ரோட்டார் சமன்செய்தலில் நேரியல் அல்லாத பொருட்கள்
சமநிலைப்படுத்தல் ஏன் "செயல்படவில்லை", செல்வாக்கு குணகங்கள் ஏன் மாறுகின்றன, மற்றும் உண்மையான கள நிலைமைகளில் எவ்வாறு தொடர வேண்டும்
கண்ணோட்டம்
நடைமுறையில், ரோட்டார் சமநிலைப்படுத்தல் என்பது வெறுமனே ஒரு திருத்தும் எடையை கணக்கிட்டு நிறுவுவதற்கு மட்டுமே குறைந்துவிடுவதில்லை. முறையாக, வழிமுறை நன்கு அறியப்பட்டது மற்றும் கருவி அனைத்து கணக்கீடுகளையும் தானாகவே செய்கிறது, ஆனால் இறுதி முடிவு சமநிலைப்படுத்தும் சாதனத்தை விட பொருளின் நடத்தையையே அதிகமாக சார்ந்திருக்கிறது. இதனால்தான், உண்மையான பணியில், சமநிலைப்படுத்தல் "செயல்படவில்லை", செல்வாக்கு குணகங்கள் மாறுகின்றன, அதிர்வு நிலையற்றதாகிறது, மற்றும் ஒரு இயக்கத்திலிருந்து மற்றொரு இயக்கத்திற்கு முடிவு மீண்டும் பெறப்படுவதில்லை என்ற சூழல்கள் தொடர்ந்து எழுகின்றன.
நேரியல் மற்றும் நேரியல் அல்லாத அதிர்வுகள், அவற்றின் அம்சங்கள் மற்றும் சமநிலைப்படுத்தல் முறைகள்
வெற்றிகரமான சமநிலைப்படுத்தல் என்பது ஒரு பொருள் திணிவை சேர்ப்பதற்கு அல்லது நீக்குவதற்கு எவ்வாறு எதிர்வினையாற்றுகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்ளுதல் தேவைப்படுகிறது. இந்த சூழலில், நேரியல் மற்றும் நேரியல் அல்லாத பொருட்களின் கருத்துகள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. ஒரு பொருள் நேரியலா அல்லது நேரியல் அல்லாததா என்பதைப் புரிந்துகொள்வது சரியான சமநிலைப்படுத்தல் உத்தியை தேர்வு செய்ய அனுமதிக்கிறது மற்றும் விரும்பிய முடிவை அடைய உதவுகிறது.
நேரியல் பொருட்கள் அவற்றின் கணிக்கக்கூடிய தன்மை மற்றும் நிலைத்தன்மையின் காரணமாக இத்துறையில் சிறப்பு இடம் பெறுகின்றன. அவை எளிய மற்றும் நம்பகமான கண்டறிதல் மற்றும் சமநிலைப்படுத்தல் முறைகளை பயன்படுத்த அனுமதிக்கின்றன, இதனால் அவற்றை ஆய்வு செய்வது அதிர்வு கண்டறிதலில் ஒரு முக்கியமான படியாக அமைகிறது.
Linear vs nonlinear objects
இந்த சிக்கல்களில் பெரும்பாலானவை நேரியல் மற்றும் நேரியல் அல்லாத பொருட்களுக்கிடையேயான ஒரு அடிப்படையான, ஆனால் பெரும்பாலும் குறைத்து மதிப்பிடப்படும் வேறுபாட்டில் வேரூன்றியுள்ளன. சமநிலைப்படுத்தலின் கண்ணோட்டத்தில், ஒரு நேரியல் பொருள் என்பது, மாறாத சுழற்சி வேகத்தில், அதிர்வு வீச்சு சமச்சீரற்ற நிலையின் அளவுக்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும் மற்றும் அதிர்வு கட்டம் சமச்சீரற்ற திணிவின் கோண நிலையை கண்டிப்பாக கணிக்கக்கூடிய வகையில் பின்பற்றும் ஒரு அமைப்பாகும். இந்த நிலைமைகளில், செல்வாக்கு குணகம் ஒரு மாறாத மதிப்பாகும். Balanset-1A உட்பட அனைத்து நிலையான இயக்கவியல் சமநிலைப்படுத்தல் வழிமுறைகளும் சரியாக இத்தகைய பொருட்களுக்காகவே வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.
ஒரு நேரியல் பொருளுக்கு, சமநிலைப்படுத்தல் செயல்முறை கணிக்கக்கூடியதாகவும் நிலையானதாகவும் இருக்கும். ஒரு சோதனை எடையை நிறுவுவது அதிர்வு வீச்சு மற்றும் கட்டத்தில் விகிதாசார மாற்றத்தை உருவாக்குகிறது. மீண்டும் மீண்டும் தொடங்குவது அதே அதிர்வு வெக்டரை வழங்குகிறது, மற்றும் கணக்கிடப்பட்ட திருத்தும் எடை செல்லுபடியாகும். இத்தகைய பொருட்கள் ஒரு முறை சமநிலைப்படுத்தலுக்கும் சேமிக்கப்பட்ட செல்வாக்கு குணகங்களை பயன்படுத்தும் தொடர் சமநிலைப்படுத்தலுக்கும் நன்கு பொருத்தமானவை.
ஒரு நேரியல் அல்லாத பொருள் அடிப்படையில் வித்தியாசமான முறையில் செயல்படுகிறது. சமநிலைப்படுத்தல் கணக்கீட்டின் அடிப்படையே மீறப்படுகிறது. அதிர்வு வீச்சு இனி unbalance-க்கு நேர்விகிதத்தில் இல்லை, phase நிலையற்றதாகி விடுகிறது, மேலும் influence coefficient ஆனது சோதனை எடையின் நிறை, இயக்க பயன்முறை அல்லது காலம் ஆகியவற்றைப் பொறுத்து மாறுகிறது. நடைமுறையில், இது அதிர்வு வெக்டரின் ஒழுங்கற்ற நடத்தையாக வெளிப்படுகிறது: ஒரு சோதனை எடையை நிறுவிய பிறகு, அதிர்வு மாற்றம் மிகவும் சிறியதாகவோ, அதிகமாகவோ, அல்லது மீண்டும் மீண்டும் பெறமுடியாததாகவோ இருக்கலாம்.
What Are Linear Objects?
நேரியல் பொருள் என்பது அதிர்வு, unbalance அளவிற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாக இருக்கும் ஒரு அமைப்பாகும்.
சமநிலைப்படுத்தல் சூழலில், நேரியல் பொருள் என்பது unbalance அளவிற்கும் (சமநிலையற்ற நிறை) அதிர்வு வீச்சிற்கும் இடையே நேரடி விகிதாசார உறவைக் கொண்ட ஒரு கருத்தியல் மாதிரியாகும். இதன் பொருள், rotor-இன் சுழல் வேகம் மாறாமல் இருக்கும் போது, unbalance இரட்டிப்பானால் அதிர்வு வீச்சும் இரட்டிப்பாகும். மாறாக, unbalance குறைந்தால் அதிர்வுகளும் விகிதாசாரமாகக் குறையும்.
பல காரணிகளைப் பொறுத்து ஒரு பொருளின் நடத்தை மாறக்கூடிய நேரியல் அல்லாத அமைப்புகளைப் போல் இல்லாமல், நேரியல் பொருள்கள் குறைந்த முயற்சியில் உயர் துல்லியத்தை அனுமதிக்கின்றன.
கூடுதலாக, அவை சமநிலைப்படுத்துபவர்களுக்கான பயிற்சி மற்றும் நடைமுறைக்கு அடித்தளமாக விளங்குகின்றன. நேரியல் பொருள்களின் கொள்கைகளை புரிந்துகொள்வது, பின்னர் மிகவும் சிக்கலான அமைப்புகளுக்குப் பயன்படுத்தக்கூடிய திறன்களை வளர்க்க உதவுகிறது.
Graphical Representation of Linearity
கிடைமட்ட அச்சு சமநிலையற்ற நிறையின் அளவை (unbalance) குறிக்கும், செங்குத்து அச்சு அதிர்வு வீச்சைக் குறிக்கும் ஒரு வரைபடத்தை கற்பனை செய்யுங்கள். நேரியல் பொருளுக்கு, இந்த வரைபடம் ஆரம்பப் புள்ளி வழியாக செல்லும் ஒரு நேர்கோடாக இருக்கும் (unbalance அளவு மற்றும் அதிர்வு வீச்சு இரண்டும் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும் புள்ளி). இந்த கோட்டின் சாய்வு, பொருளின் unbalance-க்கான உணர்திறனை வகைப்படுத்துகிறது: சாய்வு அதிகமாக இருந்தால், அதே unbalance-க்கு அதிர்வுகள் அதிகமாக இருக்கும்.
