యంత్ర భాగాలు మరియు అసెంబ్లీల అనుభవం (Resonance)

Published by Nikolai Shelkovenko on ఫిబ్రవరి 26, 2026 జూలై 3, 2026

రోటర్ డైనమిక్స్‌లో రెసొనెన్స్ — ఇంటరాక్టివ్ గైడ్

వైబ్రేషన్ డయాగ్నస్టిక్స్

యంత్ర భాగాలు మరియు అసెంబ్లీల అనుభవం (Resonance)

యంత్ర మూలకాలలో రెజొనెన్స్ నిదానాన్ని, క్రిటికల్ స్పీడ్లను మరియు రోటర్ యొక్క సహజ మోడ్ ఆకారాలను వివరించమని అనేక అభ్యర్థనలను పరిగణించి, ఈ అంశాలకు అంకితమైన అనేక వ్యాసాలు రాయాలని నిర్ణయించుకున్నాను. ఈ మొదటి వ్యాసంలో నేను యంత్రం యొక్క మూలకాలు మరియు అసెంబ్లీల రెజొనెన్స్ గురించి చర్చిస్తాను.

ఈ వ్యాసంలో మనం పరిశీలించేది: యంత్ర భాగాల అనునాదం (resonance) అని నిర్ధారించుకోవడం ఎలాగో, అనునాదం యంత్రం యొక్క కంపనంపై ఎలా ప్రభావం చూపుతుందో; కంపన వ్యవస్థ యొక్క మూడు పారామీటర్లు అనునాద యొక్క వ్యాప్తి (amplitude) మరియు పౌనఃపున్యాన్ని (frequency) ఎలా ప్రభావితం చేస్తాయో; మరియు అనునాద విశ్లేషణ మరియు నిర్ధారణ (diagnostics) కోసం ఒకే ఛానల్ కంపన విశ్లేషకాన్ని (vibration analyzer) ఎలా ఉపయోగించాలో, అలాగే దాని వినియోగంలో పరిమితులేమిటో.

1. అనునాదం (Resonance) అంటే ఏమిటి?

చాలా నిర్మాణాలు మరియు యంత్రాలు సహజ స్పందనలకు (natural oscillations) లోనవుతాయి, కాబట్టి వాటిపై పనిచేసే క్రమానుగత బాహ్య శక్తులు అనునాదానికి కారణమవుతాయి. అనునాదాన్ని తరచుగా సహజ పౌనఃపున్యంలో లేదా క్రాంతికాళ పౌనఃపున్యంలో (critical frequency) స్పందనలు అని అభివర్ణిస్తారు. అనునాదం అనేది బలవంతపు స్పందనల వ్యాప్తి (amplitude) లో పదునైన పెరుగుదల యొక్క దృగ్విషయం, ఇది బాహ్య ఉద్దీపన పౌనఃపున్యం వ్యవస్థ యొక్క లక్షణాల ద్వారా నిర్ణయించబడిన అనునాద పౌనఃపున్యాలకు (resonant frequencies) దగ్గరవడంతో సంభవిస్తుంది. స్పందన వ్యాప్తిలో పెరుగుదల అనునాదానికి ఒక పరిణామం మాత్రమే — కారణం ఏమిటంటే బాహ్య (ఉద్దీపన) పౌనఃపున్యం కంపన వ్యవస్థ (రోటర్-బేరింగ్) యొక్క అంతర్గత (సహజ) పౌనఃపున్యంతో సమపాళ్ళు అవడం.

అనునాదం అనేది ఒక నిర్దిష్ట పౌనఃపున్యంలో ఉద్దీపన శక్తి పనిచేసినప్పుడు, కంపన వ్యవస్థ ఆ శక్తికి ప్రత్యేకంగా స్పందించే దృగ్విషయం. తక్కువ దృఢత్వం (stiffness) మరియు/లేదా బలహీన అవగాహన (damping) వంటి వ్యవస్థ పారామీటర్లు, అనునాద పౌనఃపున్యంలో రోటర్ యంత్రంపై పనిచేస్తే అనునాదానికి దారితీయవచ్చు. యంత్రంలో లోపాలు కంపనాన్ని కలిగిస్తే, లేదా సమీపంలో అమర్చిన యంత్రం సహజ పౌనఃపున్యాలకు సమానమైన పౌనఃపున్యంలో కంపనాన్ని "ప్రేరేపిస్తే" తప్ప, అనునాదం తప్పనిసరిగా యంత్రం విచ్ఛిన్నానికి లేదా భాగాల వైఫల్యానికి దారితీయదు.

