க வேண்டும்
- To decrease fn 2×-ஆல் குறைக்க வேண்டும் எனில், நீங்கள் விறைப்புத்தன்மையை 4×-ஆல் குறைக்க வேண்டும் — அல்லது நிறையை 4×-ஆல் அதிகரிக்க வேண்டும்
- விறைப்புத்தன்மை மற்றும் நிறைக்கு மாற்றங்கள் குறைந்த வருமान உள்ளதுற்றுறவுபூர்வ: f இன் ஒவ்வொரு இரட்டிப்புக்கும்n அளவுருவில் 4× மாற்றம் தேவை
நிலையான சிதைவு சுருக்குவழி
அதிர்வன் பொறியியலில் மிக பயனுள்ள நடைமுறை சூத்திரங்களுள் ஒன்று இயற்கை அதிர்வெண்ணை ஈர்ப்பு விசையின் கீழ் நிலையான சிதைவுக்கு நேரடியாக தொடர்புபடுத்துகிறது:
இது குறிப்பிடத்தக்க அளவில் பயனுள்ளதாக உள்ளது, ஏனெனில் நிலையான வளைதல் அளவிடுவது அல்லது மதிப்பிடுவது பெரும்பாலும் எளிதாக இருக்கிறது: இயந்திரத்தின் எடையின் கீழ் ஒரு கட்டமைப்பு எவ்வளவு வளைகிறது என்பதை அளவிடுங்கள். 1 மிமீ அதன் ஆதரவுகளில் தள்ளுதல் கொண்ட இயந்திரம் சுமார் 15.8 Hz (948 RPM) இன் செங்குத்து இயற்கை அதிர்வெண் உள்ளது. 0.25 மிமீ தள்ளுதல் கொண்ட இயந்திரம் fn ≈ 31.5 Hz (1890 RPM).
கருவிகள் இல்லாமல் விரைவான இயற்கை அதிர்வெண் மதிப்பீடு தேவையா? இயந்திரத்தின் தாங்கும் வீடியோ கீழ் ஒரு டயல் குறிகாட்டியை வைத்து, இயந்திரத்தின் எடை பயன்படுத்தப்படும் போது நிலையான வளைதலை கவனிக்கவும் (எ.கா., நிறுவனத்தின் போது). சூத்திரம் fn ≈ 15.76/√δmm அடிப்படை செங்குத்து இயற்கை அதிர்வெண்ணின் குறிப்பிடத்தக்க மதிப்பீடு வழங்குகிறது.
சுதந்திரத்தின் பல அளவுகள்
உண்மையான கட்டமைப்புகள் எளிய SDOF அமைப்புகள் அல்ல - அவை விநியோகிக்கப்பட்ட விறைப்புத்தன்மை மூலம் இணைக்கப்பட்ட பல வெகுஜனங்களைக் கொண்டுள்ளன, இதன் ফলে பல இயற்கை அதிர்வெண்கள் ஏற்படும். மீள்கொள்கைக் ஆதரவிற்கு மீள் உறைய சுதந்திரத்தின் ஆறு இயற்கை அதிர்வெண்கள் உள்ளன: மூன்று மொழிபெயர்ப்பு (செங்குத்து, பக்கவாட்டு, அச்சு) மற்றும் மூன்று சுழற்சி (உருட்டல், சுருள், அலை). ஒரு நমনীய கட்டமைப்பு எல்லையற்ற பல முறைகளைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் பொதுவாக குறைந்தபட்ச பல மட்டுமே நடைமுறைக்கு பயனுள்ளதாக இருக்கின்றன.
முக்கிய கொள்கை: இயற்கை அதிர்வெண்களின் எண்ணிக்கை மாதிரியில் சுதந்திரத்தின் அளவுகளின் எண்ணிக்கைக்கு சமம். 10 திரட்டப்பட்ட வெகுஜனங்களுடன் மாடல் செய்யப்பட்ட ஒரு எளிய கற்றை 10 இயற்கை அதிர்வெண்கள் உள்ளன; 10,000 முனைகளுடன் ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட உபாயம் மாதிரி 30,000 (ஒரு முனை க்கு 3 DOF) இயற்கை அதிர்வெண்கள் உள்ளன, ஆனால் மாত்திரம் சில டஜன் வட்டி அதிர்வெண் வரம்பில் இருக்க முடியும்.
தணிப்பின் விளைவு
உண்மையான அமைப்புகளுக்கு எப்போதும் சில தணிப்பு உள்ளது - உராய்வு, பொருள் ஆபத்து, சுற்றியுள்ள கட்டமைப்பில் கதிர்வீச்சு, திரவ இழுவை, முதலியன. தணிப்பின் இரண்டு விளைவுகள் உள்ளன:
- உண்மையான resonant அதிர்வெண் சற்று குறைப்பு: தணிக்கப்பட்ட இயற்கை அதிர்வெண் fd = fn × √(1 − ζ²), இங்கு ζ என்பது நீக்கல் விகிதம். வழக்கமான இயந்திர கட்டமைப்புகளுக்கு (ζ = 0.01–0.05), இந்த விளைவு புறக்கணிக்கத்தக்கது — 0.1%-க்கும் குறைவான குறைப்பு.
- resonance இல் அலைவீச்சு கட்டுப்பாட்டு: நீக்கல் இல்லாமல், அதிர்வு வீச்சு கோட்பாட்டு ரீதியாக எல்லையற்றதாக இருக்கும். அதிர்வின்போது மிகைப்பு காரணி Q (தர காரணி) தோராயமாக Q = 1/(2ζ) ஆகும். ζ = 0.02 உடன் லேசாக நீக்கப்பட்ட கட்டமைப்பிற்கு, Q = 25 — அதாவது அதிர்வில் அதிர்வு வீச்சு, அதிர்விற்கு வெளியே இருக்கும் அளவை விட 25× ஆகும். இதனால்தான் சிறிய அளவிலான சமன்பாடின்மை கூட நிர்ணாயக வேகங்களில் மிகப்பெரிய அதிர்வை உருவாக்கலாம்.