வரைபடம் 1: அதிர்வு வீச்சிற்கும் (µm) சமநிலையற்ற நிறைக்கும் (g) இடையேயான உறவு
வரைபடம் 1, ஒரு நேரியல் சமநிலைப்படுத்தல் பொருளின் அதிர்வு வீச்சிற்கும் (µm) rotor-இன் சமநிலையற்ற நிறைக்கும் (g) இடையேயான உறவை விளக்குகிறது. விகிதாசார குணகம் 0.5 µm/g ஆகும். 300-ஐ 600-ஆல் வகுப்பதன் மூலம் எளிதாக 0.5 µm/g கிடைக்கும். 800 g சமநிலையற்ற நிறைக்கு (UM=800 g), அதிர்வு 800 g * 0.5 µm/g = 400 µm ஆக இருக்கும். இது மாறாத rotor வேகத்தில் பொருந்தும் என்பதை கவனிக்கவும். வேறு சுழல் வேகத்தில், குணகம் வேறுபட்டிருக்கும்.
இந்த விகிதாசார குணகம் influence coefficient (உணர்திறன் குணகம்) என்று அழைக்கப்படுகிறது, இதன் அலகு µm/g அல்லது unbalance தொடர்பான சந்தர்ப்பங்களில் µm/(g*mm) ஆகும், இங்கு (g*mm) என்பது unbalance-இன் அலகு. influence coefficient (IC) தெரிந்தால், தலைகீழ் பிரச்சினையையும் தீர்க்கலாம், அதாவது அதிர்வு அளவின் அடிப்படையில் சமநிலையற்ற நிறையை (UM) தீர்மானிக்கலாம். இதற்கு, அதிர்வு வீச்சை IC-ஆல் வகுக்கவும்.
எடுத்துக்காட்டாக, அளவிடப்பட்ட அதிர்வு 300 µm மற்றும் தெரிந்த குணகம் IC=0.5 µm/g என்றால், 300-ஐ 0.5-ஆல் வகுத்தால் 600 g கிடைக்கும் (UM=600 g).
செல்வாக்கு குணகம் (IC): நேரியல் பொருள்களின் முக்கிய அளவுரு
நேரியல் பொருளின் ஒரு முக்கியமான பண்பு செல்வாக்கு குணகம் (IC) ஆகும். இது அதிர்வு மற்றும் ஏற்றச்சீர்கேட்டிற்கு இடையிலான வரைபடத்தில் உள்ள கோட்டின் சாய்வு கோணத்தின் தொடுகோட்டு மதிப்புக்கு எண்ணியல் ரீதியில் சமம். குறிப்பிட்ட ரோட்டர் வேகத்தில் குறிப்பிட்ட திருத்த தளத்தில் ஒரு யூனிட் நிறை (கிராம்களில், g) சேர்க்கப்படும்போது அதிர்வு வீச்சு (மைக்ரோன்களில், µm) எந்த அளவு மாறுகிறது என்பதை இது குறிக்கிறது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறினால், IC என்பது ஏற்றச்சீர்கேட்டுக்கு பொருளின் உணர்திறனின் அளவீடு ஆகும். இதன் அளவீட்டு அலகு µm/g; ஏற்றச்சீர்கேடு நிறை மற்றும் ஆரையின் பெருக்கமாக வெளிப்படுத்தப்படும்போது µm/(g*mm) ஆகும்.
IC என்பது அடிப்படையில் ஒரு நேரியல் பொருளின் "கடவுச்சீட்டு" பண்பாகும், நிறை சேர்க்கப்படும் அல்லது நீக்கப்படும்போது அதன் நடத்தையை கணிக்க உதவுகிறது. IC அறிந்திருப்பதன் மூலம் நேரடிப் பிரச்சினையையும் — கொடுக்கப்பட்ட ஏற்றச்சீர்கேட்டுக்கான அதிர்வு அளவை நிர்ணயிப்பது — மற்றும் தலைகீழ் பிரச்சினையையும் — அளவிடப்பட்ட அதிர்விலிருந்து ஏற்றச்சீர்கேடு அளவைக் கணக்கிடுவது — தீர்க்க முடியும்.
நேரடிப் பிரச்சினை:
Inverse Problem:
நேரியல் பொருள்களில் அதிர்வு கட்டம்
வீச்சுக்கு கூடுதலாக, அதிர்வு அதன் கட்டத்தாலும் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, இது சமநிலை நிலையிலிருந்து அதிகபட்ச விலகல் தருணத்தில் ரோட்டரின் நிலையைக் குறிக்கிறது. ஒரு நேரியல் பொருளுக்கு, அதிர்வு கட்டமும் கணிக்கக்கூடியது. இது இரண்டு கோணங்களின் கூட்டுத்தொகை:
- ரோட்டரின் மொத்த சீரற்ற நிறையின் நிலையை நிர்ணயிக்கும் கோணம். இந்தக் கோணம் முதன்மையான ஏற்றச்சீர்கேடு குவிந்திருக்கும் திசையைக் குறிக்கிறது.
- செல்வாக்கு குணகத்தின் வாதம். இது பொருளின் இயக்கவியல் பண்புகளை வகைப்படுத்தும் ஒரு மாறா கோணமாகும், மேலும் இது சீரற்ற நிறை நிறுவுவதன் அளவு அல்லது கோணத்தைப் பொறுத்தது இல்லை.
இவ்வாறு, IC வாதம் அறிந்திருந்து அதிர்வு கட்டம் அளவிடுவதன் மூலம், சீரற்ற நிறை நிறுவுவதன் கோணத்தை நிர்ணயிக்க முடியும். இது திருத்த நிறையின் அளவை மட்டுமல்ல, உகந்த சமன்பாடு அடைய ரோட்டரில் அதன் சரியான நிலையையும் கண்டறிய அனுமதிக்கிறது.
Balancing Linear Objects
நேரியல் பொருளுக்கு, இந்த வழியில் நிர்ணயிக்கப்படும் செல்வாக்கு குணகம் (IC) சோதனை நிறை நிறுவுவதன் அளவு அல்லது கோணத்தையோ அல்லது ஆரம்ப அதிர்வையோ சார்ந்திருக்காது என்பதை கவனத்தில் கொள்வது முக்கியம். இது நேரியல் தன்மையின் ஒரு முக்கிய பண்பு. சோதனை நிறை அளவுருக்கள் அல்லது ஆரம்ப அதிர்வு மாற்றப்படும்போது IC மாறாமல் இருந்தால், பொருள் கருதப்படும் ஏற்றச்சீர்கேட்டு வரம்பிற்குள் நேரியல் முறையில் நடந்துகொள்கிறது என்று நம்பிக்கையுடன் கூற முடியும்.
நேரியல் பொருளை சமன்செய்வதற்கான படிகள்
- Measuring Initial Vibration: முதல் படி ஆரம்ப நிலையில் அதிர்வை அளவிடுவது. ஏற்றச்சீர்கேட்டு திசையைக் குறிக்கும் அதிர்வு வீச்சு மற்றும் அதிர்வு கோணம் நிர்ணயிக்கப்படுகின்றன.
- Installing a Trial Mass: ரோட்டரில் தெரிந்த எடையுள்ள நிறை நிறுவப்படுகிறது. பொருள் கூடுதல் சுமைகளுக்கு எவ்வாறு எதிர்வினையாற்றுகிறது என்பதை புரிந்துகொள்ளவும், அதிர்வு அளவுருக்களைக் கணக்கிடவும் இது உதவுகிறது.
- Re-measuring Vibration: சோதனை நிறை நிறுவிய பிறகு, புதிய அதிர்வு அளவுருக்கள் அளவிடப்படுகின்றன. அவற்றை ஆரம்ப மதிப்புகளுடன் ஒப்பிடுவதன் மூலம், நிறை அமைப்பை எவ்வாறு பாதிக்கிறது என்பதை நிர்ணயிக்க முடியும்.
- திருத்த நிறையைக் கணக்கிடுதல்: அளவீட்டு தரவுகளின் அடிப்படையில், திருத்தும் எடையின் நிறை மற்றும் நிறுவல் கோணம் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன. சமச்சீரின்மையை நீக்க இந்த எடை ரோட்டரில் பொருத்தப்படுகிறது.