ముఖ్య సూత్రం: అనునాదం కంపనాన్ని సృష్టించదు — అది కేవలం దాన్ని విస్తరిస్తుంది. అనునాదం ఒక లోపం కాదు, ఇది యాంత్రిక వ్యవస్థ యొక్క లక్షణం. అందువల్ల, ఏదైనా స్పందన దాన్ని ప్రేరేపించకపోతే అనునాదం సమస్యలు కలిగించదు.

ఇది గంట లేదా డ్రమ్ యొక్క స్పందనలతో పోల్చవచ్చు. గంట విషయంలో (చిత్రం 1), అది స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు మరియు దాని పథం యొక్క అత్యధిక స్థానాల్లో ఉన్నప్పుడు దాని శక్తి అంతా స్థితి శక్తి (potential energy) రూపంలో ఉంటుంది; గరిష్ఠ వేగంతో అత్యల్ప స్థానాన్ని దాటేటప్పుడు శక్తి గతి శక్తిగా (kinetic energy) మారుతుంది. స్థితి శక్తి గంట యొక్క ద్రవ్యరాశికి మరియు అత్యల్ప స్థానానికి సంబంధంగా ఎత్తుకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది; గతి శక్తి ద్రవ్యరాశికి మరియు కొలత స్థానంలో వేగం యొక్క వర్గానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. అంటే, మీరు గంటను మోగిస్తే, అది నిర్దిష్ట పౌనఃపున్యంలో (లేదా పౌనఃపున్యాలలో) అనునాదం పొందుతుంది. అది విశ్రాంతిలో ఉంటే, అనునాద పౌనఃపున్యంలో స్పందించదు.

E_potential = m·g·h E_kinetic = ½·m·v²

యంత్రం నడుస్తున్నా లేదా ఆగినా అనునాదం దాని లక్షణం. యంత్రం తిరుగుతున్నప్పుడు షాఫ్ట్ యొక్క గతిశీల దృఢత్వం (dynamic stiffness), యంత్రం ఆగినప్పటి స్థిర దృఢత్వం (static stiffness) కంటే గణనీయంగా భిన్నంగా ఉండవచ్చు, అయితే అనునాదం మాత్రం తక్కువగా మారుతుందని గమనించాలి.

Practical experience shows that in some machines, resonant frequencies measured during coastdown or at standstill can differ noticeably from those observed under operating conditions — the shift depends on support stiffness, bearing type, load, and thermal state, so treat offline impact-test results as approximate and, where possible, confirm them with run-up/coastdown amplitude and phase data. Resonant frequencies of individual machine assemblies and parts — such as the shaft, rotor, casing, and foundation — are oscillations at their natural frequencies.

మెషిన్ ఇన్‌స్టాలేషన్ తర్వాత, సిస్టమ్ పారామితులలో (మాస్, స్టిఫ్‌నెస్ మరియు డాంపింగ్) మార్పుల కారణంగా రెసొనెంట్ ఫ్రీక్వెన్సీలు తమ విలువలను మార్చవచ్చు, ఇవి మెషిన్ యొక్క అన్ని మెకానిజమ్‌లను ఒకే యూనిట్‌గా అనుసంధానించిన తర్వాత పెరగవచ్చు లేదా తగ్గవచ్చు. అదనంగా, పై పేర్కొన్నట్లు, డైనమిక్ స్టిఫ్‌నెస్ మెషిన్లు నామినల్ రొటేషన్ స్పీడ్‌లో పని చేస్తున్నప్పుడు రెసొనెంట్ ఫ్రీక్వెన్సీలను మార్చగలదు. చాలా మెషిన్లు రోటర్‌కు షాఫ్ట్ వలె అదే నేచురల్ ఫ్రీక్వెన్సీ లేకుండా డిజైన్ చేయబడ్డాయి. ఒకటి లేదా రెండు మెకానిజమ్‌లు కలిగిన మెషిన్ రెసొనెంట్ ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద నిర్వహించబడకూడదు. అయినప్పటికీ, వేర్ మరియు క్లియరెన్స్‌లలో మార్పులతో, నేచురల్ ఫ్రీక్వెన్సీ చాలా తరచుగా ఆపరేటింగ్ రొటేషన్ స్పీడ్ వైపు మారుతుంది, ఇది రెసొనెన్స్‌కు కారణమవుతుంది.