இயற்கை அதிர்வெண் மற்றும் Resonance: விமர্சன இணைப்பு
இயற்கை அதிர்வெண்ணின் கருத்து பொறியியலில் மிக முக்கியமாக உள்ளது, குறிப்பாக அதன் நேரடி இணைப்பு காரணமாக resonance.
Resonance என்றால் என்ன?
அதிர்வெண் நிலை ஒரு கணினித் தொகுப்பிற்கு ஒரு கால இடைவெளி வெளிப்புற விசை அதன் இயற்கை அதிர்வெண்களுள் ஒன்றின் சமம் அல்லது மிக நெருக்கமாய் பொருந்தும் அதிர்வெண்ணில் பயன்படுத்தப்படும் போது ஏற்படுகிறது. இது நிகழும் போது, கணினித் தொகுப்பு வெளிப்புற விசையிலிருந்து ஆற்றலை பெருமளவு திறனுடன் உறிஞ்சிக் கொண்டு, அதிர்வு வீச்சு நாடகமாக வளர்ந்துவிடுகிறது. பாধக விசையின் ஒவ்வொரு சுழற்சியும் கணினித் தொகுப்பின் இயற்கை அலைவுகளுடன் முற்றிலும் ஒருமித்த நேரத்தில் கணினித் தொகுப்பிற்கு ஆற்றலைச் சேர்க்கிறது, சுழற்சி பின் சுழற்சி வீச்சு வளர்ந்து கொண்டிருக்கிறது, அணை மாபெரும் வளர்ச்சியை கட்டுப்படுத்தும் வரை அல்லது கட்டமைப்பு தோல்வியடையும் வரை.
பெருக்கம் காரணி
அதிர்வெண் நிலையில் அதிர்வு பெருக்கம் கணினித் தொகுப்பின் ஆயாச விளைவை மிக முக்கியமாய் சார்ந்திருக்கிறது. இயக்கவியல் பெருக்கம் காரணி (DMF) ஒரே விசை உருவாக்கும் நிலையான விஞ்சனத்துடன் ஒப்பிடுகையில் இயக்கவியல் பதிலீடு எவ்வளவு பெரியது என்பதை விவரிக்கிறது:
| ஆயாச விகிதம் (ζ) | Typical System | Q காரணி (≈ 1/2ζ) | அனুनादத்தில் பெருக்கம் |
|---|---|---|---|
| 0.005 | பொதிந்த இரும்புக் கட்டமைப்பு, ஆயாசமற்ற | 100 | 100 நிலையான விஞ்சனத்தின் மடங்குக்கள் |
| 0.01 | இரும்புக் கட்டமைப்பு, கொக்கி இணைப்புக்கள் | 50 | 50 நிலையான விஞ்சனத்தின் மடங்குக்கள் |
| 0.02 | வழக்கமான இயந்திரக் கட்டமைப்பு | 25 | 25 நிலையான விஞ்சனத்தின் மடங்குக்கள் |
| 0.05 | கொங்கிரிட்டு அடித்தளம், கொக்கி இணைப்புக்கள் | 10 | 10 நிலையான விஞ்சனத்தின் மடங்குக்கள் |
| 0.10 | ரப்பர் ஆதரணம், நன்றாக ஆயாசமூட்டப்பட்ட | 5 | 5 நிலையான விஞ்சனத்தின் மடங்குக்கள் |
| 0.20 | பெரிதும் ஆயாசமூட்டப்பட்ட (பாகு ஆயாச இறக்கம்) | 2.5 | 2.5 நிலையான விஞ்சனத்தின் மடங்குக்கள் |
அதிர்வெண் நிலை ஏன் ஆபத்தாக உள்ளது
அதிர்வு (resonance) மிகவும் ஆபத்தானது, ஏனெனில் விசையின் அளவை மட்டுமே அடிப்படையாகக் கொண்டு எதிர்பார்க்கப்படுவதை விட அதிர்வு வீச்சு 10–100× மடங்கு அதிகமாக இருக்கலாம். 50 µm சமநிலையற்ற தனிமைய விலகல் (unbalance eccentricity) கொண்ட ஒரு ரோட்டர் (rotor), சாதாரண வேகத்தில் 1 mm/s அதிர்வை உற்பத்தி செய்தால், அதிர்வு நிலையில் 25–50 mm/s உற்பத்தி செய்யக்கூடும் — இது தாங்கு உருளைகளை (bearings) அழிக்கவும், திருகுகளை சோர்வடையச் செய்யவும், பற்றவைப்புகளை வெடிக்கச் செய்யவும், தொடர் உபகரண தோல்விக்கும் போதுமானது.
தகோமா நரோஸ் பாலத்தின் சரிவு பொறியியல் வரலாற்றில் அதிர்வனத்தின் மிகவும் நாடகீயமான விளக்கங்களில் ஒன்றாக உள்ளது. பாலத்தின் திரிப்பு இயல்பான அதிர்வெண்ணுக்கு அருகில் உள்ள அதிர்வெண்ணில் காற்று சக்திகள் பாலம் தளத்தை ஆக்ரமிக்கும் வீச்சுடன் ஊசலாட வைத்தது, இதன்விளைவாக கட்டமைப்பு ব்যর்థতை ஏற்பட்டது. இந்த சம்பவம் பாலம் பொறியியலில் அடிப்படை மாற்றங்களுக்கு வழிவகுத்தது மற்றும் உலகம் முழுவதும் ஒவ்வொரு கட்டமைப்பு இயக்கவிজ்ஞான பாடத்திலும் பற்றப்படுகிறது. நவீன பொறியாளர்கள் வழக்கமாக வகைமாடல் பகுப்பாய்வு செய்து கட்டமைப்புகள் முன்னறிந்த উত்தேজக அதிர்வெண்களில் இருந்து விலக்கிய வடிவமைப்புடன் இருப்பதை உறுதிசெய்கின்றனர்.