- இறுதி சரிபார்ப்பு: திருத்தும் எடையை நிறுவிய பிறகு, அதிர்வு கணிசமாகக் குறைக்கப்பட வேண்டும். எஞ்சிய அதிர்வு இன்னும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க அளவை மீறினால், நடைமுறையை மீண்டும் செய்யலாம்.
குறிப்பு: நேரியல் பொருள்கள் சமன்செய்தல் முறைகளை ஆய்வு செய்வதற்கும் நடைமுறையில் பயன்படுத்துவதற்கும் சிறந்த மாதிரிகளாக விளங்குகின்றன. அவற்றின் பண்புகள், பொறியாளர்களும் நோயறிதல் நிபுணர்களும் அடிப்படைத் திறன்களை வளர்ப்பதிலும் ரோட்டர் அமைப்புகளுடன் பணிபுரியும் அடிப்படைக் கோட்பாடுகளைப் புரிந்துகொள்வதிலும் கவனம் செலுத்த உதவுகின்றன. உண்மையான நடைமுறையில் அவற்றின் பயன்பாடு வரையறுக்கப்பட்டிருந்தாலும், நேரியல் பொருள்களின் ஆய்வு அதிர்வு நோயறிதல் மற்றும் சமன்செய்தலில் முன்னேறுவதற்கான ஒரு முக்கியமான படியாகவே உள்ளது.
தொடர் சமநிலைப்படுத்தல் மற்றும் சேமிக்கப்பட்ட குணகங்கள்
தொடர்ச்சியான சமன்செய்தல் சிறப்பு கவனத்திற்கு உரியது. இது உற்பத்தித்திறனை கணிசமாக அதிகரிக்கலாம், ஆனால் நேரியல், அதிர்வு-நிலையான பொருள்களுக்கு மட்டுமே பயன்படுத்தும்போது. இதுபோன்ற சந்தர்ப்பங்களில், முதல் ரோட்டரில் பெறப்பட்ட தாக்கக் குணகங்களை அடுத்தடுத்த ஒரே மாதிரியான ரோட்டர்களுக்கு மீண்டும் பயன்படுத்தலாம். எனினும், தாங்கி கடினத்தன்மை, சுழற்சி வேகம் அல்லது தாங்கி நிலை மாறும்போது, மீண்டும் செய்யக்கூடிய தன்மை இழக்கப்பட்டு தொடர்ச்சியான அணுகுமுறை செயலிழக்கும்.
நேரியல் அல்லாத பொருள்கள்: கோட்பாடு நடைமுறையிலிருந்து விலகும்போது
நேரியல் அல்லாத பொருள் என்றால் என்ன?
நேரியல் அல்லாத பொருள் என்பது அதிர்வு வீச்சு சமச்சீரின்மையின் அளவிற்கு விகிதாசாரமாக இல்லாத ஒரு அமைப்பாகும். நேரியல் பொருள்களில் அதிர்வுக்கும் சமச்சீரற்ற நிறைக்கும் இடையேயான உறவு நேர்கோட்டால் குறிப்பிடப்படுவதைப் போலல்லாமல், நேரியல் அல்லாத அமைப்புகளில் இந்த உறவு சிக்கலான பாதைகளைப் பின்பற்றலாம்.
உண்மையான உலகில், அனைத்து பொருள்களும் நேரியல் முறையில் நடந்துகொள்வதில்லை. நேரியல் அல்லாத பொருள்கள் சமச்சீரின்மைக்கும் அதிர்வுக்கும் இடையில் நேரடி விகிதாசாரமற்ற உறவை வெளிப்படுத்துகின்றன. இதன் பொருள் தாக்கக் குணகம் நிலையானதாக இல்லாமல், பின்வரும் சில காரணிகளைப் பொறுத்து மாறலாம்:
- சமச்சீரின்மையின் அளவு: சமச்சீரின்மை அதிகரிப்பது ரோட்டரின் தாங்கிகளின் கடினத்தன்மையை மாற்றி, அதிர்வில் நேரியல் அல்லாத மாற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கலாம்.
- Rotational Speed: வெவ்வேறு சுழற்சி வேகங்களில் வெவ்வேறு அதிர்வொலி நிகழ்வுகள் தூண்டப்படலாம், இதுவும் நேரியல் அல்லாத நடத்தைக்கு வழிவகுக்கும்.
- இடைவெளிகள் மற்றும் ஓட்டைகளின் இருப்பு: தாங்கிகளிலும் பிற இணைப்புகளிலும் உள்ள இடைவெளிகளும் ஓட்டைகளும் சில நிலைமைகளில் அதிர்வில் திடீர் மாற்றங்களை ஏற்படுத்தலாம்.
- Temperature: வெப்பநிலை மாற்றங்கள் பொருட்களின் பண்புகளை பாதிக்கலாம் மற்றும், இதன் விளைவாக, பொருளின் அதிர்வு சிறப்பியல்புகளையும் பாதிக்கலாம்.
- External Loads: ரோட்டரில் செயல்படும் வெளிப்புற சுமைகள் அதன் இயக்க சிறப்பியல்புகளை மாற்றி நேரியல் அல்லாத நடத்தைக்கு வழிவகுக்கலாம்.
நேரியல் அல்லாத பொருள்கள் ஏன் சவாலானவை?
நேரியல் அல்லாத தன்மை சமன்செய்தல் செயல்முறையில் பல மாறிகளை அறிமுகப்படுத்துகிறது. நேரியல் அல்லாத பொருள்களுடன் வெற்றிகரமாக பணிபுரிய அதிக அளவீடுகளும் மிகவும் சிக்கலான பகுப்பாய்வும் தேவை. எடுத்துக்காட்டாக, நேரியல் பொருள்களுக்கு பொருந்தும் நிலையான முறைகள் நேரியல் அல்லாத அமைப்புகளுக்கு எப்போதும் துல்லியமான முடிவுகளை அளிப்பதில்லை. இது செயல்முறையின் இயற்பியலை ஆழமாகப் புரிந்துகொள்வதையும் சிறப்பு நோயறிதல் முறைகளைப் பயன்படுத்துவதையும் அவசியமாக்குகிறது.
Signs of Nonlinearity
நேரியல் அல்லாத பொருளை பின்வரும் அறிகுறிகளால் அடையாளம் காணலாம்:
- Non-proportional vibration changes: ஏற்றச்சமநிலை அதிகரிக்கும்போது, ஒரு நேரியல் பொருளில் எதிர்பார்க்கப்படுவதை விட அதிர்வு வேகமாகவோ அல்லது மெதுவாகவோ வளரலாம்.
- அதிர்வில் கட்ட மாற்றம்: ஏற்றச்சமநிலை அல்லது சுழற்சி வேகத்தில் ஏற்படும் மாறுபாடுகளுடன் அதிர்வின் கட்டம் கணிக்க முடியாத வகையில் மாறலாம்.
- ஹார்மோனிக்குகள் மற்றும் சப்-ஹார்மோனிக்குகளின் இருப்பு: அதிர்வு நிறமாலையில் உயர் ஹார்மோனிக்குகள் (சுழற்சி அதிர்வெண்ணின் மடங்குகள்) மற்றும் சப்-ஹார்மோனிக்குகள் (சுழற்சி அதிர்வெண்ணின் பின்னங்கள்) தோன்றலாம், இவை நேரியல் அல்லாத விளைவுகளைக் குறிக்கின்றன.
- Hysteresis: அதிர்வு வீச்சு, ஏற்றச்சமநிலையின் தற்போதைய மதிப்பை மட்டுமல்லாமல் அதன் வரலாற்றையும் சார்ந்திருக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, ஏற்றச்சமநிலை அதிகரிக்கப்பட்டு பின்னர் அதன் ஆரம்ப மதிப்பிற்கு குறைக்கப்படும்போது, அதிர்வு வீச்சு அதன் அசல் நிலைக்கு திரும்பாமல் போகலாம்.
நேரியல் அல்லாத தன்மை சமன்செய்தல் செயல்முறையில் பல மாறிகளை அறிமுகப்படுத்துகிறது. வெற்றிகரமான செயல்பாட்டிற்கு அதிக அளவீடுகளும் சிக்கலான பகுப்பாய்வும் தேவைப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, நேரியல் பொருள்களுக்குப் பொருந்தும் நிலையான முறைகள் நேரியல் அல்லாத அமைப்புகளுக்கு எப்போதும் துல்லியமான முடிவுகளை அளிப்பதில்லை. இது செயல்முறை இயற்பியலை ஆழமாகப் புரிந்துகொள்வதற்கும் சிறப்பு நோயறிதல் முறைகளைப் பயன்படுத்துவதற்கும் அவசியமாக்குகிறது.
