తిరిగే యంత్రాల్లో Eccentricity అర్థం చేసుకోవడం
In rotor dynamics, eccentricity అనేది రోటర్ యొక్క ద్రవ్యరాశి కేంద్రం (దాని గురుత్వాకర్షణ కేంద్రం) మరియు దాని రేఖాగణిత కేంద్రం — shaft యొక్క నిజమైన కేంద్రం — మధ్య రేడియల్ అంతరం. పూర్తిగా సమతుల్యమైన రోటర్లో ఆ రెండు కేంద్రాలూ ఒకే చోట ఉంటాయి, కానీ తయారీలో అసంపూర్ణతలు మరియు అసమాన పదార్థ సాంద్రత కొంత eccentricity దాదాపు ఎల్లప్పుడూ మిగిలి ఉండేలా హామీ ఇస్తాయి. eccentric రోటర్ తిరిగినప్పుడు, కేంద్రం నుండి తప్పిన ద్రవ్యరాశి ఒక centrifugal force, మరియు ఆ బలమే దీనికి మూల కారణం unbalance కంపనానికి. మరో మాటల్లో చెప్పాలంటే, eccentricity అనేది అత్యంత సాధారణ యంత్ర లోపం వెనుక ఉన్న రేఖాగణిత కారణం.
1. నిర్వచనం: Eccentricity అంటే ఏమిటి?
Eccentricity అనేది ఒక దూరం — సాధారణంగా కొన్ని micrometres — భ్రమణ అక్షానికి లంబంగా కొలవబడుతుంది, ద్రవ్యరాశి వాస్తవంగా కేంద్రీకృతమయ్యే చోటు మరియు shaft తిరిగే చోటు మధ్య వ్యత్యాసాన్ని వేరుచేస్తుంది. ఇది ఉపరితలం ఎలా కనిపిస్తుందో అనే దానికంటే ద్రవ్యరాశి ఎలా పంపిణీ చేయబడిందో అనే లక్షణం కావడం వల్ల, నిజమైన ద్రవ్యరాశి eccentricity ని చూడటం సాధ్యం కాదు, మరియు స్థిరంగా ఉన్న రోటర్పై dial indicator తో కొలవడం కూడా సాధ్యం కాదు. రోటర్ తిరిగినప్పుడు మరియు కేంద్రం నుండి తప్పిన ద్రవ్యరాశి ప్రతి విప్పుకు ఒకసారి బయటికి centrifugal బలాన్ని వేయడం ప్రారంభించినప్పుడు మాత్రమే అది వెల్లడవుతుంది.
2. ఎక్సెంట్రిసిటీ మరియు అన్బ్యాలెన్స్ మధ్య ప్రత్యక్ష సంబంధం
ఎక్సెంట్రిసిటీ మరియు అన్బ్యాలెన్స్ ఒకే నాణేనికి రెండు వైపులు. అన్బ్యాలెన్స్ అనేది నిర్దిష్ట వేగంలో ఎక్సెంట్రిసిటీ యొక్క ప్రభావాన్ని కొలిచే విలువ; ఎక్సెంట్రిసిటీ భౌతిక కారణం. అన్బ్యాలెన్స్ పరిమాణం రోటర్ యొక్క ద్రవ్యరాశికి మరియు దాని ఎక్సెంట్రిసిటీకి నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది:
అసమతుల్యత (U) = ద్రవ్యరాశి (M) × విచలనం (e)
ఈ సాధారణ లెక్క ఎక్సెంట్రిసిటీ ఎందుకు అంత కీలకమో వివరిస్తుంది. ఇది ఉత్పత్తి చేసే కేంద్రాపసారక బలం తిరిగే వేగంతో పెరుగుతుంది square వేగం యొక్క వర్గ పరిమాణంతో, కాబట్టి భారీ, అధిక వేగం గల రోటర్పై కొన్ని మైక్రోమీటర్ల ఎక్సెంట్రిసిటీ కూడా అపారమైన బలాన్ని సృష్టించి, తీవ్రమైన vibration and rapid bearing wear. ఆ బలం ద్రవ్యరాశి, ఎక్సెంట్రిసిటీ మరియు వేగంతో ఎంత వేగంగా పెరుగుతుందో మీరు ఒక అన్బ్యాలెన్స్ వల్ల కలిగే కేంద్రాపసారక బల కాలిక్యులేటర్.