లూజ్ ఫిట్ లేదా ఇతర ఫాల్ట్ వంటి డిఫెక్ట్ ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద ఓసిలేషన్ల అకస్మాత్ రావడం మెషిన్‌ను దాని రెసొనెంట్ ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద వైబ్రేట్ చేయించవచ్చు. ఈ సందర్భంలో, ఓసిలేషన్లు మెషిన్ అసెంబ్లీలు లేదా ఎలిమెంట్‌ల రెసొనెన్స్ వల్ల కలుగుతున్నట్లయితే మెషిన్ వైబ్రేషన్ అంగీకారయోగ్య స్థాయి నుండి అంగీకరించలేని స్థాయికి పెరుగుతుంది.

2. స్టార్టప్ మరియు షట్‌డౌన్ సమయంలో రెసొనెన్స్ (Fig. 2)

Example: రెండు-స్పీడ్ మెషిన్ 900 RPM మరియు 1200 RPM వద్ద పనిచేస్తుంది. మెషిన్‌కు 1200 RPM వద్ద రెసొనెన్స్ ఉంది, ఇది 1200 RPM రొటేషన్ ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద వైబ్రేషన్‌ను విస్తరింపజేస్తుంది. 900 RPM వద్ద వైబ్రేషన్ 2.54 mm/s అయితే, 1200 RPM వద్ద రెసొనెన్స్ ఓసిలేషన్లను 12.7 mm/s కు పెంచుతుంది.

మెషిన్ స్టార్టప్ సమయంలో రెసొనెన్స్ గమనించవచ్చు, అది రెసొనెంట్ ఫ్రీక్వెన్సీ గుండా వెళుతున్నప్పుడు (Fig. 2). రొటేషన్ స్పీడ్ పెరిగే కొద్దీ, రెసొనెంట్ ఫ్రీక్వెన్సీ (n వద్ద యాంప్లిట్యూడ్ దాని గరిష్ట విలువకు పెరుగుతుంది_res) మరియు దాని గుండా వెళ్ళిన తర్వాత తగ్గుతుంది. రోటర్ రెసొనెన్స్ గుండా వెళ్ళినప్పుడు, కంపన దశ 180 డిగ్రీలు మారుతుంది. రెసొనెన్స్ వద్ద, సిస్టమ్ ఓసిలేషన్లు ఎక్సైటేషన్ ఫోర్స్ యొక్క ఓసిలేషన్లకు సంబంధించి 90 డిగ్రీలు ఫేజ్ షిఫ్ట్ అవుతాయి.

180-డిగ్రీ ఫేజ్ షిఫ్ట్ తరచుగా సింగిల్ కరెక్షన్ ప్లేన్ కలిగిన రోటర్లపై మాత్రమే గమనించబడుతుంది (Fig. 3, left). మరింత సంక్లిష్టమైన "షాఫ్ట్/రోటర్-బేరింగ్" సిస్టమ్‌లు (Fig. 3, right) 160° నుండి 180° పరిధిలో ఫేజ్ షిఫ్ట్ కలిగి ఉంటాయి. వైబ్రేషన్ అనాలిసిస్ నిపుణుడు అధిక ఓసిలేషన్ యాంప్లిట్యూడ్ గమనించినప్పుడు, దాని అంగీకరించలేని స్థాయికి పెరగడం సిస్టమ్ రెసొనెన్స్‌కు సంబంధించినదై ఉండవచ్చని భావించాలి.