சுழல்நிலை இயந்திரங்களின் விமர்சன வேகங்கள்
சுழல்நிலை இயந்திரங்களில், இயல்பான அதிர்வெண்ணின் மிக முக்கியமான வெளிப்பாடு critical speed — சுழல் வேகம் (shaft rotation frequency — 1× RPM) ரோட்டர்-தாங்கு உருளை-தாங்கல் அமைப்பின் (rotor-bearing-support system) இயற்கை அதிர்வெண்ணுடன் ஒத்துப்போகும் சுழற்சி வேகம். ஒரு இயந்திரம் அபாயகர வேகத்தில் இயங்கும்போது, 1× சமநிலையின்மை (unbalance) விசை இயற்கை அதிர்வெண்ணை தூண்டி கடுமையான அதிர்வை உருவாக்குகிறது.
விமர்சன வேகங்களின் வகைகள்
- திட பொருள் விமர்சன வேகங்கள்: தண்டு வேகம் தாங்கி ஆதாரங்களில் ரோட்டரின் ஒரு இயல்பான அதிர்வெண்ணுடன் பொருந்தும் போது ஏற்படுகிறது, தண்டு அপ்போ நேர்வாக உள்ளது. இவை பொதுவாக முதல் மற்றும் இரண்டாம் விமர்சன வேகங்கள் (குதிப்பு மற்றும் நகர்வு முறைகள்) மற்றும் குறைந்த வேகங்களில் ஏற்படுகிறது. திட பொருள் விமர்சன வேகங்கள் தாங்கி திறப்புத்தன்மை அல்லது ஆதார கட்டமைப்பு நிறை மாற்றுவதன் மூலம் மாற்ற முடியும்.
- நমনீய ரோட்டர் விமர்சன வேகங்கள் (வளைவு விமர்சன வேகங்கள்): தண்டு வேகம் தண்டு வளைதல் சிதைவுடன் தொடர்புடைய ஒரு இயல்பான அதிர்வெண்ணுடன் பொருந்தும் போது ஏற்படுகிறது. முதல் வளைவு விமர்சன வேகம் வழக்கமாக தண்டை அர்ধ-சைன் வடிவமாக வளைப்பதை உள்ளடக்கியுள்ளது. இவை மிகவும் ஆபத்தானவை ஏனெனில் அவை தண்டு மধ்যப்பகுதியில் பெரிய விலகல்களை உள்ளடக்கிய, தாங்கி மாற்றங்களால் மட்டுமே கட்டுப்படுத்த முடியாது - தண்டு வடிவமியல் அப்போ மாற்றப்பட வேண்டும்.
பிரிப்பு விளிம்பு
தொழிற்துறை நிலைமாணங்கள் (எ.கா., API 610, API 617) ஒரு குறைந்தபட்ச பிரிப்பு விளிம்பு பெயர்ச்சி வேகம் மற்றும் விமர்சன வேகங்களுக்கு இடையே:
- API வழக்கமான தேவை: பெயர்ச்சி வேகம் எந்தவொரு பக்க விமர்சன வேகத்திலும் குறைந்தபட்சம் 15–20% விலக்கத்தில் இருக்க வேண்டும் (தணிப்பு அற்ற)
- பொதுவான நல்ல நடைமுறை: 20% விளிம்பு குறைந்தபட்சமாக கருதப்படுகிறது; 30% விமர்சன சாதனத்திற்கு விரும்பப்படுகிறது
- VFD-இயக்கிய சாதனம்: மாறி அதிர்வெண் இயக்கங்கள் பெயர்ச்சி வேகத்தை மாற்றுகின்றன, சாத்தியமாக விமர்சன வேகங்களின் மூலம் வரைய. முழு பெயர்ச்சி வரம்பு சரிபார்க்கப்பட வேண்டும், மற்றும் வரம்புளிரே விமர்சன வேகங்கள் அடையாளமாக்கப்பட்டு விலக்கப்படுவதை அல்லது வேகமான போக்குவரத்து திட்டமிடப்பட வேண்டும்.
ஒரு சாதனம் விமர்சன வேகத்திற்கு அருகில் (ஆனால் பாதுகாப்பாக மேல்) பெயர்ச்சி செய்யும் போது களத்தின் சமநிலையை ஆக்குகிறது, சமநிலையற்றதன்மை மற்றும் அதிர்வு பதிலுக்கு இடையிலான கட்ட உறவு எதிர்பார்க்கப்பட்டதற்கு மாறுபடும் "அதிர்வனத்துக்கு கீழ்" சாதனம். அதிர்வு சமிக்ஞை 90–180° கனமான ஸ்பாட்டின் முன்னால் இருக்கலாம் சமகாலத்திற்குப் பதிலாக. நல்ல சமநிலைப்படுத்தும் உபகரணங்கள் சோதนை எடை நिлि பதிலளவ அளவீட்டின் மூலம் இதை தன்னியக்கமாக கையாளுகிறது, ஆனால் பகுப்பாய்வாளர் முக்கியமான இயக்கத்திற்கு அருகில் எளிய வெக்டர் பகுப்பாய்வை சிக்கலாக்குவதை உணர வேண்டும்.