3. ఎక్సెంట్రిసిటీ రకాలు
నిజమైన ఎక్సెంట్రిసిటీని దానితో తరచుగా గందరగోళానికి గురయ్యే సంబంధిత జ్యామితీయ అసంపూర్ణతల నుండి వేరు చేయడం ముఖ్యం.
ద్రవ్యరాశి విచలనం
పైన నిర్వచించిన నిజమైన ఎక్సెంట్రిసిటీ — ద్రవ్యరాశి కేంద్రం మరియు జ్యామితీయ కేంద్రం మధ్య స్థానభ్రంశం. ఇది అన్బ్యాలెన్స్కు కారణమవుతుంది మరియు ప్రతి బ్యాలెన్సింగ్ ప్రక్రియ లక్ష్యం ఇదే. స్థిరంగా ఉన్న రోటర్పై డయల్ ఇండికేటర్తో దీన్ని నేరుగా కొలవడం సాధ్యం కాదు; ఇది కేవలం గతిశీలంగా కనిపిస్తుంది — ప్రతి విప్పణం ఒకసారి వచ్చే బలంగా, దాని దిశ (హెవీ-స్పాట్ కోణం) phase 1× వైబ్రేషన్ యొక్క ఫేజ్ నుండి గుర్తించబడుతుంది.
జ్యామితీయ ఎక్సెంట్రిసిటీ (రన్అవుట్)
రోటర్ యొక్క’ ఉపరితలం సంపూర్ణ వృత్తం నుండి విచలనం — షాఫ్ట్ లేదా రోటర్ ఎంత “వృత్తాకారం కాకుండా” ఉందో తెలిపే కొలత, దీన్ని యాంత్రిక రన్అవుట్అని కూడా పిలుస్తారు. ఒక జర్నల్ కొంచెం అండాకారంలో ఉండవచ్చు, లేదా ఒక పుల్లీ దాని షాఫ్ట్పై కేంద్రం తప్పి మెషిన్ చేయబడి ఉండవచ్చు. మాస్ ఎక్సెంట్రిసిటీ వలె కాదు, ఈ can ని నెమ్మదిగా తిరిగే సమయంలో డయల్ ఇండికేటర్తో కొలవడం సాధ్యమవుతుంది. ఇది నేరుగా మాస్ అన్బ్యాలెన్స్ను సూచించదు, కానీ ఎక్సెంట్రిక్ జ్యామితీయ రూపం తరచుగా దానికి దోహదపడుతుంది. సన్నిహితంగా సంబంధిత భిన్నమైన భావన రోటర్ విచలనం (rotor eccentricity) మోటార్లు మరియు ఎయిర్-గ్యాప్ క్లియరెన్స్ సందర్భంలో ఈ జ్యామితీయ స్థానభ్రంశాన్ని వివరిస్తుంది.
విద్యుత్ రన్అవుట్
అసలు భౌతిక అసంపూర్ణత కాదు, కానీ నాన్-కాంటాక్ట్కు ప్రత్యేకమైన కొలత ఆర్టిఫాక్ట్ ప్రాక్సిమిటీ ప్రోబ్లుసెన్సార్లకు. షాఫ్ట్ ఉపరితలం అయస్కాంత పారగమ్యత లేదా విద్యుత్ వాహకత్వంలో మారే చోట, ప్రోబ్ జ్యామితీయ రన్అవుట్ను అనుకరించే తప్పుడు సంకేతాన్ని అందిస్తుంది. ఈ నాయిజ్ను గుర్తించి తీసివేయాలి — సాధారణంగా కేబుల్ పరిహారం మరియు స్లో-రోల్ రన్అవుట్ సబ్ట్రాక్షన్ ద్వారా — రోటర్-డైనమిక్ పరీక్షల సమయంలో, లేకపోతే ఇది నిజమైన షాఫ్ట్ కదలికగా భ్రమింపజేస్తుంది.