3. రోటర్ కాన్ఫిగరేషన్లు (చిత్రం 3)

రోటర్ యొక్క వైబ్రేషన్ ప్రవర్తన దాని జ్యామితి మరియు దానిని ఏ విధంగా సపోర్ట్ చేస్తున్నారనే దానిపై విమర్శనాత్మకంగా ఆధారపడి ఉంటుంది. సింగిల్ కరెక్షన్ ప్లేన్ (ఓవర్‌హంగ్ డిస్క్) కలిగిన సాధారణ రోటర్ రెసొనెన్స్ గుండా స్పష్టమైన 180° ఫేజ్ షిఫ్ట్ చూపిస్తుంది. మరింత సంక్లిష్టమైన సిస్టమ్ — కార్డాన్ షాఫ్ట్ ద్వారా అనుసంధానించబడిన రెండు రోటర్లు వంటివి — బహుళ కపుల్డ్ మోడ్‌లను ప్రదర్శిస్తుంది మరియు ఫేజ్ షిఫ్ట్ ఆదర్శ 180° నుండి విచలనం చెందవచ్చు.

Fig. 3 (left): సింగిల్ కరెక్షన్ ప్లేన్ (డిస్క్) కలిగిన రోటర్

బేరింగ్‌లకు అవతల అమర్చిన ఒకే డిస్క్‌తో కూడిన సాధారణ రోటర్. క్రిటికల్ స్పీడ్ గుండా వెళ్ళేటప్పుడు 180° ఫేజ్ షిఫ్ట్‌తో స్పష్టమైన రెసొనెన్స్‌ను చూపిస్తుంది. ఫ్యాన్లు, ఫ్లెయిల్ మోవర్లు, మల్చర్ రోటర్లు మరియు ఓవర్‌హంగ్ ఇంపెల్లర్లు ఉన్న పంపులలో సాధారణంగా కనిపిస్తుంది.

చిత్రం 3 (కుడి): సంక్లిష్ట వ్యవస్థ — రెండు అనుసంధానిత రోటర్లు

ఫ్లెక్సిబుల్ జాయింట్ (కార్డన్ షాఫ్ట్) ద్వారా కనెక్ట్ చేయబడిన రెండు రోటర్లు. కపుల్డ్ సిస్టమ్ రెసొనెన్స్ గుండా వెళ్ళేటప్పుడు 160°–180° పరిధిలో ఫేజ్ షిఫ్ట్‌ను కలిగి ఉంటుంది. షాఫ్ట్ స్పీడ్‌లో 1× మరియు 2× వద్ద వైబ్రేషన్. డ్రైవ్‌లైన్లు, రోలింగ్ మిల్లులు మరియు పారిశ్రామిక పవర్ ట్రాన్స్‌మిషన్‌లో సాధారణంగా కనిపిస్తుంది.

4. మాస్, స్టిఫ్‌నెస్ మరియు డ్యాంపింగ్ (Figs. 4–7)

మాస్, స్టిఫ్‌నెస్ మరియు డ్యాంపింగ్ — ఇవి వైబ్రేటింగ్ సిస్టమ్ యొక్క మూడు పారామీటర్లు, ఇవి రెసొనెన్స్ వద్ద పౌనఃపున్యాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి మరియు డోలనాల ఆంప్లిట్యూడ్‌ను పెంచుతాయి.

Mass శరీరం యొక్క లక్షణాలను వర్గీకరిస్తుంది మరియు దాని జడత్వానికి కొలమానంగా ఉంటుంది (మాస్ ఎక్కువగా ఉంటే, ఆవర్తన బలం చర్య వల్ల అది తక్కువ త్వరణాన్ని పొందుతుంది), ఇది దాని డోలనాలను కలిగిస్తుంది.

Stiffness మాస్ బలాల ఫలితంగా ఉత్పన్నమయ్యే జడత్వ బలాలను వ్యతిరేకించే సిస్టమ్ యొక్క లక్షణం.