இயற்கையான அதிர்வெண்கள் எவ்வாறு চिह्नित செய்யப்படுகின்றன?
ஒரு machine அல்லது அமைப்பின் இயற்கையான அதிர்வெண்களை சிறப்பிக்க்தல் ஒரு அடிப்படை நির்ணய திறமையாகும். பல முறைகள் கிடைக்கின்றன, எளிய முதல் மிகவும் sophisticated வரை:
1. தாக்க சோதனை (Bump Test)
கட்டமைப்பு இயற்கையான அதிர்வெண்களை சிறப்பிக்கக் கூடிய மிகவும் பொதுவான மற்றும் நடைமுறை சோதனை முறை. இந்த செயல்முறையில் ஒரு கருவிபோலும் தாக்க சொட்டுத்துடன் machine அல்லது அமைப்பை (அது இயங்கும் போது) தாக்குதல் மற்றும் ত்வரণமாपी மூலம் விளைவாக அதிர்வுகளை அளவிடுவது அடங்கும். not சொட்டுத்து அடி ஒரு பரந்த அதிர்வெண் வரம்பு முழுவதும் ஒரே நேரத்தில் ஆற்றலை உள்ளிட்டுவிடுகிறது, மற்றும் அமைப்பு தன்னிச்சையாக அதன் இயற்கையான அதிர்வெண்களில் "அலைகளாகக்" கொடுக்கிறது, விளைவாக FFT நிறமாபனத்தில் தெளிவான உச்சங்களை உற்பத்தி செய்கிறது.
நடைமுறை செயல்முறை
உபகரணத்தைத் தயாரிக்கவும்
ஆர்வத்தின் புள்ளியில் (பொதுவாக轴受 வீடு அல்லது ஆதார அமைப்பு) அமைப்பில் ஒரு ত்வரணமாபி ஏற்றவும். FFT பகுப்பாய்வாளர் அல்லது தாக்க சோதனைக்கு உள்ளமைக்கப்பட்ட தரவு சேகரणकர்த்தாவுடன் இணைக்கவும் (நேர-டொமைன் தூண்டி, பொருத்தமான அதிர்வெண் வரம்பு, பொதுவாக কட்டமைப்பு resonances க்கான 0-1000 Hz).
சொட்டுத்து முனை தேர்வு செய்யவும்
பல்வேறு கடினத்தன்மையின் தாக்க சொட்டுத்து முனைகள் பல்வேறு அதிர்வெண் வரம்புகளை உற்தேજிப்பு செய்கின்றன. மென்மையான rubber முனைகள் 0-200 Hz உற்தேजிப்பு செய்கின்றன; மধ்यম plastic முனைகள் 0-500 Hz உற்தేजிப்பு செய்கின்றன; கட்டாயமான steel முனைகள் 0-5000 Hz உற்தேजिप्पு செய்கின்றன. குறிப்பிட்ட சோதனைக்கு ஆர்வத்தின் அதிர்வெண் வரம்பை சரி செய்யும் முனையைத் தேர்வு செய்யவும்.
தாக்கு மற்றும் பதிவு செய்யவும்
ஒரு ஒকை, சுத்தமான அடியாக்க அமைப்பை வலுவாக தாக்கவும். இரட்டை-அடிகளைத் தவிர்க்கவும் (bounce). பகுப்பாய்வாளர் தாக்க மற்றும் விளைவாக இலவச அதிர்வு சிதறல் காட்டும் நேர அலைவடிவத்தை கைப்பற்ற வேண்டும். இந்த பதிலளவின் FFT இயற்கையான அதிர்வெண்களை உச்சங்களாகக் வெளிப்படுத்துகிறது.
பல அடிகளை சராசரி செய்யவும்
சிக்னல்-க்கு-ஶ್லாพ్ నిష్పత్తిని উন్నत చేయడానికి 3-5 సగటులను తీసుకోండి మరియు స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించండి. ఫ్రీక్వెన్సీ రెస్పాన్స్ ఫంక్షన్ (FRF) హిట్ల మధ్య గణనీయంగా తేడా ఉంటే, డబుల్-హిట్ల, సరికాని కూల్డ్ మౌంటింగ్ లేదా మార్పు సరిహద్దు పరిస్థితుల కోసం తనిఖీ చేయండి.
இயற்கையான அதிர்வெண்களை சிறப்பிக்கவும்
இயற்கையான அதிர்வெண்கள் FRF அளவைப் பிரதிஸ்தம்பப் பிரிவில் உச்சங்களாக தோன்றும். கட்ட திட்டத்தைப் பயன்படுத்தி நிலை வைக்கவும் (இயற்கையான அதிர்வெண்கள் 180° கட்ட மாற்றத்தைக் கொண்டிருக்கும்) மற்றும் coherence செயல்பாடு (இயற்கையான அதிர்வெண்களில் 1.0க்கு அருகில் இருக்க வேண்டும்). அதிர்வெண்களை பதிவுசெய்து மற்றும் இயக்கும் வேகம் மற்றும் harmonic உடன் ஒப்பிட்டுப் பார்க்கவும்.
machine உடன் sway சோதனையை எப்போதும் செய்யவும் assembled but not running. சுழலியை நீக்கும்போது (நிறை மாற்றங்கள்) அல்லது இயந்திரம் இயங்கும்போது (ஜைரோஸ்கோபிக் விளைவுகள், தாங்கு மாறும் விறைப்பு) இயற்கை அதிர்வெண்கள் குறிப்பிடத்தக்கவாறு மாறலாம். செங்குத்து, கிடைமட்ட மற்றும் அச்சுப் பரிமாணங்களில் சோதனை செய்து அனைத்து தொடர்புடைய முறைகளைக் கண்டறியவும். கட்டமைப்பு மாற்றத்திற்குப் பிறகு விரும்பிய விளைவு அடையப்பட்டதைச் சரிபார்க்க மீண்டும் செய்யவும்.