4. ఎక్సెంట్రిసిటీ కారణాలు
మాస్ ఎక్సెంట్రిసిటీ అనేక మార్గాల ద్వారా రోటర్లోకి ప్రవేశిస్తుంది:
- తయారీ సహనాలు: ఏ మెషినింగ్, కాస్టింగ్ లేదా అసెంబ్లీ ప్రక్రియ కూడా సంపూర్ణంగా ఉండదు, కాబట్టి చిన్న లోపాలు అనివార్యం.
- అసమాన పదార్థ సాంద్రత: కాస్టింగ్ లేదా ఫోర్జింగ్లో చేరికలు, రంధ్రాలు లేదా రంధ్ర ఉండటం వల్ల పదార్థం అసమాంతరంగా మారి ద్రవ్యరాశి కేంద్రం స్థానభ్రంశం చెందుతుంది.
- అసమాన డిజైన్: క్రాంక్షాఫ్ట్ల వంటి కొన్ని భాగాలు సహజంగానే అసమ్మిత ఆకారంలో ఉంటాయి.
- అసెంబ్లీ లోపాలు: షాఫ్ట్పై సరిగ్గా కేంద్రీకృతం కాని పుల్లీ లేదా బేరింగ్ ఎక్సెంట్రిక్ మాస్ను సృష్టిస్తుంది.
- ఉష్ణ వికృతి: అసమాన వేడి లేదా శీతలీకరణ రోటర్ను వంగేలా చేసి, తాత్కాలికంగా దాని ద్రవ్యరాశి కేంద్రాన్ని స్థానభ్రంశం చేస్తుంది — ఇది ఒక thermal bow, దీన్ని తరచుగా థర్మల్ వెక్టర్గా వర్ణిస్తారు ఎందుకంటే దాని పరిమాణం మరియు దిశ రెండూ ముఖ్యమైనవి.
5. ఎక్సెంట్రిసిటీని ఎలా పరిష్కరిస్తారు
మాస్ ఎక్సెంట్రిసిటీ అన్బ్యాలెన్స్కు కారణం కాబట్టి, దీన్ని బ్యాలెన్సింగ్. చిన్న పరిమాణంలో ద్రవ్యరాశిని జోడించడం లేదా తొలగించడం ద్వారా, ఒక సాంకేతిక నిపుణుడు వ్యతిరేక కేంద్రాపసారక బలాన్ని సృష్టిస్తాడు, ఇది రోటర్ యొక్క ద్రవ్యరాశి కేంద్రరేఖను దాని జ్యామితీయ కేంద్రరేఖ వైపు సమర్థవంతంగా తిరిగి తీసుకువస్తుంది, తద్వారా నికర బలం మరియు ఫలితంగా వచ్చే కంపనాన్ని తగ్గిస్తుంది. అసెంబుల్ చేయబడిన యంత్రంపై ఇది స్థానంలోనే జరుగుతుంది: Balanset-1A వంటి పోర్టబుల్ రెండు-ఛానల్ విశ్లేషకుడు Balanset-1A యంత్రం యొక్క స్వంత బేరింగులలో 1× వ్యాప్తి మరియు దశను కొలుస్తుంది, ఎంత correction weight జోడించాలో మరియు ఎక్కడ జోడించాలో లెక్కిస్తుంది, మరియు తర్వాత అవశేష అసమతుల్యత ధృవీకరిస్తుంది. బ్యాలెన్సింగ్ అసమతుల్యతను రద్దు చేస్తుందని గమనించండి effect కేంద్రాతిసర్పణ యొక్క అసమతుల్యత ప్రభావాన్ని; ఇది జ్యామితీయ ఉపరితలాన్ని కదలించదు, కాబట్టి పెద్ద జ్యామితీయ runout ఉన్న రోటర్ బాగా బ్యాలెన్స్ అవుతుందికానీ ప్రాక్సిమిటీ ప్రోబ్పై రాపిడి చేయవచ్చు లేదా అధిక విలువ చూపించవచ్చు.
