తిరిగే యంత్రాల్లో రబ్బింగ్ను అర్థం చేసుకోవడం
Rubbing అనేది యంత్రంలో తిరిగే మరియు స్థిరమైన భాగాల మధ్య ఘర్షణ సంపర్కం మరియు సాపేక్ష స్లైడింగ్ చలనం. ఈ పదం రోటర్-స్టేటర్ సంపర్కంయొక్క నిరంతర ఘర్షణ కోణాన్ని నొక్కి చెబుతుంది, దీన్ని తేలికైన, అడపాదడపా సంపర్కం లేదా జరగవచ్చే ఒకే ప్రభావాల నుండి వేరు చేస్తుంది. రబ్బింగ్ ఘర్షణ శక్తులను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఘర్షణ పని ద్వారా గణనీయమైన వేడిని విడుదల చేస్తుంది మరియు ప్రత్యేకమైన vibration వెనుకకు తిరిగే సుడివలన ద్వారా ఆధిపత్యం వహించే సంకేతం, sub-synchronous భాగాలు మరియు థర్మల్ ప్రభావాలు. ఇది తిరిగే యంత్రం అభివృద్ధి చేయగల అత్యంత ప్రమాదకరమైన లోపాల్లో ఒకటి, ఎందుకంటే ఇది నిమిషాల్లోనే వైఫల్యానికి దారితీయవచ్చు.
“Rubbing” మరియు “rotor rub” తరచుగా పరస్పరంగా ఉపయోగించబడతాయి. ఆచరణలో, rubbing అనేది సంప్రదింపు యొక్క ఘర్షణ మరియు ఉష్ణ కోణాన్ని నొక్కి చెప్పే ధోరణిలో ఉంటుంది, అయితే rotor rub అనేది తేలికపాటి గీతల నుండి తీవ్రమైన దెబ్బల వరకు ప్రతి రకమైన సంపర్కాన్ని కవర్ చేసే విస్తృత సమగ్ర పదం.
1. Rubbing యొక్క ఘర్షణ యంత్రాంగం
కులాంబ్ ఘర్షణ నమూనా
Rubbing శుష్క (Coulomb) ఘర్షణ సిద్ధాంతాలకు లోబడి ఉంటుంది:
- ఘర్షణ బలం: F = μ × N, ఇక్కడ μ అనేది ఘర్షణ గుణకం మరియు N అనేది ఉపరితలాలను ఒకదానికొకటి నొక్కే అభిలంబ బలం.
- Direction: ఘర్షణ బలం ఎల్లప్పుడూ సంపర్క ఉపరితలాల మధ్య సాపేక్ష చలనాన్ని వ్యతిరేకిస్తుంది.
- సాధారణ గుణకాలు: ఉక్కుపై ఉక్కు μ ≈ 0.3–0.5; ఉక్కుపై సీల్ పదార్థం μ ≈ 0.2–0.4.
- ఉష్ణ ఉత్పత్తి: ఘర్షణ పని దాదాపు మొత్తంగా సంపర్క స్థానంలో ఉష్ణంగా మారుతుంది.
స్పర్శరేఖా మరియు సాధారణ బలాలు
సంపర్క సమయంలో, రెండు బల భాగాలు rotor పై పని చేస్తాయి:
- అభిలంబ బలం: rub స్థానంలో rotor పై వ్యాసార్థ దిశలో లోపలికి నెట్టుతుంది.
- ఘర్షణ బలం: స్పర్శరేఖా దిశలో పనిచేస్తూ, భ్రమణాన్ని వ్యతిరేకిస్తుంది.
- పరిణామ బలం: ఈ కలయిక rotor ని మందగించి, భ్రమణ దిశకు వ్యతిరేకంగా వెనుకకు వంచే ధోరణిలో ఉంటుంది.
- టార్క్ పెరుగుదల: ఘర్షణ శక్తిని వెదజల్లుతుంది, యంత్రం సరఫరా చేయవలసిన డ్రైవ్ torque ను పెంచుతుంది.