2. ஓட்ட-மேல் / கரையை-கீழ் சோதனை
இயங்கும் இயந்திரங்களுக்கு, ஓட்ட-மேல் அல்லது கரையை-கீழ் சோதனை இயற்கை அதிர்வெண்கள் கண்டறிய மிகவும் நடைமுறைக்குரிய வழி. இயந்திரத்தின் வேகம் மாறும்போது, 1× சமநிலையற்ற விசை (மற்றும் வேறு ஏதேனும் வேகத்தைச் சார்ந்த விசைகள்) அதிர்வெண் வரம்பைக் கடந்து செல்கிறது. ஒரு விசை அதிர்வெண் இயற்கை அதிர்வெண்ணை கடக்கும்போது, அதிர்வு வீச்சு தெளிவான உச்சயை காட்டுகிறது — அந்த இயற்கை அதிர்வெண்ணை அடையாளப்படுத்துகிறது critical speed.
சோதனைக்கு அச்சு வேகத்துடன் அதிர்வு வீச்சு (vibration amplitude) மற்றும் கட்டத்தை (phase) தொடர்புபடுத்த ஒரே நேரத்தில் அதிர்வு அளவீடு மற்றும் tachometer சமிக்ஞை (keyphasor) தேவை. தரவு பொதுவாக Bode plot (வீச்சு மற்றும் கட்டம் vs. RPM) அல்லது polar plot (வீச்சு × கட்ட திசையன் vs. RPM) ஆக காட்டப்படுகிறது. இரண்டும் ~180° கட்ட மாற்றங்களுடன் கூடிய வீச்சு உச்சங்களாக critical speeds ஐ தெளிவாக காட்டுகின்றன.
3. நீர்வீழ்ச்சி / பயணத் தொடர் பகுப்பாய்வு
நீர்வீழ்ச்சி (அல்லது பயணத் தொடர்) சதி என்பது ஓட்ட-மேல் அல்லது கரையை-கீழ் போது வெவ்வேறு இயந்திர வேகங்களில் எடுக்கப்பட்ட பல FFT நிறமாலையின் 3D பிரதিநிதித்வம். இது அதிர்வெண்ணை (கிடைமட்ட), வீச்சினை (செங்குத்து) மற்றும் வேகத்தை (ஆழ அச்சு) காட்டுகிறது. இந்த வடிவத்தில்:
- வேகத்தைச் சார்ந்த வரைகள் (orders) மூலைவிட்ட கோடுகளாக தோன்றுகின்றன: 1×, 2×, 3× போன்றவை, வேகம் அதிகரிக்கும்போது வலப்புறம் நகர்கின்றன
- இயல்பான அதிர்வெண்கள் செங்குத்து உச்சயாக இருக்கும் (வேகம் பொருட்படாமல் நிலையான அதிர்வெண்) — வேகம் மாறும்போது அவை நகரவில்லை
- Resonances வேகத்தைச் சார்ந்த ஒழுங்கு வரை இயற்கை அதிர்வெண்ணைக் கடக்கும்போது பார்க்கப்படுகிறது, இது உள்ளூர் வீச்சு உச்சயை உற்பத்தி செய்கிறது
இது வேகத்தைச் சார்ந்த அதிர்வு (சமநிலையற்ற, சம்பந்தமற்றது போன்றவை) பிறிதொரு கட்டமைப்பு அதிரும் சிக்கல்களில் இருந்து வேறுபடுத்த மிகவும் சக்திவாய்ந்த கண்டறிதல் கருவி.
4. வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு பகுப்பாய்வு (FEA)
வடிவமைப்பு கட்டத்தில், பொறியாளர்கள் கணினி மாதிரிகளைப் பயன்படுத்தி உপাদানங்கள், இயந்திரங்கள் மற்றும் ஆதரவு கட்டமைப்புகளின் இயற்கை அதிர்வெண்களை அவை கட்டப்படுவதற்கு முன்பே முன்னுறுதி செய்கிறார்கள். FEA கட்டமைப்பை ஆயிரக்கணக்கான சிறிய உறுப்புகளாகப் பிரிகிறது, சரியான பொருள் பண்புகளைப் (அடர்த்தி, நমনீய மாறு, பெய়ாசোனின் விகிதம்) பயன்படுத்துகிறது, எல்லை நிலைகளை (போல்ட் இணைப்புகள், தாங்கு ஆதரவுகள், அடிভாग) மாதிரி செய்கிறது மற்றும் இயற்கை அதிர்வெண்கள் மற்றும் முறை வடிவங்களைப் பெற ஈஜன்மதிப்பு சிக்கலைத் தீர்க்கிறது.
FEA மதிப்புள்ளது:
- உற்பத்திக்கு முன்பே அதிர்வு சிக்கல்கள் தவிர்க்க கட்டமைப்புகளை வடிவமைத்தல்
- "என்ன-என்றால்" பகுப்பாய்வை மேற்கொள்ளுதல்: ஒரு விறைப்பூட்டியைச் சேர்த்தால் என்ன நடக்கும்? தாங்கு இடைவெளியை மாற்றினால்? வேறு பொருளைப் பயன்படுத்தினால்?
