சுழலும் இயந்திரத்தில் ரோட்டாரை புரிந்து கொள்ளுதல்
A சுழலி ஒரு இயந்திரத்தின் உள்ளே முதன்மை சுழலும் இணைப்புக்கூட்டம் ஆகும். இது வழக்கமாக ஒரு மைய தண்ட ஆகியவற்றைக் கொண்டிருக்கிறது, அதில் அन்य கூறுகள் — ஊடுநுழைவிகள், பிளேடுகள், காந்தங்கள், அல்லது இராணுவங்கள் — வைக்கப்படுகிறது, தாங்குகளால் ஆதரிக்கப்படுகிறது மற்றும் திருகாணி மற்றும் பயனுள்ள வேலை செய்ய வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. ஒரு ரோட்டார் சுழலும் போது அதன் அதிர்வுகள் மற்றும் விலகல்கள் உள்ளிட்ட எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதற்கான ஆய்வு என்பது rotor dynamics, இது இயந்திர பொறியியலில் ஒரு முக்கியமான பகுதி. ஒரு பொறியாளர் தங்கள் முயற்சியுடன் தொடர்ந்து கூறும் கிட்டத்திற்கும் குறைவான ஏதேனும் ত்রুटि vibration analysis சுழலியில் உண்பட்டு அல்லது செயல்படுகிறது, இதைப் புரிந்துகொள்வது நோயறிதல் மற்றும் சமநிலைப்படுத்துதல் இரண்டிற்கும் தொடக்கப் புள்ளி.
1. வரையறை: சுழலி என்றால் என்ன?
பரந்த அর்థில், சுழலி என்பது இயந்திரத்தின் அச்சுக்கு ஒரு உடலாக சுழலும் அனைத்தும். இது வெறும் தண்டு அல்ல, மாறாக முழு சுழலும் அமைப்பு — தண்டு மற்றும் சாவிசெய்யப்பட்ட, சுருக்கப்பட்ட, போல்ட் செய்யப்பட்ட அல்லது வெல்டு செய்யப்பட்ட ஒவ்வொரு பகுதியும் — தாங்கள் மற்றும் ஆதரவு কட்டமைப்பு ஆகியவற்றுடன் அதன் இயக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது, கூட்டாக ரோட்டர்-ஆதரணம் முறை. அந்த நிறை அச்சுக்கு மற்றும் அதன் இயங்கும் வேகத்திற்கு தொடர்பான தண்டு எவ்வளவு கடினமாக உள்ளது, என்பவை சுழலியின் கிட்டத்திற்கும் குறைவான இயக்கவ్ियல் நடத்தையை ஆளுகின்றன.
2. அடிப்படை வகைப்பாடு: கடினமான மற்றும் நমনீய சுழலிகள்
சுழலி இயக்கவியலில் மிக முக்கியமான வேறுபாடு ஒரு சுழலி “கடினமான” அல்லது “நமनीय” உடலாக செயல்படுகிறதா என்பதாகும். இந்த வகைப்பாடு not பொருளின் விறைப்பாட்டின் அடிப்படையில் அல்ல, மாறாக இயந்திரத்தின் இயங்கும் வேகம் மற்றும் சுழலியின் இடையே உள்ள உறவின் அடிப்படையில் ஆகும் முக்கிய வேகங்கள் — அதன் வளைவு பற்றிய প்রাকৃதिक அதிர்வெண். ஒரே எஃகு தண்டு ஒரு இயந்திரத்தில் கடினமாகவும் மற்றொன்றில் நமনீயாக வும் இருக்கலாம், முற்றிலும் அது இயங்கும் வேகத்தின் காரணமாக.
Rigid Rotors
ஒரு ரோட்டார் கருதப்படுகிறது rigid அதன் இயங்கும் வேகம் முதல் வளைவு விமான வேகத்தை விட கணிசமாக கீழே இருக்கும்போது — பொதுவாக முதல் விமான வேகத்தின் சுமார் 70% க்கும் குறைவாக. இந்த வேகத்தில் தண்டு இயக்க சுமையின் கீழ் கணிசமாக வளைந்துகொள்ளாது, மற்றும் முழு சுழலியும் ஒரு ஒক்க கடினமான நிறை என்று கருதப்படலாம்.