2. లక్షణ కంపన నమూనాలు
Backward Whirl
rubbing యొక్క అత్యంత విలక్షణమైన లక్షణం వెనుకకు (విపరీత దిశలో) whirl:
- ఘర్షణ బలం కక్ష్య చలనాన్ని వెనుకకు నడిపించే స్పర్శరేఖా భాగాన్ని సృష్టిస్తుంది.
- The shaft orbit షాఫ్ట్ భ్రమణ దిశకు వ్యతిరేక దిశలో జాడలు.
- whirl పౌనఃపున్యం సాధారణంగా సబ్-సింక్రోనస్ గా ఉంటుంది — నడుస్తున్న వేగం కంటే 1× కంటే తక్కువ.
- Common frequencies appear at fractional orders: 0.5×, 0.33×, 0.25×.
- కక్ష్య ఆకారం తరచుగా అక్రమంగా లేదా స్పష్టంగా వికృతంగా ఉంటుంది.
స్పెక్ట్రమ్ లక్షణాలు
- సబ్-సింక్రోనస్ పీక్లు: 1× కంటే తక్కువ వద్ద బహుళ శిఖరాలు, తరచుగా భిన్న హార్మోనిక్లలో.
- సమకాలిక భాగం: the 1× synchronous rub బలాలు దానికి జోడించడం వల్ల శిఖరం పెరగవచ్చు.
- ఉన్నత హార్మోనిక్లు: 2×, 3×, 4× harmonics అడపాదడపా ఘర్షణ యొక్క అరేఖీయత నుండి ఉద్భవిస్తాయి.
- బ్రాడ్బ్యాండ్ నాయిజ్: మొత్తం పరిధిలో శబ్ద అంతస్తు spectrum lifts.
- అస్థిర స్పెక్ట్రమ్: శిఖరాలు వస్తాయి వెళ్ళిపోతాయి లేదా ఒక కొలత నుండి మరొక కొలతకు పౌనఃపున్యం మారుతాయి.
కాల తరంగ రూప లక్షణాలు
- సంపర్కం ప్రారంభమయ్యే ప్రతిసారి ఆఘాత సంఘటనలు లేదా స్పైక్లు, time waveform.
- గరిష్ట విక్షేపాల వద్ద Clipping లేదా చదును చేయడం, ఇక్కడ stator భౌతికంగా చలనాన్ని పరిమితం చేస్తుంది.
- అక్రమంగా, అసైనూసాయిడల్ మొత్తం ఆకృతి.
- అనేక పౌనఃపున్యాలు ఏకకాలంలో ఉండటం వల్ల ఉత్పన్నమయ్యే బీట్ నమూనాలు.
3. Rubbing యొక్క ఉష్ణ ప్రభావాలు
వేడి ఉత్పత్తి
ఘర్షణ యాంత్రిక శక్తిని నేరుగా ఉష్ణంగా మారుస్తుంది:
- Rate: వెదజల్లబడే శక్తి ఘర్షణ బలం × జారుడు వేగానికి సమానం.
- Magnitude: తేలికపాటి స్పర్శ 10–100 వాట్లు విడుదల చేయవచ్చు; తీవ్రమైన స్పర్శ కిలోవాట్లు విడుదల చేయవచ్చు.
- Concentration: ఆ ఉష్ణం చాలా చిన్న సంపర్క వైశాల్యంలో వేయబడుతుంది.
- ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల: తీవ్రమైన సందర్భాలలో స్థానిక ఉపరితల ఉష్ణోగ్రతలు 500 °C మించిపోవచ్చు.
ఉష్ణ వంగుట అభివృద్ధి
rubbing యొక్క ప్రమాదం ఉష్ణ–కంపన అభిప్రాయ లూప్లో ఉంది:
- ప్రారంభ rub షాఫ్ట్ యొక్క ఒక వైపు ఉష్ణాన్ని జమ చేస్తుంది.