- சோதனையாக சோதிக்க கடினமான சிக்கலான வடிவங்களின் முறை நடத்தையை முன்னுறுதி செய்தல்
- அளவிடப்பட்ட மற்றும் முன்னறிவிக்கப்பட்ட இயற்கை அதிர்வெண்களை தொடர்புபடுத்துவதன் மூலம் சோதனைக்குரிய ফলாফல்களை சரிபார்த்தல்
5. செயல்பாட்டு முறை பகுப்பாய்வு (OMA)
ஒரு ஒப்பீட்டளவில் நவீன நுட்பம் இது கட்டுப்படுத்தப்பட்ட தூண்டல் (சுத்தியல் அல்லது ஆசை) தேவையில்லாமல் கட்டுப்பாடற்ற இயந்திரத்திலிருந்து பதிலளிப்பு தரவுகளை மட்டுமே பயன்படுத்தி இயற்கை அதிர்வெண்கள் மற்றும் முறை வடிவங்களைப் பிரித்தெடுக்கிறது. OMA மேம்பட்ட வழிமுறைகளைப் பயன்படுத்துகிறது (எ.கா., சீரற்ற சப்ஸ்பேஸ் அடையாளம்) இயந்திரத்தின் செயல்பாட்டு விசைகளை "வெண் சத்தம்" தூண்டலாக கருதுகிறது. இது குறிப்பாக பெரிய அல்லது முக்கிய உபகரணத்தைப் பொறுத்தவரை மதிப்புள்ளது என்பது மூடப்பட்ட சோதனை அல்லது செயல்பாட்டு எல்லை நிலைமைகள் நிறுத்தப்பட்ட நிலைகளிலிருந்து குறிப்பிடத்தக்கவாறு வேறுபடுகிறது.
தொழிற்சாலை இயந்திரங்களில் நடைமுறைக் உதாரணங்கள்
பிரச்சனை: 1780 RPM (29.7 Hz) இல் இயங்கும் ஒரு செங்குத்து விசையாழ்ப்ப பம்ப் மோட்டரின் மேல்பாகத்தில் 1× RPM இல் 12 mm/s அதிர்வீச்சைக் காட்டுகிறது. சமநிலை முயற்சிகள் அதிர்வீச்சைத் தற்காலிகமாகக் குறைக்கின்றன, ஆனால் இது சில வாரங்களுக்குள் மீண்டும் வந்துவிடும்.
Investigation: மோட்டார்/பம்ப் பொதிவில் ஒரு சோதனை அதிர்வென் 28.5 Hz இல் ஒரு இயற்கையான அதிர்வெண்ணை வெளிப்படுத்துகிறது — இயக்க வேகத்தை விட 4% க்குக் குறைவு. கணினி அதிர்வீச்சு அலைக்கணதத்தில் இயங்கிக் கொண்டுள்ளது.
தீர்வு: மோட்டார் நாற்காலிக்கு ஒரு எஃகு ஆதார இணைப்பு சேர்க்கப்படுகிறது, இதனால் விறைப்புத்தன்மை அதிகரிக்கப்படுகிறது. மாற்றத்திற்குப் பிறகு சோதனை அதிர்வென் இயற்கையான அதிர்வெண் 42 Hz க்கு நகர்ந்துவிட்டது (இயக்க வேகத்தை விட 42% அதிகமாக) என்பதைக் காட்டுகிறது. சமநிலைத் திருத்தம் இல்லாத நிலையில் அதிர்வீச்சு 2.5 mm/s ஆக குறைந்துவிட்டது — மூல காரணம் அதிர்வீச்சு அலைக்கணதம் ஆக இருந்தது, சமசீரின்மை அல்ல என்பதை உறுதிப்படுத்துகிறது.
பிரச்சனை: ஒரு பெரிய தூண்டுதல்-வரைவு விசிறி 990 RPM (16.5 Hz) இல் எஃகு-கட்டம மூலம் இயங்குகிறது. ஆதாரம் 1× RPM இல் 8 mm/s அதிர்வீச்சைக் காட்டுகிறது, அதே சமயம் விசிறி தன்னை தாங்கி வீதிநிலையில் 2 mm/s மட்டுமே காட்டுகிறது.
Investigation: ஆதாரம் மூலாதாரத்தை (விசிறி) விட அதிக அதிர்வீச்சைக் கொடுக்கிறது என்பது ஒரு பாரம்பரிய அதிர்வீச்சு அலைக்கணத குறிகாட்டி. சோதனை அதிர்வென் ஆதாரத்தின் பக்க இயற்கையான அதிர்வெண் 17.2 Hz ஆக இருப்பதைக் காட்டுகிறது — இயக்க வேகத்தின் 4% க்குள்.
தீர்வு: இரண்டு விருப்பங்கள் கருதப்படுகின்றன: (1) ஆதாரத்திற்கு நிறை சேர்ப்பது (f ஐ குறைப்பதுn), அல்லது (2) விறைப்புத்தன்மை சேர்ப்பது (f ஐ உயர்த்துதல்n). ஆதாரம் கட்டத்திற்கு குறுக்கு-இணைப்பு சேர்க்கப்படுகிறது, f ஐ உயர்த்துதல்n 24 Hz வரை. ஆதார அதிர்வீச்சு 1.8 mm/s ஆக குறைகிறது.
பிரச்சனை: 1480 RPM இல் இயங்கும் 5-கத்தி மையவுயர்திய பம்ப்க்கு இணைக்கப்பட்ட குழாய் 123 Hz இல் கடுமையான அதிர்வீச்சைக் காட்டுகிறது (= 5 × 24.7 Hz, கத்தி கடக்கும் அதிர்வெண்). குழாய் பிணைப்புகள் தளர்வாகி வெல்ட் செய்யப்பட்ட ஆதாரங்களில் சோர்வு균열்கள் தோன்றும்.