Graphical Representation of Nonlinearity
அதிர்வு மற்றும் ஏற்றச்சமநிலையின் வரைபடத்தில், நேர்கோட்டிலிருந்து விலகல்களில் நேரியல் அல்லாத தன்மை தெளிவாகத் தெரிகிறது. வரைபடத்தில் வளைவுகள், கோணங்கள், ஹிஸ்டிரீசிஸ் வளைவுகள் மற்றும் ஏற்றச்சமநிலைக்கும் அதிர்வுக்கும் இடையிலான சிக்கலான உறவைக் குறிக்கும் பிற பண்புகள் தோன்றலாம்.
வரைபடம் 2. நேரியல் அல்லாத பொருள்
50g; 40μm (yellow), 100g; 54.7μm (blue).
இந்தப் பொருளில் இரண்டு பகுதிகள், இரண்டு நேர்கோடுகள் உள்ளன. 50 கிராமுக்கும் குறைவான ஏற்றச்சமநிலைகளுக்கு, வரைபடம் நேரியல் பொருளின் பண்புகளை பிரதிபலிக்கிறது, கிராமில் உள்ள ஏற்றச்சமநிலைக்கும் மைக்ரான்களில் உள்ள அதிர்வு வீச்சிற்கும் இடையில் விகிதாசாரத்தை பராமரிக்கிறது. 50 கிராமுக்கும் அதிகமான ஏற்றச்சமநிலைகளுக்கு, அதிர்வு வீச்சின் வளர்ச்சி மெதுவாகிறது.
Examples of Nonlinear Objects
சமன்செய்தல் சூழலில் நேரியல் அல்லாத பொருள்களின் எடுத்துக்காட்டுகளில் அடங்குவன:
- விரிசல்கள் உள்ள ரோட்டர்கள்: ரோட்டரில் உள்ள விரிசல்கள் இறுக்கத்தில் நேரியல் அல்லாத மாற்றங்களுக்கும், அதன் விளைவாக அதிர்வுக்கும் ஏற்றச்சமநிலைக்கும் இடையில் நேரியல் அல்லாத உறவுக்கும் வழிவகுக்கலாம்.
- தாங்கு உறுப்பு இடைவெளிகள் உள்ள ரோட்டர்கள்: தாங்கு உறுப்புகளில் உள்ள இடைவெளிகள் சில நிலைமைகளில் அதிர்வில் திடீர் மாற்றங்களை ஏற்படுத்தலாம்.
- நேரியல் அல்லாத நெகிழ்வு உறுப்புகள் உள்ள ரோட்டர்கள்: ரப்பர் தணிப்பான்கள் போன்ற சில நெகிழ்வு உறுப்புகள் நேரியல் அல்லாத பண்புகளை வெளிப்படுத்தலாம், இது ரோட்டரின் இயக்கவியலை பாதிக்கும்.
Types of Nonlinearity
1. Soft-Stiff Nonlinearity
இத்தகைய அமைப்புகளில் இரண்டு பகுதிகள் காணப்படுகின்றன: மென்மையான மற்றும் இறுக்கமான. மென்மையான பகுதியில், நடத்தை நேரியல் தன்மையை ஒத்திருக்கிறது, அங்கு அதிர்வு வீச்சு ஏற்றச்சமநிலை நிறையின் விகிதாசாரமாக அதிகரிக்கிறது. இருப்பினும், ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பிற்கு (உடைப்பு புள்ளி) பிறகு, அமைப்பு இறுக்கமான முறைக்கு மாறுகிறது, அங்கு வீச்சின் வளர்ச்சி மெதுவாகிறது.
2. Elastic Nonlinearity
அமைப்பினுள் தாங்கல்களின் அல்லது தொடர்புகளின் இறுக்கத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் அதிர்வு-ஏற்றச்சமநிலை உறவை சிக்கலாக்குகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, குறிப்பிட்ட சுமை வரம்புகளை கடக்கும்போது அதிர்வு திடீரென அதிகரிக்கலாம் அல்லது குறையலாம்.
3. உராய்வால் தூண்டப்படும் நேரியல் அல்லாத தன்மை
குறிப்பிடத்தக்க உராய்வு உள்ள அமைப்புகளில் (எ.கா., தாங்கு உறுப்புகளில்), அதிர்வு வீச்சு கணிக்க முடியாமல் போகலாம். உராய்வு ஒரு வேக வரம்பில் அதிர்வை குறைத்து மற்றொரு வரம்பில் அதை பெருக்கலாம்.
Common causes of nonlinearity
அரேகீய நிலைமையின்மைக்கான மிகவும் பொதுவான காரணங்கள்: அதிகரித்த bearing இடைவெளிகள், bearing தேய்மானம், உலர் உராய்வு, தளர்வான தாங்கிகள், கட்டமைப்பில் விரிசல்கள் மற்றும் அதிர்வு அதிர்வெண்களுக்கு அருகில் இயங்குவது. பெரும்பாலும், பொருள் மென்மை–கடினம் என்ற அரேகீயத்தை வெளிப்படுத்துகிறது. சிறிய unbalance அளவுகளில் அமைப்பு கிட்டத்தட்ட நேரியல் முறையில் செயல்படுகிறது, ஆனால் அதிர்வு அதிகரிக்கும்போது தாங்கிகள் அல்லது உறையின் கடினமான கூறுகள் ஈடுபடுகின்றன. இதுபோன்ற சந்தர்ப்பங்களில், balancing ஒரு குறுகிய இயக்க வரம்பிற்குள் மட்டுமே சாத்தியமாகும், மேலும் நிலையான நீண்டகால முடிவுகளை வழங்குவதில்லை.
Vibration instability
மற்றொரு தீவிரமான சிக்கல் அதிர்வு நிலையற்றுத்தன்மை. முறைப்படி நேரியல் பொருள்கூட காலப்போக்கில் amplitude மற்றும் phase மாற்றங்களைக் காட்டலாம். இது வெப்ப விளைவுகள், மசகு எண்ணெயின் viscosity மாற்றங்கள், வெப்ப விரிவாக்கம் மற்றும் தாங்கிகளில் நிலையற்ற உராய்வு ஆகியவற்றால் ஏற்படுகிறது. இதன் விளைவாக, சில நிமிடங்கள் இடைவெளியில் எடுக்கப்பட்ட அளவீடுகள் வெவ்வேறு அதிர்வு vectors-ஐ உருவாக்கலாம். இந்த நிலைமைகளில், அளவீடுகளை அர்த்தமுள்ள முறையில் ஒப்பிடுவது சாத்தியமற்றதாகிறது, மேலும் balancing கணக்கீடு நம்பகத்தன்மையை இழக்கிறது.
Balancing near resonance
அதிர்வெண் அதிர்வுக்கு அருகில் balancing செய்வது மிகவும் சிக்கலானது. சுழல் அதிர்வெண் அமைப்பின் இயற்கை அதிர்வெண்ணுடன் ஒத்துப்போகும் போது அல்லது அதற்கு அருகில் இருக்கும்போது, சிறிய unbalance கூட அதிர்வில் கூர்மையான அதிகரிப்பை ஏற்படுத்துகிறது. அதிர்வு phase சிறிய வேக மாறுபாடுகளுக்கு மிகவும் உணர்திறன் உடையதாகிறது. பொருள் திறம்பட அரேகீய நிலைக்கு நுழைகிறது, மேலும் இந்த மண்டலத்தில் balancing இயற்பியல் அர்த்தத்தை இழக்கிறது. இதுபோன்ற சந்தர்ப்பங்களில், balancing பரிசீலிக்கப்படுவதற்கு முன்பு இயக்க வேகம் அல்லது இயந்திர அமைப்பை மாற்ற வேண்டும்.