- Characteristics: குறைந்த வேகத்தில் குறுகியதாகவும் வலிமையாகவும் இயங்குகின்றன.
- Balancing: முழுமையாக சரிசெய்யப்படலாம் two-plane மாறும் சமநிலை கடினமான உடல் இயக்கவியলின் கொள்கைகளின் கீழ்.
- Examples: பெரும்பாலான நிலையான மின்சார மோட்டார்கள், குறைந்த வேக விசிறிகள், அரைக்கும் சக்கரங்கள், மற்றும் பல பம்பு இம்பெல்லர்கள்.
நமনीய சுழலிகள்
A rotor is flexible இது அதன் வளைவு விமান வேகங்களில் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேல் அல்லது அதற்கு மேல் இயங்கும் வகையில் வடிக்கப்பட்ட போது. இது விமான வேகத்தை நெருங்கும்போது தண்டு பொருந்தி மற்றும் குறிப்பிடத்தக்க முறையில் வளையும், பண்பு பொருந்திய வடிவத்தை கையாளும் — அதன் mode shape.
- Characteristics: நீளமாகவும் சிறிதாகவும் உயர் வேகத்தில் இயங்குகின்றன.
- Balancing: இரு-விமான சமநிலைப்படுத்துதல் போதுமானதாக இல்லை. நமнीय சுழலிகளுக்கு பல-விமான முறைகள் அதன் தண்டு வளைவை கணக்கில் எடுத்துகொள்ளும் உட்பட மாடல் சமநிறுத்தல் (ஒவ்வொரு பயன்முறை வடிவத்தையும் தனித்தனியாக திருத்துதல்) அல்லது பல-வேக influence-coefficient balancing.
- Examples: பெரிய நீராவி மற்றும் எரிவாயு விசையாழ்ககள், உচ்ச-வேக அமுக்கிகள், நீண்ட இயக்க தண்டுகள் மற்றும் ஜெனரேட்டர் சுழலிகள்.
நெகிழ்வுள்ள சுழலிகளின் வடிவமைப்பு மற்றும் பகுப்பாய்வு மிகவும் சிக்கலானது, ஏனெனில் அவற்றின் இயக்கக் குணத்தன்மை வேகத்தின் சாथ மாறுகிறது. அந்த முக்கியமான வேகங்கள் எங்கு விழும் என்பதை கணிக்க முடிதல் ही ஒரு வடிவமைப்பு பணி; ஒரு சுழலி முக்கியமான வேக கணக்கிடுபொறி தண்டு மற்றும் தாங்கு இடைவெளி தரவுகளிலிருந்து முதல் வளைவு இயற்கை அதிர்வெண்ணின் விரைவான முதல் மதிப்பீடை வழங்குகிறது.
3. சுழலி சட்ட வசன இணைப்புகளின் பொதுவான கூறுகள்
சுழலி ஒரு தண்டு மாத்திரமல்ல. ஒரு பொதுவான சட்ட வசனம் பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்கும்:
- Shaft: முறுக்கு சக்தி செலுத்தும் மத்திய உறுப்பு.
- இம்பெல்லர்கள், இறக்கைகள் அல்லது நிலைக்கொடுப்பிகள்: பம்புகள், விசிறிகள் மற்றும் விசையாழ்ககளில் திரவத்தில் வேலை செய்யும் கூறுகள்.
- கர்மசல / சுருள்கள்: மின் மோட்டார் அல்லது ஜெனரேட்டரின் சுழலும் பகுதி.
- Journals: ஒரு இடத்தின் உள்ளே சவாரி செய்யும் மிகவும் மெருகூட்டப்பட்ட தண்டு பகுதிகள் இருக்கை தாங்கி.