Investigation: பாதிக்கப்பட்ட குழாய் பரிதிக்கான சோதனை அதிர்வென் 120 Hz இல் ஒரு இயற்கையான அதிர்வெண்ணைக் காட்டுகிறது — பம்ப்பின் கத்தி கடக்கும் அதிர்வெண்ணுக்கு (5× RPM = 123 Hz) ஏறக்குறைய சரியாக.
தீர்வு: மையம் பரிதியில் ஒரு கூடுதல் குழாய் ஆதாரம் நிறுவப்படுகிறது, பரிதியின் இயற்கையான அதிர்வெண்ணை 185 Hz க்கு உயர்த்துகிறது. மாற்றாக, சில நிறுவனங்களுக்குக் குறுதி அதிர்வீச்சு உறிஞ்சக் கருவி (இயக்க உறிஞ்சக் கருவி) குழாயின் antinode இல் சேர்க்க பயனுள்ளாக இருக்கலாம். ஆதாரம் சேர்க்கப்பட்டபின்னர், குழாய் அதிர்வீச்சு 85% ஆல் குறைகிறது.
அதிர்வீச்சு அலைக்கணத சிக்கல்களைத் தவிர்ப்பதற்கான கணித்தம்
அதிர்வீச்சு அலைக்கணதத்தைச் சமாளிக்க சிறந்த நேரம் வடிவமைப்பின் போது உள்ளது, ஆனால் இதைக் களத்தில் திருத்தவும் முடியும். மூன்று அடிப்படை கணித்தங்கள் உள்ளன:
1. திசைதிரும்புதல் — இயற்கையான அதிர்வெண்ணை மாற்றுதல்
இயற்கையான அதிர்வெண்ணைத் தூண்டுதல் அதிர்வெண்ணிலிருந்து தொலைவில் நகர்த்தவும். குறைந்தபட்ச பிரிப்பு விளிம்பு தேவை (பொதுவாக 20–30%). விருப்பங்களில் அடங்கியுள்ளன:
- விறைப்புத்தன்மை அதிகரிப்பது: இணைப்பு, விறைப்புப்பொருட்கள், மூலைவிலகு, தடிமனான தட்டுகள் அல்லது கான்கிரீட் நிரப்பு சேர்ப்பது. இது f ஐ உயர்த்துகிறதுn. இயக்க வேகத்திற்குக் கீழே அதிர்வெண்ணில் அதிர்ந்து கொண்டிருக்கும் கட்டமைப்புகளுக்கான மிகவும் பொதுவான தீர்வு.
- Add mass: கூடுதல் நிறை சேர்க்கவும் (எஃகு தட்டுகள், கான்கிரீட்). இது இயற்கை அதிர்வெண்ணைக் குறைக்கிறதுn. இயற்கை அதிர்வெண் உত்தেজக அதிர்வெண்ணுக்கு சற்று மேலே இருக்கும்போது, அதை குறைப்பது எளிதாக இருக்கும் விஷயங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- தாங்கி விறைப்புத்தன்மையை மாற்றவும்: தண்டின் சமநிலை-இல்லாமல் செயல்பாட்டிற்கு, தாங்கி இடைவெளி, முன்-சுமையுட்டல், அல்லது வகையை மாற்றுவது சமநிலை-இல்லாமல் வேகத்தை மாற்றலாம். விறைப்பான தாங்கிகள் சமநிலை-இல்லாமல் வேகத்தை உயர்த்தும்; மென்மையான தாங்கிகள் அவற்றைக் குறைக்கும்.
- தண்டின் வடிவத்தை மாற்றவும்: வளைவுடன் தொடர்புடைய சமநிலை-இல்லாமல் செயல்பாட்டிற்கு, தண்டின் விட்டத்தை அதிகரிப்பது சமநிலை-இல்லாமல் வேகத்தை உயர்த்தும் (விறைப்புத்தன்மை நிறைகளை விட வேகமாக அதிகரிக்கிறது). தாங்கி பரவல் குறைப்பதும் சமநிலை-இல்லாமல் வேகத்தை உயர்த்தும்.
2. அதிர்வ தணிப்பு — அதிர்வெண் தாக்க திரளை குறைக்கவும்
இயற்கை அதிர்வெண்ணை உத்தேজக அதிர்வெண்ணிலிருந்து விலக்க முடியாவிட்டால், அதிர்வெண் தாக்க திரளை கட்டுப்படுத்த அதிர்வ தணிப்பைச் சேர்க்கவும். விருப்பங்கள் பின்வருமாறு:
- கட்டுப்படுத்தப்பட்ட அடுக்கு அதிர்வ தணிப்பு: அமைப்பு தட்டுகளுக்கு இடையে மாறுதல் திறன் உள்ள பொருள் — பேனல் மற்றும் வீட்டுக் கட்டমைப்புகளின் அதிர்வெண் தாக்க திரளுக்கு மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கிறது
- கொழுப்பு தணிப்பிகள்: அழுத்த-பலசக்தி அல்லது கொழுப்பு டாஷ்பாட் தணிப்பிகள், பொதுவாக விசையாழிக் கருவிகளின் தாங்கி ஆதாரங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது
- பிணைந்த அதிர்வ உறிஞ்சும் சாதனங்கள்: சிக்கல் அதிர்வெண்ணுக்கு பிணைந்தொண்ணப்பட்ட நிறை-நீள் அமைப்பு, அதிர்வுறும் கட்டமைப்புக்கு இணைக்கப்பட்டுள்ளது. உறிஞ்சும் சாதனம் எதிர்-கட்டத்தில் அதிர்விடும், இலக்கு அதிர்வெண்ணில் கட்டமைப்பின் இயக்கத்தை ரத்து செய்கிறது