High vibration after “successful” balancing
நடைமுறையில், முறைப்படி வெற்றிகரமான balancing நடைமுறைக்குப் பிறகும் ஒட்டுமொத்த அதிர்வு அளவு அதிகமாக இருக்கும் சூழ்நிலைகளை சந்திப்பது பொதுவானது. இது கருவி அல்லது இயக்குநரின் பிழையைக் குறிக்கவில்லை. Balancing வெகுஜன unbalance மட்டுமே நீக்குகிறது. அடித்தளக் குறைபாடுகள், தளர்வான இணைப்புகள், தவறான சீரமைவு அல்லது resonance ஆகியவற்றால் அதிர்வு ஏற்படுகிறது என்றால், correction weights சிக்கலை தீர்க்காது. இந்த சந்தர்ப்பங்களில், இயந்திரம் மற்றும் அதன் அடித்தளம் முழுவதும் அதிர்வின் இடஞ்சார்ந்த விநியோகத்தை பகுப்பாய்வு செய்வது உண்மையான காரணத்தை அடையாளம் காண உதவுகிறது.
அரேகீய பொருள்களை சமநிலைப்படுத்துதல்: வழக்கத்திற்கு மாறான தீர்வுகளுடன் கூடிய சிக்கலான பணி
அரேகீய பொருள்களை balancing செய்வது சிறப்பு முறைகள் மற்றும் அணுகுமுறைகளை தேவைப்படும் சவாலான பணியாகும். நேரியல் பொருள்களுக்காக உருவாக்கப்பட்ட நிலையான trial mass முறை, தவறான முடிவுகளை வழங்கலாம் அல்லது முற்றிலும் பொருந்தாமல் போகலாம்.
அரேகீய பொருள்களுக்கான Balancing முறைகள்
- Step-by-step balancing: இந்த முறையில் ஒவ்வொரு கட்டத்திலும் corrective weights நிறுவுவதன் மூலம் படிப்படியாக imbalance குறைக்கப்படுகிறது. ஒவ்வொரு கட்டத்திற்கும் பிறகு, அதிர்வு அளவீடுகள் எடுக்கப்படுகின்றன, மேலும் பொருளின் தற்போதைய நிலையின் அடிப்படையில் புதிய corrective weight தீர்மானிக்கப்படுகிறது. இந்த அணுகுமுறை balancing செயல்பாட்டின் போது influence coefficient மாற்றங்களை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்கிறது.
- Balancing at multiple speeds: இந்த முறை வெவ்வேறு சுழல் வேகங்களில் resonance நிகழ்வுகளின் விளைவுகளை நிவர்த்தி செய்கிறது. Resonance-க்கு அருகில் உள்ள பல வேகங்களில் balancing செய்யப்படுகிறது, இது முழு இயக்க வேக வரம்பிலும் மிகவும் சீரான அதிர்வு குறைப்பை சாத்தியமாக்குகிறது.
- Using mathematical models: சிக்கலான அரேகீய அல்லாத பொருள்களுக்கு, அரேகீய விளைவுகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு ரோட்டர் இயக்கவியலை விவரிக்கும் கணிதவியல் மாதிரிகளை பயன்படுத்தலாம். இந்த மாதிரிகள் பல்வேறு நிலைகளில் பொருளின் நடத்தையை முன்னறிவிக்கவும், உகந்த சமநிலை அமைப்புரைகளை நிர்ணயிக்கவும் உதவுகின்றன.
அரேகீய அல்லாத பொருள்களை சமன்படுத்துவதில் நிபுணரின் அனுபவமும் உள்ளுணர்வும் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. அனுபவமிக்க சமன்படுத்துநர் அரேகீயத்தின் அறிகுறிகளை அடையாளம் காணலாம், பொருத்தமான முறையை தேர்ந்தெடுக்கலாம், மற்றும் குறிப்பிட்ட சூழ்நிலைக்கு அதை மாற்றியமைக்கலாம். அதிர்வு நிரல்களை பகுப்பாய்வு செய்தல், பொருளின் இயக்க அளவுரைகள் மாறும்போது அதிர்வு மாற்றங்களை கவனித்தல், மற்றும் ரோட்டரின் வடிவமைப்பு அம்சங்களை கருத்தில் கொள்ளுதல் ஆகியவை சரியான முடிவுகளை எடுக்கவும் விரும்பிய முடிவுகளை அடையவும் உதவுகின்றன.
நேரியல் பொருள்களுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட கருவியைப் பயன்படுத்தி அரேகீய அல்லாத பொருள்களை எவ்வாறு சமன்படுத்துவது
இது ஒரு நல்ல கேள்வி. இத்தகைய பொருள்களை சமன்படுத்துவதற்கான என் தனிப்பட்ட முறை, பொறிமுறையை சரிசெய்வதிலிருந்து தொடங்குகிறது: தாங்கிகளை மாற்றுதல், விரிசல்களை வெல்டிங் செய்தல், போல்ட்களை இறுக்குதல், நங்கூரங்கள் அல்லது அதிர்வு தனிமைப்படுத்திகளை சரிபார்த்தல், மற்றும் ரோட்டர் நிலையான கட்டமைப்பு உறுப்புகளை உரசவில்லை என்பதை உறுதிப்படுத்துதல்.
அடுத்து, நான் அதிர்வு அதிர்வெண்களை கண்டறிகிறேன், ஏனெனில் அதிர்வுக்கு நெருக்கமான வேகங்களில் ரோட்டரை சமன்படுத்துவது இயலாது. இதற்காக, அதிர்வு நிர்ணயத்திற்கான தாக்கு முறை அல்லது ரோட்டர் மெதுவாக நிறுத்தும் வரைபடத்தை நான் பயன்படுத்துகிறேன்.
பின்னர், பொறிமுறையில் உணர்விகளின் நிலையை நான் நிர்ணயிக்கிறேன்: செங்குத்து, கிடைமட்டம், அல்லது கோணத்தில்.
சோதனை ஓட்டங்களுக்குப் பிறகு, சாதனம் திருத்தும் எடைகளின் கோணம் மற்றும் எடையை சுட்டிக்காட்டுகிறது. நான் திருத்தும் எடையின் நிறையை பாதியாக குறைக்கிறேன், ஆனால் ரோட்டர் வைப்பதற்கு சாதனம் பரிந்துரைத்த கோணங்களை பயன்படுத்துகிறேன். திருத்திய பிறகும் எஞ்சிய அதிர்வு ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய அளவை மீறினால், நான் மற்றொரு ரோட்டர் ஓட்டத்தை மேற்கொள்கிறேன். இயற்கையிலேயே, இதற்கு அதிக நேரம் தேவைப்படுகிறது, ஆனால் சில நேரங்களில் முடிவுகள் ஊக்கமளிக்கும்.
சுழலும் உபகரணங்களை சமன்படுத்தும் கலையும் அறிவியலும்
சுழலும் உபகரணங்களை சமன்படுத்துவது அறிவியல் மற்றும் கலையின் கூறுகளை இணைக்கும் ஒரு சிக்கலான செயல்முறையாகும். நேரியல் பொருள்களுக்கு, சமன்படுத்துவது ஒப்பீட்டளவில் எளிய கணக்கீடுகள் மற்றும் நிலையான முறைகளை உள்ளடக்கியது. இருப்பினும், அரேகீய அல்லாத பொருள்களுடன் பணியாற்றுவதற்கு ரோட்டர் இயக்கவியலின் ஆழமான புரிதல், அதிர்வு சமிக்ஞைகளை பகுப்பாய்வு செய்யும் திறன், மற்றும் மிகவும் பயனுள்ள சமன்படுத்தும் உத்திகளை தேர்ந்தெடுக்கும் திறன் தேவைப்படுகிறது.
அனுபவம், உள்ளுணர்வு, மற்றும் தொடர்ச்சியான திறன் மேம்பாடு ஆகியவையே ஒரு சமன்படுத்துநரை தங்கள் தொழிலின் உண்மையான தேர்ந்த வல்லுநராக மாற்றுகின்றன. எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, சமன்படுத்தலின் தரம் உபகரண இயக்கத்தின் திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மையை மட்டுமல்ல, மனிதர்களின் பாதுகாப்பையும் உறுதி செய்கிறது.
Measurement repeatability
அளவீட்டு சிக்கல்களும் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. அதிர்வு உணர்விகளை தவறாக நிறுவுதல், அளவீட்டு புள்ளிகளில் மாற்றங்கள், அல்லது உணர்வி திசைமுகத்தில் பிழை ஆகியவை நேரடியாக அம்பிளிட்யூட் மற்றும் கட்டம் இரண்டையும் பாதிக்கின்றன. சமன்படுத்தலுக்கு, அதிர்வை அளவிடுவது மட்டும் போதாது; அளவீடுகளின் மீண்டும் செய்யக்கூடிய தன்மை மற்றும் நிலைத்தன்மை மிக முக்கியமானவை. இதனால்தான், நடைமுறை வேலையில், உணர்வி பொருத்தும் இடங்கள் மற்றும் திசைமுகங்கள் கண்டிப்பாக கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும்.