- Couplings: சுழலிக்கு அருகிலுள்ள இயந்திரத்துடன் இணைக்கும் மையப்புலங்கள், தாங்கு இணைப்பு குறைபாடுகள்.
- உந்து மட்டைகள்: அச்சு சக்தியை ஒரு ஆக்கு செலுத்தும் கூறுகள் thrust bearing.
- சமநிறுத்தல் வளையங்கள் அல்லது சரிசெய்தல் தளங்கள்: the designated திருத்த தளங்களில் where a சரிசெய்யல் எடை சமநிறுத்தலின் போது சேர்க்கப்படுகிறது.
4. சுழலிகளுடன் தொடர்புடைய பொதுவான சிக்கல்கள்
சுழலির அசைவுப் பகுப்பாய்வு சுழலி பொருத்தத்திற்குள் தோன்றும் பல்வேறு கோளாறுகளைக் கண்டறிய பயன்படுகிறது:
- Unbalance: அச்சைப் பொறுத்து சமமற்ற நிறை விநியோகத்தால் ஏற்படும் மிகவும் பொதுவான சிக்கல்.
- Bent shaft: தண்டில் உள்ள இயல்பான வளைவு அல்லது வாழ்க.
- Shaft crack: தீவிரமான செயலிழப்பிற்கு வழிவகுக்கக்கூடிய வளர்ந்து வரும் சோர்வு வி均ல்.
- Misalignment: கண்டிப்பாக சுழலிகளுக்கு இடையிலான சிக்கல் என்றாலும், இது சுழலி பொருத்தத்திற்குள் அதிக அழுத்தங்களை ஏற்படுத்துகிறது.
- சுழலி-நிலையான பகுதிக்கு ர்ஷணம்: இயந்திரத்தின் சுழலும் மற்றும் நிலையான பகுதிகளுக்கு இடையேயான தொடர்பு.
- Looseness: தண்டின் மீது ஒரு உந்தக் (impeller) போன்ற ஒரு கூறுகளின் தளர்வான பொருத்தம்.
இவற்றில் பெரும்பாலானவை தனித்தனி அதிர்வெண் அடையாளங்களாக வெளிப்படுகின்றன — 1× இயக்க வேகத்தில் unbalance, 2×-ல் misalignment, தளர்வு என்பது நீண்ட harmonics தொடராக — இதுவே ஒரு ஆய்வாளர் பிரித்தெடுக்காமலேயே ஒன்றை மற்றொன்றிலிருந்து பிரிக்க உதவுகிறது.
5. களத்தில் சுழலியை சமன்படுத்துதல்
மிகவும் அடிக்கடி சுழலி கோளாறான சமநிலையின்மை சரிசெய்யப்படுகிறது சமநிலைப்படுத்துதல்: நிறை அச்சு வடிவியல் அச்சை நோக்கி இழுக்கப்படுவதற்கு சிறிய வெகுஜனத்தை சேர்ப்பதன் மூலம் அல்லது அகற்றுவதன் மூலம். ஒரு ஒருங்கிணைந்த இயந்திரத்திற்கு இது சமன்படுத்தும் இயந்திரத்தில் இல்லாமல் பதிலாக இடத்தில் செய்யப்படுகிறது. ஒரு சுமந்திய இரு-சேனல் கருவி போன்ற Balanset-1A சுழலியின் சொந்த தாங்கியில் இயக்க வேகத்தில் 1× அலைவீச்சு மற்றும் পর்যায়ைக் குறிக்கிறது, செல்வாக்கு குணாங்கங்களைக் கணக்கிடுகிறது, மற்றும் ஒவ்வொரு திருத்த தளத்திலும் சேர்க்க வெகுஜன மற்றும் கோணத்தைக் கணக்கிடுகிறது - சுழலியின் உண்மையான இயக்க நடத்தையைப் பெறுகிறது, ஒரு சமன்படுத்தும் இயந்திரம் ஒருபோதும் பார்க்கும் அசைவு மற்றும் வெப்ப விளைவுகள் உட்பட.
