Understanding the Balancing Machine
A சமநிலை இயந்திரம் (shop balancer என்றும் அழைக்கப்படும்) என்பது ஒரு சிறப்பு கருவியாகும், இது unbalance in a சுழலி அந்த rotor அதன் தாய் இயந்திரத்திலிருந்து அகற்றப்பட்ட பிறகு அளவிடுகிறது. இது rotor-ஐ ஒரு அளவீட்டு தாங்கியில் சுழற்றி, அதன் விளைவான vibration அல்லது விசையை அளவிட்டு, அந்த அளவீடுகளில் இருந்து ஒவ்வொரு சரியாக்கல் தளம் — இதன்மூலம் இயக்குநர் சரியான இடத்தில் துளையிட்டு, அரைத்து அல்லது எடை சேர்க்கலாம். சமப்படுத்தல் இயந்திரங்கள் rotor உற்பத்தி மற்றும் உயர்-துல்லிய பழுதுபார்ப்பு பணிகளின் முதுகெலும்பாக உள்ளன, அங்கு ஒரு கூறு சேவைக்கு திரும்பும் முன் சான்றளிக்கப்பட்ட நிலையில் சமப்படுத்தப்பட்டிருக்க வேண்டும்.
1. வரையறை: சமப்படுத்தல் இயந்திரம் என்றால் என்ன?
அடிப்படையில், ஒரு சமப்படுத்தல் இயந்திரம் என்பது மையவிலக்கு விசைஇல் ஒரு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சோதனையாகும். ஒரு சமப்படுத்தப்படாத rotor சுழலும்போது, அதன் கனமான பகுதி மீதமுள்ள திணிவு விலக்கத்திற்கும் வேகத்தின் வர்க்கத்திற்கும் விகிதாசாரமான ஒரு சுழல் விசையை உருவாக்குகிறது. இயந்திரம் rotor-ஐ நிலையான, அறியப்பட்ட வீதத்தில் சுழற்றி, இந்த கனமான பகுதி உருவாக்கும் ஒரு-சுழற்சி-விசை அல்லது இயக்கத்தை உணர்ந்து, திருத்தல் திணிவின் அளவையும் அதை பயன்படுத்த வேண்டிய கோணத்தையும் கண்டறிகிறது. rotor-ஐ அதன் இயங்கும் bearings-க்கு பதிலாக இயந்திரத்தின் சொந்த துல்லிய தாங்கிகளில் பொருத்துவதால், அளவீடு rotor-ஐ ஒரு கூறாக தனிமைப்படுத்துகிறது — இணைப்பு, அடிப்படை மற்றும் கூட்டு தாக்கங்களில் இருந்து விடுபட்டு. இயந்திரத்தின் சொந்த துல்லிய தாங்கிகளில் பொருத்துவதால், அளவீடு rotor-ஐ ஒரு கூறாக தனிமைப்படுத்துகிறது — இணைப்பு, அடிப்படை மற்றும் கூட்டு தாக்கங்களில் இருந்து விடுபட்டு.
இந்த கூறு-நிலை கவனம்தான் shop balancing மிகவும் இறுக்கமான முடிவுகளை அடையும் காரணம். ஒரு புதிய turbine சக்கரம், pump impeller, மின்-மோட்டார் armature அல்லது இயந்திர-கருவி spindle பொதுவாக கடினமான சமன்செய்தல் தர வகுப்பு கூட்டுதலுக்கு முன், ஒரு சுத்தமான, மீண்டும் மீண்டும் பெறக்கூடிய தொடக்க புள்ளியை அளிக்கிறது, இதை களத்தில் மட்டும் சரிசெய்தல் உத்தரவாதமளிக்க முடியாது.
2. சமப்படுத்தல் இயந்திரத்தின் முக்கிய கூறுகள்
ஒரு வழக்கமான கிடைமட்ட சமப்படுத்தல் இயந்திரம் சில நன்கு வரையறுக்கப்பட்ட துணை அமைப்புகளால் கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது, ஒவ்வொன்றும் அளவீட்டு துல்லியத்திற்கு பங்களிக்கிறது:
- Bed / base: ஒரு திடமான, கனமான அடித்தளம், இது நிலைத்தன்மையை வழங்கி வெளிப்புற தரை அதிர்வு அளவீட்டை மாசுபடுத்தாமல் தடுக்கிறது. இங்கே திணிவு மற்றும் இறுக்கம் நேரடியாக இயந்திரம் கண்டறியக்கூடிய மிகச்சிறிய அசமச்சீட்டை (unbalance) வரையறுக்கின்றன.
- Suspension system (pedestals): இரண்டு தாங்கிகள் — சில நேரங்களில் இவை bearing pedestals — என்று அழைக்கப்படுகின்றன — இவை ரோட்டரின் (rotor) இதழ்களை (journals) தாங்குகின்றன. இவை ஒரு திசையில் வேண்டுமென்றே இறுக்கமாகவும், அளவீட்டு திசையில் நெகிழ்வாகவும் இருக்கும், இதனால் ரோட்டர் (rotor) சென்சார்கள் (sensors) படிக்கக்கூடிய இடத்தில் மட்டுமே நகரும்.