நேரியல் அல்லாத பொருட்களுக்கான நடைமுறை அணுகுமுறை
ஒரு நேரியல் அல்லாத பொருளை சமநிலைப்படுத்துவது எப்போதும் சோதனை எடையை நிறுவுவதில் தொடங்குவதில்லை, மாறாக அதிர்வு நடத்தையை மதிப்பீடு செய்வதில் தொடங்குகிறது. வீச்சு மற்றும் கட்டம் காலப்போக்கில் தெளிவாக மாறுகின்றன என்றால், ஒவ்வொரு தொடக்கத்திலும் வேறுபடுகின்றன என்றால், அல்லது சிறிய வேக மாற்றங்களுக்கு கூர்மையாக வினையாற்றுகின்றன என்றால், முதல் பணி மிகவும் நிலையான இயக்க பயன்முறையை அடைவதாகும். இது இல்லாமல், எந்த கணக்கீடுகளும் தற்போக்கானதாக இருக்கும்.
முதல் நடைமுறை படி சரியான வேகத்தை தேர்ந்தெடுப்பதாகும். நேரியல் அல்லாத பொருட்கள் அதிர்வொலிக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை, எனவே சமநிலைப்படுத்தல் இயற்கை அதிர்வெண்களிலிருந்து முடிந்தவரை தொலைவில் உள்ள வேகத்தில் செய்யப்பட வேண்டும். இது பெரும்பாலும் வழக்கமான இயக்க வரம்பிற்கு கீழே அல்லது மேலே நகர்வதை அர்த்தமாக்குகிறது. இந்த வேகத்தில் அதிர்வு அதிகமாக இருந்தாலும், நிலையாக இருந்தால், அது அதிர்வொலி மண்டலத்தில் சமநிலைப்படுத்துவதை விட சிறந்தது.
அடுத்ததாக, கூடுதல் நேரியல் அல்லாத தன்மையின் அனைத்து ஆதாரங்களையும் குறைப்பது முக்கியம். சமநிலைப்படுத்தலுக்கு முன், அனைத்து இணைப்பிகளும் சரிபார்க்கப்பட்டு இறுக்கப்பட வேண்டும், இடைவெளிகள் முடிந்தவரை நீக்கப்பட வேண்டும், மற்றும் தாங்கிகள் மற்றும் bearing அலகுகள் தளர்வு இல்லாமல் ஆய்வு செய்யப்பட வேண்டும். சமநிலைப்படுத்தல் இடைவெளிகள் அல்லது உராய்வை ஈடுசெய்வதில்லை, ஆனால் இந்த காரணிகள் நிலையான நிலைக்கு கொண்டு வரப்பட்டால் அது சாத்தியமாகலாம்.
நேரியல் அல்லாத பொருளுடன் பணிபுரியும்போது, வழக்கத்தில் சிறிய சோதனை எடைகளை பயன்படுத்தக் கூடாது. மிகவும் சிறிய சோதனை எடை பெரும்பாலும் கணினியை மீண்டும் மீண்டும் செய்யக்கூடிய பகுதிக்கு நகர்த்துவதில் தோல்வியடைகிறது, மேலும் அதிர்வு மாற்றம் நிலையற்ற நிலை இரைச்சலுடன் ஒப்பிடக்கூடியதாக மாறுகிறது. சோதனை எடை அதிர்வு வெக்டாரில் தெளிவான மற்றும் மீண்டும் உருவாக்கக்கூடிய மாற்றத்தை ஏற்படுத்தும் அளவு பெரியதாக இருக்க வேண்டும், ஆனால் பொருளை வேறு இயக்க பயன்முறைக்கு தள்ளாத அளவு சிறியதாக இருக்க வேண்டும்.
அளவீடுகள் விரைவாகவும் ஒரே மாதிரியான நிலைமைகளிலும் செய்யப்பட வேண்டும். அளவீடுகளுக்கு இடையே குறைவான நேரம் கடந்தால், கணினியின் இயக்கவியல் அளவுருக்கள் மாறாமல் இருக்கும் வாய்ப்பு அதிகமாகும். பொருள் தொடர்ச்சியாக நடந்துகொள்கிறது என்பதை உறுதிப்படுத்த, கட்டமைப்பை மாற்றாமல் பல கட்டுப்பாட்டு இயக்கங்களை செய்வது அறிவுறுத்தப்படுகிறது.
அதிர்வு உணரி பொருத்தும் புள்ளிகள் மற்றும் அவற்றின் நோக்குநிலையை சரிசெய்வது மிகவும் முக்கியம். நேரியல் அல்லாத பொருட்களுக்கு, சிறிய உணரி இடப்பெயர்வு கூட கட்டம் மற்றும் வீச்சில் குறிப்பிடத்தக்க மாற்றங்களை ஏற்படுத்தலாம், இது தவறாக சோதனை எடையின் விளைவாக விளக்கப்படலாம்.
கணக்கீடுகளில், சரியான எண் ஒப்புமைக்கு அல்ல, போக்குகளுக்கு கவனம் செலுத்த வேண்டும். தொடர்ச்சியான திருத்தங்களுடன் அதிர்வு தொடர்ந்து குறைந்தால், influence coefficient முறை முறையாக ஒன்றிணையாவிட்டாலும், சமநிலைப்படுத்தல் சரியான திசையில் செல்கிறது என்பதை இது காட்டுகிறது.
நேரியல் அல்லாத பொருட்களுக்கு influence coefficient-களை சேமித்து மீண்டும் பயன்படுத்த பரிந்துரைக்கப்படவில்லை. ஒரு சமநிலைப்படுத்தல் சுழற்சி வெற்றிகரமாக இருந்தாலும், அடுத்த தொடக்கத்தின் போது பொருள் வேறு பயன்முறையில் நுழையலாம் மற்றும் முந்தைய coefficient-கள் இனி செல்லுபடியாகாது.
நேரியல் அல்லாத பொருளை சமநிலைப்படுத்துவது பெரும்பாலும் ஒரு சமரசம் என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும். இலக்கு மிகவும் குறைந்த அதிர்வை அடைவது அல்ல, மாறாக ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய அதிர்வு நிலையுடன் இயந்திரத்தை நிலையான மற்றும் மீண்டும் செய்யக்கூடிய நிலைமைக்கு கொண்டு வருவதாகும். பல சந்தர்ப்பங்களில், bearings சரிசெய்யப்படும், தாங்கிகள் மீட்டமைக்கப்படும், அல்லது கட்டமைப்பு மாற்றப்படும் வரை இது ஒரு தற்காலிக தீர்வாகும்.
முக்கிய நடைமுறைக் கொள்கை என்னவெனில், முதலில் பொருளை நிலைப்படுத்துதல், பின்னர் அதை சமநிலைப்படுத்துதல், அதன்பின்னரே முடிவை மதிப்பீடு செய்தல். நிலைப்படுத்துதல் சாத்தியமில்லை என்றால், சமநிலைப்படுத்துதலை இறுதித் தீர்வாகக் கருதாமல் துணை நடவடிக்கையாகவே பரிசீலிக்க வேண்டும்.
Reduced correction weight technique
நடைமுறையில், நேரியல் அல்லாத பொருள்களை சமநிலைப்படுத்தும்போது, மற்றொரு முக்கியமான நுட்பம் பெரும்பாலும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். கருவி நிலையான அல்காரிதம் மூலம் திருத்தும் எடையைக் கணக்கிட்டால், முழுமையான கணக்கீட்டு எடையை நிறுவுவது பெரும்பாலும் நிலைமையை மோசமாக்கும்: அதிர்வு அதிகரிக்கலாம், கட்டம் தாவலாம், மேலும் பொருள் வேறொரு இயக்க நிலைக்கு மாறலாம்.