- అసమాన వేడెక్కడం షాఫ్ట్ను ఒక thermal bow.
- ఉష్ణ వంపు షాఫ్ట్ యొక్క విక్షేపాన్ని పెంచుతుంది.
- అధిక విక్షేపణ మరింత తీవ్రమైన రాపిడికి దారితీస్తుంది.
- అధిక రాపిడి మరింత ఎక్కువ ఉష్ణాన్ని ఉత్పన్నం చేస్తుంది.
- ఈ సానుకూల అభిప్రాయం వేగవంతమైన, అనియంత్రిత వైఫల్యానికి దారితీయవచ్చు.
ఈ లూప్ యొక్క ప్రతి మలుపు తదుపరి దానిని లోతుగా చేస్తుంది కాబట్టి, rubbing ఒక రకమైన స్వయం-ప్రేరిత కంపనం మరియు పూర్తి రోటర్ అస్థిరత.
ద్వితీయ ఉష్ణ ప్రభావాలు
- bearing వేడెక్కడం: ఉష్ణం షాఫ్ట్ వెంట bearings లోకి ప్రసరిస్తుంది.
- ఆయిల్ క్షీణత: అధిక ఉష్ణోగ్రతలు సానపెట్టే ద్రవాన్ని విచ్ఛిన్నం చేస్తాయి.
- పదార్థ మార్పులు: ఉష్ణ-ప్రభావిత మండలాలలో దశ రూపాంతరాలు లేదా లోహ శాస్త్ర మార్పులు.
- ఉష్ణ ఒత్తిడి: ఉష్ణ ఒత్తిడికి గురైన ప్రాంతాలలో పగుళ్లు మొదలు కావచ్చు.
4. క్షేత్రంలో రబ్బింగ్ గుర్తించడం
కంపన పర్యవేక్షణ
- సబ్-సింక్రోనస్ హెచ్చరికలు: 0.3–0.5× నడుపు వేగం వద్ద శిఖరాలపై హెచ్చరిక.
- Orbit పర్యవేక్షణ: స్వయంచాలిత orbit విశ్లేషణ వెనుకముఖ whirl యొక్క ఆవిర్భావాన్ని గుర్తిస్తుంది.
- స్పెక్ట్రల్ మార్పులు: అల్గారిథమ్లు అనేక హార్మోనిక్ల అకస్మాత్తు ఆగమనాన్ని గుర్తిస్తాయి.
- Waveform క్లిప్పింగ్: సంపర్కం ఉత్పత్తి చేసే సైనూసోయిడల్ వక్రీకరణను గుర్తించడం.
ఈ నమూనాలను గుర్తించడమే portable analyser యొక్క ప్రయోజనం. మెషీన్ యొక్క స్వంత బేరింగ్లలో పని చేస్తూ నడుపు వేగంలో, వంటి రెండు-ఛానెల్ పరికరం Balanset-1A time waveform మరియు 1× amplitude మరియు phase ని నమోదు చేస్తుంది, తద్వారా ఒక సాంకేతిక నిపుణుడు రబ్ యొక్క లక్షణమైన impulsive clipping మరియు fractional-order శక్తిని చూడగలడు, మరియు తర్వాత అవశేష అసమతుల్యత లేదా misalignment ఏదైనా tear-down కి ముందు అంతర్నిహిత కారణమా అని తనిఖీ చేయవచ్చు.
ఉష్ణోగ్రత పర్యవేక్షణ
- Bearing ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు వేగంగా పెరిగే హెచ్చరికలతో.
- బహిర్గతమైన షాఫ్ట్ విభాగాల ఇన్ఫ్రారెడ్ ఉష్ణోగ్రత పర్యవేక్షణ.
- ఉష్ణోగ్రత-వ్యత్యాస పర్యవేక్షణ — బేరింగ్ పై భాగం మరియు దిగువ భాగం మధ్య.