- Sensors: இடைவெளி-அளவீட்டாளர்கள் (transducers) தொங்கு அமைப்பில் பொருத்தப்பட்டுள்ளன — பொதுவாக accelerometers, velocity transducers, அல்லது விசை செல்கள் (force cells) — இவை அசமச்சீட்டு (unbalance) மறுமொழியை மின்சார சமிக்ஞையாக மாற்றுகின்றன.
- Drive system: ஒரு மின் மோட்டார் பட்டை (belt), நேரடி இயக்கி (end-drive) அல்லது காற்று இயக்கி (air drive) மூலம் ரோட்டரை (rotor) நிலையான, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சமநிலைப்படுத்தல் வேகத்திற்கு கொண்டு வருகிறது.
- Rotational reference sensor: பொதுவாக ஒரு புகைப்படக் கண் (photo-eye) பிரதிபலிக்கும் நாடாகீற்றை படிக்கும், அல்லது கீ வழியில் (keyway) ஒரு நெருக்கத் தகடு (proximity probe). அதன் ஒவ்வொரு சுற்றுக்கும் ஒரு முறை வரும் துடிப்பு — இது ஒரு tachometer களப்பணியில் வகிக்கும் பங்கைப் போலவே — phase கோணத்தை நிறுவுகிறது, இயந்திரத்திற்கு where கனமான புள்ளி அமைந்துள்ள இடம்.
- Instrumentation: ஒரு நுண்செயலி (microprocessor) கன்சோல் (console) இயக்க வேகத்தில் சென்சார் சமிக்ஞைகளை வடிகட்டி, தாக்க குணகங்கள்பயன்படுத்தி, ஒவ்வொரு தளத்திற்கும் (plane) அசமச்சீட்டு (unbalance) அளவு மற்றும் கோணத்தைக் காட்டுகிறது.
3. Hard-Bearing vs. Soft-Bearing Machines
சமநிலைப்படுத்தல் இயந்திரங்கள் (balancing machines) அவற்றின் தொங்கு அமைப்பு சமநிலைப்படுத்தல் வேகத்தை எவ்வாறு நடத்துகிறது என்பதன் அடிப்படையில் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன — இந்த வேறுபாடு அவை எவ்வாறு அளவீடு செய்யப்படுகின்றன மற்றும் என்ன அளவிடுகின்றன என்பதை தீர்மானிக்கிறது.
அ) கடினமான-தாங்கி சமநிலைப்படுத்தல் இயந்திரம் (Hard-Bearing Balancing Machine)
தொங்கு அமைப்பு மிகவும் இறுக்கமாக உள்ளது மற்றும் இயந்திரம் அசமச்சீட்டினால் (unbalance) ஏற்படும் force அளவிடுகிறது. ரோட்டர்-தொங்கு அமைப்பின் (rotor-suspension) இயற்கை அதிர்வெண் (natural frequency) மிகவும் above சமநிலைப்படுத்தல் வேகத்திற்கு கீழே உள்ளது, எனவே ரோட்டர் (rotor) resonance க்கு மிகவும் கீழே சுழலும், மற்றும் அளவீடு நிலையானது. முடிவான நன்மை என்னவெனில் permanent calibration: இயக்குநர் ரோட்டரின் (rotor’s) பரிமாணங்கள் மற்றும் தாங்கி (bearing) நிலைகளை உள்ளிட்டதும், இயந்திரம் ஒவ்வொரு புதிய பகுதிக்கும் சோதனை ஓட்டம் இல்லாமல் நேரடியாக சரியான அசமச்சீட்டை (unbalance) படிக்கிறது. இந்த வேகம் மற்றும் பல்துறை திறன் கடினமான-தாங்கி (hard-bearing) இயந்திரங்களை நவீன தொழில்துறை சமநிலைப்படுத்தல் பட்டறைகளில் (balancing shops) தரமான தேர்வாக ஆக்குகிறது.
b) Soft-Bearing Balancing Machine
தொங்கு அமைப்பு மிகவும் நெகிழ்வானது மற்றும் இயந்திரம் அளவிடுகிறது displacement (அதிர்வு). இங்கே அமைப்பின் (system’s) இயற்கை அதிர்வெண் (natural frequency) மிகவும் below சமநிலைப்படுத்தல் வேகத்திற்கு கீழே உள்ளது, எனவே ரோட்டர் (rotor) அதிர்வு (resonance) மேலே இயங்குகிறது. இந்த இயந்திரங்கள் மிகவும் உணர்திறன் வாய்ந்தவை — மிகவும் சிறிய அல்லது இலகுரக ரோட்டர்களுக்கு (rotors) மிகவும் பொருத்தமானவை — ஆனால் ஒவ்வொரு ரோட்டர் வகைக்கும் தெரிந்த trial weight உடன் ஒரு அளவீட்டு ஓட்டம் தேவை, ஏனெனில் இடப்பெயர்ச்சி (displacement) மற்றும் அசமச்சீட்டு (unbalance) இடையேயான உறவு குறிப்பிட்ட ரோட்டர் (rotor) மற்றும் அமைப்பைப் பொறுத்தது. இது உணர்திறனை அமைப்பு நேரத்திற்கு பரிமாறிக்கொள்கிறது.