Damping మెకానికల్ సిస్టమ్‌లో ఘర్షణ వల్ల డోలన శక్తిని థర్మల్ శక్తిగా మార్చడం ద్వారా తగ్గించే సిస్టమ్ యొక్క లక్షణం.

f_n = (1/2π) · √(k/m) Q = 1/(2ζ) A_res = F₀/(2kζ)

where f_n — స్వాభావిక ఫ్రీక్వెన్సీ, k — దృఢత్వం, m — ద్రవ్యరాశి, ζ — డ్యాంపింగ్ నిష్పత్తి, Q — నాణ్యత కారకం (అనుస్పందన వద్ద వర్ధన), A_res — అనుస్పందన వ్యాప్తి, F₀ — ఎక్సైటేషన్ ఫోర్స్ ఆంప్లిట్యూడ్.

రెసొనెన్స్‌ను తగ్గించడానికి, సిస్టమ్ పారామీటర్లు దాని రెసొనెంట్ ఫ్రీక్వెన్సీలు సాధ్యమైన బాహ్య ఎక్సైటేషన్ ఫ్రీక్వెన్సీల నుండి వీలైనంత దూరంగా ఉండేలా ఎంచుకోబడతాయి. ఆచరణలో, ఈ ప్రయోజనం కోసం డైనమిక్ వైబ్రేషన్ అబ్జార్బర్లు లేదా డ్యాంపర్లు అని పిలువబడేవి ఉపయోగించబడతాయి.

దిగువన ఉన్న ఇంటరాక్టివ్ సిమ్యులేటర్ (అసలు వ్యాసం నుండి స్థిర Figs. 4–7 స్థానంలో) మాస్, స్ప్రింగ్ మరియు డ్యాంపర్‌తో కూడిన సాధారణ వైబ్రేటింగ్ సిస్టమ్ యొక్క యాంప్లిట్యూడ్-ఫ్రీక్వెన్సీ కారాక్టరిస్టిక్ (AFC)ను చూపిస్తుంది. ఈ ప్రభావాలను రియల్ టైమ్‌లో గమనించడానికి పారామీటర్లను సర్దుబాటు చేయండి:

☞ ద్రవ్యరాశి పెంచడం నిర్మాణం యొక్క రెసొనెంట్ ఫ్రీక్వెన్సీని తగ్గిస్తుంది.
☞ దృఢత్వం పెంచడం నిర్మాణం యొక్క రెసొనెంట్ ఫ్రీక్వెన్సీని పెంచుతుంది.
☞ డ్యాంపింగ్ పెంచడం నిర్మాణం యొక్క రెసొనెన్స్ ఆంప్లిట్యూడ్‌ను తగ్గిస్తుంది. రెసొనెన్స్ వద్ద వైబ్రేషన్ ఆంప్లిట్యూడ్‌ను నియంత్రించే ఏకైక లక్షణం డ్యాంపింగ్.
☞ డ్యాంపింగ్‌ను పెంచడం వల్ల రెసొనెంట్ ఫ్రీక్వెన్సీ కొద్దిగా తగ్గుతుంది. మాస్‌ను పెంచితే — రెసొనెంట్ ఫ్రీక్వెన్సీ తగ్గుతుంది; మాస్‌ను తగ్గిస్తే — రెసొనెంట్ ఫ్రీక్వెన్సీ పెరుగుతుంది. అదేవిధంగా, స్టిఫ్‌నెస్‌ను పెంచితే — రెసొనెంట్ ఫ్రీక్వెన్సీ పెరుగుతుంది; స్టిఫ్‌నెస్‌ను తగ్గిస్తే — రెసొనెంట్ ఫ్రీక్వెన్సీ తగ్గుతుంది.

గిటార్ స్ట్రింగ్‌తో పోల్చవచ్చు. గిటార్‌పై స్ట్రింగ్‌ను ఎంత గట్టిగా లాగితే (అధిక స్టిఫ్‌నెస్), టోన్ (రెసొనెంట్ ఫ్రీక్వెన్సీ) అంత ఎక్కువగా పెరుగుతుంది — స్ట్రింగ్ తెగే వరకు. మందమైన స్ట్రింగ్ (అధిక మాస్) ఉపయోగిస్తే, అది ఉత్పత్తి చేసే టోన్ తక్కువగా ఉంటుంది.