இத்தகைய சந்தர்ப்பங்களில், குறைக்கப்பட்ட திருத்தும் எடையை நிறுவுவது நன்றாக வேலை செய்கிறது — கருவி கணக்கிட்ட மதிப்பை விட இரண்டு அல்லது சில நேரங்களில் மூன்று மடங்கு சிறியது. இது நிபந்தனை நேரியல் பகுதியில் இருந்து மற்றொரு நேரியல் அல்லாத ஆட்சிக்கு அமைப்பை “வீசுவதை” தவிர்க்க உதவுகிறது. நடைமுறையில், திருத்தம் மென்மையாக, சிறிய படிகளில், பொருளின் இயக்கவியல் அளவுருக்களில் கூர்மையான மாற்றம் ஏற்படுத்தாமல் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
குறைக்கப்பட்ட எடையை நிறுவிய பின்னர், ஒரு கட்டுப்பாட்டு ஓட்டம் மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும் மற்றும் அதிர்வு போக்கு மதிப்பீடு செய்யப்பட வேண்டும். வீச்சு தொடர்ந்து குறைந்து கட்டம் ஒப்பீட்டளவில் நிலையாக இருந்தால், அதே அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்தி திருத்தம் மீண்டும் செய்யலாம், படிப்படியாக அடைய முடிந்த குறைந்தபட்ச அதிர்வு அளவை நெருங்கலாம். இந்த படிப்படியான முறை பெரும்பாலும் முழு கணக்கீட்டு திருத்தும் எடையை ஒரே நேரத்தில் நிறுவுவதை விட நம்பகமானதாக இருக்கும்.
இந்த நுட்பம் தெளிவுகள், உலர் உராய்வு மற்றும் மென்மை–கடினமான தாங்கிகள் உள்ள பொருள்களுக்கு குறிப்பாக பயனுள்ளதாக இருக்கும், அங்கு முழு கணக்கீட்டு திருத்தம் உடனடியாக அமைப்பை நிபந்தனை நேரியல் மண்டலத்திலிருந்து வெளியே கொண்டு செல்கிறது. குறைக்கப்பட்ட திருத்தும் நிறைகளைப் பயன்படுத்துவதால், பொருள் மிகவும் நிலையான இயக்க ஆட்சியில் இருக்க அனுமதிக்கப்படுகிறது, மேலும் சமநிலைப்படுத்துதல் முறைப்படி சாத்தியமில்லை என்று கருதப்படும் இடங்களிலும் கூட நடைமுறை முடிவை அடைய முடியும்.
இது “கருவி பிழை” அல்ல, மாறாக நேரியல் அல்லாத அமைப்புகளின் இயற்பியல் விளைவு என்பதை புரிந்துகொள்வது முக்கியம். கருவி நேரியல் மாதிரிக்கான சரியான கணக்கீட்டை செய்கிறது, அதே நேரத்தில் பொறியாளர் நடைமுறையில் இயந்திர அமைப்பின் உண்மையான நடத்தைக்கு ஏற்ப முடிவை அனுசரிக்கிறார்.
Final principle
இறுதியில், வெற்றிகரமான சமநிலைப்படுத்துதல் என்பது வெறுமனே ஒரு எடையையும் கோணத்தையும் கணக்கிடுவதற்கு மட்டுமல்ல. இதற்கு பொருளின் இயக்கவியல் நடத்தை, அதன் நேரியல் தன்மை, அதிர்வு நிலைத்தன்மை மற்றும் அதிர்வொலி நிலைமைகளிலிருந்து தூரம் ஆகியவற்றை புரிந்துகொள்வது தேவைப்படுகிறது. Balanset-1A அளவீடு, பகுப்பாய்வு மற்றும் கணக்கீட்டிற்கான அனைத்து தேவையான கருவிகளையும் வழங்குகிறது, ஆனால் இறுதி முடிவு எப்போதும் அமைப்பின் இயந்திர நிலையாலேயே தீர்மானிக்கப்படுகிறது. இதுவே அதிர்வு கண்டறிதல் மற்றும் ரோட்டர் சமநிலைப்படுத்துதலில் முறையான அணுகுமுறையை உண்மையான பொறியியல் நடைமுறையிலிருந்து வேறுபடுத்துகிறது.
Questions & answers
இது ஒரு நேரியல் அல்லாத (nonlinear) பொருளின் அறிகுறியாகும். நேரியல் பொருளில், அதிர்வு வீச்சு (vibration amplitude) சமச்சீரின்மையின் (unbalance) அளவிற்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும், மேலும் கட்டம் (phase) எடையின் கோண நிலையின் அதே கோணத்தில் மாறும். இந்த நிபந்தனைகள் மீறப்படும்போது, செல்வாக்கு குணகம் (influence coefficient) இனி மாறிலியாக இருக்காது, மேலும் நிலையான சமச்சீரு வழிமுறை (balancing algorithm) பிழைகளை உற்பத்தி செய்யத் தொடங்கும். வழக்கமான காரணங்கள்: தாங்கு உருளை இடைவெளிகள் (bearing clearances), தளர்ந்த தாங்கிகள் (loosened supports), உராய்வு (friction), மற்றும் அதிர்வு எதிரொலி (resonance) அருகே செயல்படுவது.
நேரியல் பொருள் என்பது ஒரு சுழலி அமைப்பு (rotor system) ஆகும், இதில் ஒரே சுழற்சி வேகத்தில், அதிர்வு வீச்சு நேரடியாக சமச்சீரின்மையின் அளவிற்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும், மேலும் அதிர்வு கட்டம் (vibration phase) சமச்சீரற்ற நிறையின் கோண நிலையை கண்டிப்பாக பின்பற்றும். இத்தகைய பொருட்களுக்கு, செல்வாக்கு குணகம் மாறிலியாக இருக்கும், மேலும் அது சோதனை எடையின் (trial weight) நிறையைப் பொறுத்தது இல்லை.
நேரியல் அல்லாத பொருள் என்பது ஒரு அமைப்பு ஆகும், இதில் அதிர்வுக்கும் சமச்சீரின்மைக்கும் இடையிலான விகிதாசாரம் மற்றும்/அல்லது கட்ட உறவின் (phase relationship) மாறாமை மீறப்படுகிறது. அதிர்வு வீச்சும் கட்டமும் சோதனை எடையின் நிறையைப் பொறுத்து மாற ஆரம்பிக்கின்றன. பெரும்பாலும் இது தாங்கு உருளை இடைவெளிகள், தேய்மானம் (wear), உலர் உராய்வு (dry friction), மென்மை-கடினமான தாங்கிகள் (soft–hard supports), அல்லது கடினமான கட்டமைப்பு உறுப்புகளின் ஈடுபாடு ஆகியவற்றோடு தொடர்புடையது.
ஆம், ஆனால் முடிவு நிலையற்றதாக இருக்கும் மற்றும் இயக்க முறையைப் பொறுத்தது. சமச்சீரிடுதல் பொருள் நிபந்தனையாக நேரியலாக நடந்துகொள்ளும் ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பிற்குள் மட்டுமே சாத்தியமாகும். இந்த வரம்பிற்கு வெளியே, செல்வாக்கு குணகங்கள் மாறும் மற்றும் முடிவு மீண்டு பெறக்கூடிய தன்மை (result repeatability) இழக்கப்படும்.
செல்வாக்கு குணகம் என்பது சமச்சீரின்மையில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு அதிர்வு உணர்திறனின் அளவீடு ஆகும். ஒரு குறிப்பிட்ட சமதளத்தில் (plane) ஒரு குறிப்பிட்ட வேகத்தில் தெரிந்த சோதனை எடை நிறுவப்படும்போது அதிர்வு திசையன் (vibration vector) எவ்வளவு மாறும் என்பதை இது காட்டுகிறது.
செல்வாக்கு குணகம் நிலையற்றதாக இருக்கும் — பொருள் நேரியல் அல்லாததாக இருந்தால், காலப்போக்கில் அதிர்வு நிலையற்றதாக இருந்தால், அல்லது அதிர்வு எதிரொலி (resonance), வெப்ப வெப்பமாதல் (thermal warm-up), தளர்ந்த பொருத்திகள் (loosened fasteners), அல்லது மாறும் உராய்வு நிலைமைகள் இருந்தால். இத்தகைய சந்தர்ப்பங்களில், மீண்டும் மீண்டும் தொடங்குவது வெவ்வேறு வீச்சு மற்றும் கட்ட மதிப்புகளை தரும்.
சேமிக்கப்பட்ட செல்வாக்கு குணகங்களை ஒரே மாதிரியான சுழலிகளுக்கு மட்டுமே பயன்படுத்தலாம், அவை ஒரே வேகத்தில், ஒரே நிறுவல் நிலைமைகள் மற்றும் தாங்கி கடினத்தன்மை (support stiffness) ஆகியவற்றின் கீழ் இயங்கும்போது. பொருள் நேரியலாகவும் அதிர்வு-நிலையானதாகவும் இருக்க வேண்டும். நிலைமைகளில் சிறிய மாற்றம் கூட பழைய குணகங்களை நம்பகமற்றதாக்கிவிடும்.