4. Balancing Machine vs. Field Balancing
Shop balancing and field balancing இரண்டு வேறுபட்ட கேள்விகளுக்கு பதில் அளிக்கின்றன, மற்றும் நன்கு நடத்தப்படும் நம்பகத்தன்மை திட்டம் இரண்டையும் பயன்படுத்துகிறது.
- Balancing machine (shop balancing): ரோட்டர் (rotor) அகற்றப்பட்டு தனி கூறாக சமநிலைப்படுத்தப்படுகிறது. இது மிக உயர்ந்த துல்லியத்தை வழங்குகிறது மற்றும் புதிய அல்லது மறுகட்டமைக்கப்பட்ட ரோட்டர்களுக்கு (rotors) சிறந்தது, பகுதியே சேவையில் நுழைவதற்கு முன் இறுக்கமான சகிப்புத்தன்மையை (tolerance) பூர்த்தி செய்கிறது என்று சான்றளிக்கிறது.
- கள சமநிலை: ரோட்டர் (rotor) அதன் சொந்த தாங்கிகளில் (bearings) அதன் சொந்த இயக்க நிலைமைகளில் நிறுவப்பட்டபடியே சமநிலைப்படுத்தப்படுகிறது. இது முழு ரோட்டரையும் (rotor) சரிசெய்கிறது assembly — சாவிகள் (keys), இணைப்பிகள் (couplings), மின்விசிறி மையங்கள் (fan hubs) மற்றும் இயக்க விளைவுகள் உட்பட — மற்றும் முக்கிய பிரித்தெடுப்பு இல்லாமல் ஏற்கனவே சேவையில் உள்ள இயந்திரங்களில் அசமச்சீட்டை (unbalance) சரிசெய்கிறது.
இரண்டும் ஒன்றுக்கொன்று நிரப்புகின்றன. ஒரு ரோட்டர் (rotor) பொதுவாக உற்பத்தி அல்லது பழுதுபார்க்கும்போது பட்டறையில் (shop) சமநிலைப்படுத்தப்படுகிறது, பின்னர் இறுதி trim balance புலத்தில் பயன்படுத்தி அசெம்பிளி மற்றும் இயக்க தாக்கங்களை உள்வாங்க. ஒரு அசெம்பிள் செய்யப்பட்ட இயந்திரத்தில், அந்த புல நிலை தனியான இயந்திரத்தையே தேவைப்படுவதில்லை: போன்ற ஒரு சிறிய இரு-சேனல் அளவீட்டு கருவி Balanset-1A இயந்திரத்தின் சொந்த தாங்கிகளில் 1× வீச்சு மற்றும் கட்டத்தை அளவிட்டு, தாக்க குணகங்களை கணித்து, இறுதி மீதமுள்ள ஏற்றத்தாழ்வு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ISO தரத்திற்கு எதிராக சரிபார்க்கிறது — இது ஒரு கடை சமனிலை இயந்திரம் செய்யும் அதே அளவீட்டை நடைமுறையில் செய்கிறது, ஆனால் உண்மையில் இயங்கும் சுழலியில்.
5. தரநிலைகள் மற்றும் ஏற்பு
ஒரு இயந்திரம் அறிவிக்கும் சமனின்மை, ஒரு ஏற்பு வரம்பிற்கு எதிராக மதிப்பிடப்படுகிறது, இது இதிலிருந்து எடுக்கப்படுகிறது ISO 21940-11 (நீண்டகாலமாக பரிச்சயமான ISO 1940-1 இன் நவீன வாரிசு), இது சமநிலை தர வகுப்புகள் — G6.3, G2.5, G1.0 மற்றும் பலவற்றை — வரையறுக்கிறது, இவை ஒரு குறிப்பிட்ட சுழலி நிறை மற்றும் சேவை வேகத்திற்கு அனுமதிக்கப்பட்ட மீதி சமனின்மையை நிர்ணயிக்கின்றன. இயந்திரங்கள் தாமே ISO 21940-21இன் கீழ் விவரிக்கப்பட்டு மதிப்பீடு செய்யப்படுகின்றன, இது ஒரு சமனிலை இயந்திரத்தின் துல்லியம் மற்றும் குறைந்தபட்ச அடையக்கூடிய மீதி சமனின்மை எவ்வாறு சரிபார்க்கப்படுகின்றன என்பதை உள்ளடக்குகிறது. ஒரு தரத்தை அனுமதிக்கப்பட்ட கிராம்-மில்லிமீட்டர் மதிப்பாக மாற்றுவது, மற்றும் அதை இரு தளங்களில் பிரிப்பது, எஞ்சிய சமநிலையின்மை கணக்கீட்டி (ISO 21940-11), while the சமன்சய நிறுவல் உணர்திறன் கணக்கீடு ஒரு இயந்திரம் உண்மையில் ஒரு இறுக்கமான தரம் கோரும் சமனின்மையை தீர்க்க முடியுமா என்பதை உறுதிப்படுத்த உதவுகிறது.