- మార్పు-రేటు అలారాలు, ఉదాహరణకు నిమిషానికి 5 °C కంటే ఎక్కువ.
అదనపు సూచికలు
- టార్క్ పెరుగుదల: ఘర్షణ డ్రైవ్ను లోడ్ చేయడంతో విద్యుత్ వినియోగం పెరుగుతుంది.
- వేగ హెచ్చుతగ్గులు: మారుతున్న ఘర్షణ torque వల్ల చిన్న వేగ వ్యత్యాసాలు.
- అకౌస్టిక్ ఎమిషన్: సంపర్కం నుండి అధిక-పౌనఃపున్య శబ్దం, దీనిని గుర్తించవచ్చు అకౌస్టిక్ ఎమిషన్ sensors.
- దృశ్య తనిఖీ: అరిగిన శకలాలు, రంగు మార్పు మరియు దృశ్యమాన స్కోరింగ్.
5. రబ్కు స్పందించడం
తక్షణ చర్యలు
- తీవ్రతను తగ్గించండి: సురక్షితమైతే వేగాన్ని లేదా లోడ్ని తగ్గించండి.
- నిశితంగా పర్యవేక్షించండి: కంపనం మరియు ఉష్ణోగ్రతపై నిరంతర నిఘా ఉంచండి.
- షట్డౌన్కు సిద్ధం అవ్వండి: అత్యవసర పరిస్థితి ఉంది shutdown ready.
- అత్యవసర స్టాప్: కంపనం లేదా ఉష్ణోగ్రత పెరిగిపోతుంటే మెషీన్ను ట్రిప్ చేయండి.
- చల్లబడడానికి అనుమతించండి: తనిఖీ చేయడానికి ముందు turning gear నడపండి లేదా సహజ చల్లబడడానికి అనుమతించండి, తద్వారా ఉష్ణ వంపు సడలించవచ్చు.
Investigation
- సంపర్కం యొక్క భౌతిక ఆధారాల కోసం తనిఖీ చేయండి.
- అనుమానిత రబ్ స్థానాల వద్ద క్లియరెన్సులను కొలవండి.
- ఉష్ణ వంపు లేదా శాశ్వత తనిఖీ చేయండి shaft bow.
- మూల కారణాన్ని గుర్తించండి — అతిరిక్త కంపనం, తగినంత క్లియరెన్స్ లేకపోవడం, మరియు ఇలాంటివి.
దిద్దుబాటు చర్యలు
- క్లియరెన్స్లు పెంచండి: దెబ్బతిన్న ప్రాంతాలను యంత్రం ద్వారా తొలగించండి లేదా భాగాలను భర్తీ చేయండి.
- మూల కారణాన్ని పరిష్కరించండి: రోటర్ను బ్యాలెన్స్ చేయడం, alignment సరి చేయండి, సంపర్కానికి అనుమతించిన బేరింగ్ సమస్యను పరిష్కరించండి.
- దెబ్బతిన్న భాగాలను భర్తీ చేయండి: అవసరమైన విధంగా సీళ్లు, బేరింగ్ భాగాలు మరియు షాఫ్ట్ విభాగాలు.
- క్లియరెన్స్లు ధృవీకరించండి: పునఃప్రారంభానికి ముందు ప్రతి స్థానంలో తగినంత క్లియరెన్స్ నిర్ధారించండి.
రబ్బింగ్ అనేది తిరిగే యంత్రాంగంలో అత్యంత తీవ్రమైన కంపన-సంబంధిత లోపాలలో ఒకటి. ఉష్ణ అభిప్రాయం ద్వారా వేగంగా పెరిగే దాని సామర్థ్యం తక్షణ గుర్తింపు, తక్షణ మరియు క్రమశిక్షణతో కూడిన స్పందన, మరియు సమగ్ర దిద్దుబాటును అవసరం చేస్తుంది — ఎందుకంటే ప్రమాదకరమైన పరికరాల విషయంలో ప్రత్యామ్నాయం విపత్తు వైఫల్యం.