வெப்பமாதல் போது, தாங்கு உருளை இடைவெளிகள், தாங்கி கடினத்தன்மை, மசகு எண்ணெய் பாகுத்தன்மை (lubricant viscosity), மற்றும் உராய்வு அளவு மாறுகின்றன. இது அமைப்பின் இயக்க அளவுருக்களை (dynamic parameters) மாற்றி, இதன் விளைவாக அதிர்வு வீச்சு மற்றும் கட்டம் மாறுகின்றன.
அதிர்வு அசுரத்தன்மை என்பது நிலையான சுழற்சி வேகத்தில் காலப்போக்கில் வீச்சு மற்றும்/அல்லது கட்டத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் ஆகும். சமநிலைப்படுத்தல் அதிர்வு திசையன்களை ஒப்பிடுவதை அடிப்படையாகக் கொண்டுள்ளது; எனவே அதிர்வு நிலையற்றதாக இருக்கும்போது, ஒப்பீடு பொருள் இழக்கிறது மற்றும் கணக்கீடு நம்பகத்தன்மையற்றதாகிறது.
இயற்கையான கட்டமைப்பு அசுரத்தன்மை, மெதுவான "நகரும்" அசுரத்தன்மை, தொடக்கத்திலிருந்து தொடக்கம் வரை மாறுபாடு, வெப்பமடைதல் தொடர்பான அசுரத்தன்மை, மற்றும் இயற்கை அதிர்வெண்களுக்கு அருகில் இயங்கும்போது அதிர்வு தொடர்பான அசுரத்தன்மை ஆகியவை உள்ளன.
அதிர்வு மண்டலத்தில், சிறிய அசமச்சீர் நிலை கூட அதிர்வில் கூர்மையான அதிகரிப்பை ஏற்படுத்துகிறது, மேலும் கட்டம் சிறிய மாற்றங்களுக்கு மிகவும் உணர்திறன் ஆகிறது. இந்த நிலைமைகளில், பொருள் நேரியல் அல்லாததாக மாறுகிறது மற்றும் சமநிலைப்படுத்தல் முடிவுகள் இயற்பியல் அர்த்தத்தை இழக்கின்றன.
பொதுவான அறிகுறிகள்: சிறிய வேக மாற்றங்களுடன் அதிர்வில் கூர்மையான அதிகரிப்பு, நிலையற்ற கட்டம், நிரல் (spectrum) இல் பரந்த உச்சங்கள், மற்றும் சிறிய RPM மாறுபாடுகளுக்கு அதிர்வின் அதிக உணர்திறன். இயக்கம் தொடங்கும்போது அல்லது முடியும்போது அதிர்வு உச்ச நிலை பெரும்பாலும் காணப்படுகிறது.
அதிக அதிர்வு அதிர்வு, தளர்ந்த கட்டமைப்புகள், அடித்தள குறைபாடுகள் அல்லது தாங்கு உறி சிக்கல்களால் ஏற்படலாம். இத்தகைய சந்தர்ப்பங்களில், சமநிலைப்படுத்தல் அதிர்வின் காரணத்தை நீக்காது.
அதிர்வு இடப்பெயர்ச்சி இயக்க வீச்சை வகைப்படுத்துகிறது, அதிர்வு வேகம் இந்த இயக்கத்தின் வேகத்தை வகைப்படுத்துகிறது, மற்றும் அதிர்வு முடுக்கம் முடுக்கத்தை வகைப்படுத்துகிறது. இந்த அளவுகள் தொடர்புடையவை, ஆனால் ஒவ்வொன்றும் குறிப்பிட்ட வகை குறைபாடுகள் மற்றும் அதிர்வெண் வரம்புகளை கண்டறிவதற்கு சிறப்பாக பொருத்தமானது.
அதிர்வு வேகம் பரந்த அதிர்வெண் வரம்பில் அதிர்வின் ஆற்றல் நிலையை பிரதிபலிக்கிறது மற்றும் ISO தரங்களின்படி இயந்திரங்களின் ஒட்டுமொத்த நிலையை மதிப்பீடு செய்வதற்கு வசதியானது.
சரியான மாற்றம் ஒற்றை-அதிர்வெண் ஒத்திசைவு அதிர்வுக்கு மட்டுமே சாத்தியம். சிக்கலான அதிர்வு நிரல்களுக்கு, இத்தகைய மாற்றங்கள் தோராயமான முடிவுகளை மட்டுமே வழங்குகின்றன.
Possible reasons include resonance, foundation defects, loosened fasteners, bearing wear, misalignment, or object nonlinearity. Balancing removes unbalance only, not other defects.
இயந்திர குறைபாடுகள் கண்டறியப்படாமல் சமநிலைப்படுத்திய பிறகும் அதிர்வு குறையவில்லை என்றால், இயந்திரம் மற்றும் அடித்தளம் முழுவதும் அதிர்வு விநியோகத்தை பகுப்பாய்வு செய்வது அவசியம். பொதுவான அறிகுறிகள்: உறை மற்றும் தளத்தின் அதிக அதிர்வு, மற்றும் அளவீட்டு புள்ளிகளுக்கு இடையே கட்ட மாற்றங்கள்.
தவறான உணரி நிறுவல் வீச்சு மற்றும் கட்டத்தை திரிபுபடுத்துகிறது, அளவீட்டு மீண்டும் மீண்டும் செய்யும் தன்மையை குறைக்கிறது, மற்றும் தவறான நோயறிதல் முடிவுகள் மற்றும் பிழையான சமநிலைப்படுத்தல் முடிவுகளுக்கு வழிவகுக்கும்.
அதிர்வு கட்டமைப்பு முழுவதும் சீரற்று பரவுகிறது. விறைப்பு (stiffness), நிறைகள் மற்றும் முறை வடிவங்கள் வேறுபடுவதால், வீச்சு (amplitude) மற்றும் கட்டம் (phase) புள்ளிக்குப் புள்ளி கணிசமாக மாறுபடலாம்.
பொதுவாக இல்லை. தேய்மானமும் அதிகரித்த இடைவெளிகளும் பொருளை நேரியல் அல்லாததாக (nonlinear) ஆக்கிவிடுகின்றன. சமன்படுத்தல் நிலையற்றதாகி நீண்டகால முடிவை வழங்காது. வடிவமைப்பு இடைவெளிகளும் நிலையான நிலைமைகளும் இருக்கும்போது மட்டுமே விதிவிலக்குகள் சாத்தியமாகும்.
தொடக்கம் அதிக இயக்க சுமைகளை உருவாக்குகிறது. கட்டமைப்பு தளர்வடைந்திருந்தால், ஒவ்வொரு தொடக்கத்திற்குப் பிறகும் கூறுகளின் தொடர்பான நிலைகள் மாறுகின்றன, இதனால் அதிர்வு அளவுருக்களில் மாற்றங்கள் ஏற்படுகின்றன.
ஒரே மாதிரியான நிலைமைகளில் நிறுவப்பட்ட ஒரே மாதிரியான ரோட்டர்களுக்கு, அதிர்வு நிலைத்தன்மையும் அதிர்வு எதிரொலி (resonance) இல்லாமையும் இருக்கும்போது தொடர் சமன்படுத்தல் சாத்தியமாகும். இந்த நிலையில், முதல் ரோட்டரிலிருந்து பெறப்பட்ட தாக்க குணகங்களை அடுத்தடுத்த ரோட்டர்களுக்கு பயன்படுத்தலாம்.
இது பொதுவாக தாங்கி விறைப்பில் (support stiffness) மாற்றங்கள், பிணைப்பு வேறுபாடுகள், சுழற்சி வேகத்தில் மாற்றங்கள், அல்லது பொருள் நேரியல் அல்லாத இயக்க நிலைக்கு மாறுவதன் காரணமாக ஏற்படுகிறது.
தொடக்கத்திலிருந்து தொடக்கத்திற்கு வீச்சு (amplitude) மற்றும் கட்டத்தின் (phase) மீண்டும் மீண்டும் கிடைக்கும் தன்மையை பேணிக்கொண்டே அதிர்வை நிலையான மட்டத்திற்கு குறைத்தல், மற்றும் அதிர்வு எதிரொலி (resonance) அல்லது நேரியல் அல்லாத தன்மையின் அறிகுறிகள் இல்லாமை.
0 Comments