- Bolted joints: பொரளின் இணைப்புகளின் எண்ணிக்கையை அதிகரிப்பது (வெல்ட் செய்தவற்றுக்கு எதிரான) இணைப்பு இন்டர்ஃபேசில் நுண்ணிய-இடுப்பு மூலம் உராய்வு தணிப்பை அறிமுகப்படுத்துகிறது
3. உত்தেજக சக்தியைக் குறைக்கவும்
கிடைக்கப்பற்றிய பிணைப்பு அல்லது தணிப்பு நடைமுறைசாரமாக இல்லாவிட்டால், சக்தি உயர்ப்பின் மாபெ்தவை குறைக்கவும்:
- சிறந்த சமநிலையொளிப்பு: 1× உத்தேজகத்தைக் குறைக்கவும் மேலும் இறுக்கமான சமநிலைக்கு சமநிலைப்படுத்தவும் G-grade — இயக்க அதிர்வெண்ணில் (resonance) இல்லாவிட்டாலும், இது எந்த அதிர்வெண்ணையும் தூண்ட கிடைக்கும் சக்தியைக் குறைக்கிறது
- தெளிவுத் சீரமைப்பு (Precision alignment): சீரமைப்புக் குறைபாட்டால் ஏற்படும் 2× தூண்டல் சக்தியைக் குறையுங்கள்
- Speed change: இயந்திரம் VFD-இயக்கம் பெற்றிருந்தால், அதிர்வெண் வேகத்தை (resonant speed) செயல்பாட்டு வரம்பிலிருந்து விலக்கவும் அல்லது அதிர்வெண் கணம் வழியாக வேகமான பாதையைக் குறிப்பணிக்கவும்
- Isolation: தூண்டல் சக்தியை அதிர்வெண் அமைப்பை அடையாமல் தடுக்க அதிர்வு தனிப்படுத்திகளை (vibration isolators) நிறுவுங்கள்
நடைமுறையில், எந்த இயற்கை அதிர்வெண்ணுக்கும் எந்த குறிப்பிடத்தக்க தூண்டல் அதிர்வெண்ணுக்கும் இடையில் குறைந்தது 20% பிரிவினை இலக்காக வைக்கவும். முக்கியமான பயன்பாடுகளுக்கு (மின் உற்பத்தி, கடல், விண்வெளி), 30% அல்லது அதிகம் விரும்பப்படுகிறது. இது 1× RPM மட்டுமல்லாமல் 2× (தவறான சீரமைவு), blade/vane pass அதிர்வெண்கள், gear mesh அதிர்வெண்கள் மற்றும் வேறு எந்த காலமுறை தூண்டலுக்கும் பொருந்தும். விரிவான அதிர்வுத்தொடர்பு தவிர்ப்பு பகுப்பாய்வு ஒப்பிடுகிறது all தூண்டல் அதிர்வெண்கள் எதிரெதிரான all அமைப்பில் உள்ள பிறப்பு அதிர்வெண்கள்.
பிறப்பு அதிர்வெண் (natural frequency) புரிந்துகொள்வது — மற்றும் இயக்க அதிர்வெண்ணுடனான (resonance) அதன் ஆபத்தான உறவு — அதிர்வு பகுப்பாய்வு மற்றும் இயந்திரவியல் நம்பகத்தன்மை பொறியியலின் பயிற்சிக்கு அடிப்படையாகும். ஒவ்வொரு அதிர்வு பகுப்பாய்வுக் குறிப்பாளரும் சோதனை முறையில் பிறப்பு அதிர்வெண்களை அடையாளம் காணவும், வெறுமனே செயல்பாட்டு நிலைமைகளுடன் அவற்றின் உறவை விளக்கவும், மற்றும் அதிர்வெண் சிக்கலுக்கு பங்களிக்க கண்டறியும்போது பொருத்தமான திருத்த நடவடிக்கைகளைப் பரிந்துரைக்கவும் திறன் பெற்றிருக்க வேண்டும்.
அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள் — பிறப்பு அதிர்வெண் (Natural Frequency)
இயற்கை அதிர்வெண், ஒத்திசைவு, மற்றும் சமவேக வேகங்கள் பற்றிய பொதுவான கேள்விகள்
▸ எளிய சொற்களில் இயற்கை அதிர்வெண் என்றால் என்ன?
▸ நிறை-வசந்த அமைப்பின் இயற்கை அதிர்வெண்ணை நீங்கள் எவ்வாறு கணக்கிடுகிறீர்கள்?
▸ ஒத்திசைவில் என்ன நடைபெறுகிறது? இது ஏன் ஆபத்தானது?
▸ சமவேக வேகம் என்றால் என்ன மற்றும் இது இயற்கை அதிர்வெண்ணுடன் எவ்வாறு தொடர்புடையது?
▸ களத்தில் இயற்கை அதிர்வெண்ணை எவ்வாறு அளவிடுவது?
▸ ஒத்திசைவைத் தவிர்க்க கட்டமைப்பின் இயற்கை அதிர்வெண்ணை எவ்வாறு மாற்றலாம்?
▸ இயல்பான அதிர்வெண்ணுக்கான நிலையான சிதைவு குறுக்குவழி என்ன?
தொடர்புடைய சொற்பொருட்கள் (Related Glossary Articles)
தொழிலமுறை அதிர்வு பகுப்பாய்வு உபகரணங்கள்
Vibromera இன் சுமந்துக்கொண்டிருக்கும் சாধனங்களைக் கொண்டு வயலில் அதிரணன பிரச்சினைகள் கண்டறிந்து சுழலிகளை சமநிலை செய்யவும் — நிலம்-அடிப்படையிலான பகுப்பாய்வு, கட்ட அளவீடு, மற்றும் ஒரு வாளியம் ISO-இணக்கமான சமநிலை.
உபகரணங்களை உலாவுக →