resonance_simulator.exe — వ్యాప్తి & దశ స్పందన

⚙ వ్యవస్థ పారామీటర్లు

Mass (m) 10 kg

Stiffness (k) 40000 N/m

డ్యాంపింగ్ నిష్పత్తి (ζ) 0.05

అన్‌బాలెన్స్ (e) 50 g·mm

📊 ప్రదర్శన ఎంపికలు

Show Phase

డ్యాంప్డ్ ఫ్రీక్వెన్సీ చూపించు

హాఫ్-పవర్ బ్యాండ్‌విడ్త్ చూపించు

లాగ్ స్కేల్ (ఆంప్లిట్యూడ్)

బహుళ ζ అతివ్యాప్తి

🏭 Presets

🔧 Advanced

బేరింగ్ దృఢత్వ నిష్పత్తి 1.0

సపోర్ట్ వశ్యత 0%

ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధి (గరిష్ట RPM) 6000

Natural Freq

—

Critical RPM

—

Peak Amplitude

—

Q Factor

—

Amplification

—

5. రెసొనెన్స్ కొలత (Fig. 8)

నిర్మాణం యొక్క రెసొనెంట్ ఫ్రీక్వెన్సీని కొలవడానికి అత్యంత సాధారణ పద్ధతుల్లో ఒకటి ఇన్‌స్ట్రుమెంటెడ్ హ్యామర్ ఉపయోగించి ఇంపాక్ట్ ఎక్సైటేషన్.

నిర్మాణంపై ప్రభావం, ఇన్‌పుట్ స్ట్రైక్ రూపంలో, నిర్దిష్ట పౌన్పున్య పరిధిలో చిన్న అవాంతర శక్తులను ప్రేరేపిస్తుంది. ప్రభావం వల్ల సృష్టించబడిన డోలనాలు ఒక క్షణికమైన, స్వల్పకాలిక శక్తి బదిలీ ప్రక్రియను సూచిస్తాయి. ప్రభావ శక్తి యొక్క స్పెక్ట్రమ్ నిరంతరంగా ఉంటుంది, 0 Hz వద్ద గరిష్ట amplitude తో మరియు పెరుగుతున్న పౌన్పున్యంతో తదుపరి తగ్గుదలతో ఉంటుంది.

ప్రభావ వ్యవధి మరియు ప్రభావ ఉత్తేజన సమయంలో స్పెక్ట్రమ్ ఆకారం, ప్రభావ హమ్మర్ మరియు యంత్ర నిర్మాణం రెండింటి యొక్క ద్రవ్యరాశి మరియు దృఢత్వం ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి. గట్టి నిర్మాణంపై చిన్న హమ్మర్ ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, హమ్మర్ టిప్ యొక్క దృఢత్వం స్పెక్ట్రమ్‌ను నిర్ణయిస్తుంది. హమ్మర్ టిప్ ఒక మెకానికల్ ఫిల్టర్‌గా పని చేస్తుంది. హమ్మర్ టిప్ యొక్క దృఢత్వాన్ని ఎంచుకోవడం ద్వారా, పరిశోధన యొక్క పౌన్పున్య పరిధిని ఎంచుకోవచ్చు.

impact_test.exe — పల్స్ ఆకారం & స్పెక్ట్రమ్

🔨 హమ్మర్ టిప్

Impact Force 1000 N

Tip Stiffness Medium

ఈ కొలత పద్ధతిని ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, నిర్మాణంలోని వివిధ బిందువులను తాకడం చాలా ముఖ్యం, ఎందుకంటే ఒకే బిందువును తాకి కొలవడం ద్వారా అన్ని అనునాద పౌన్పున్యాలను ఎల్లప్పుడూ కొలవలేము. యంత్ర అనునాదాన్ని నిర్ణయించేటప్పుడు, రెండు బిందువులు — ప్రభావ బిందువు మరియు కొలత బిందువు — ధృవీకరించబడాలి (పరీక్షించబడాలి).

హమ్మర్‌కు మృదువైన టిప్ ఉంటే, అవుట్‌పుట్ శక్తి యొక్క ప్రధాన పరిమాణం తక్కువ పౌన్పున్యాల వద్ద డోలనాలను ప్రేరేపిస్తుంది. గట్టి టిప్ కలిగిన హమ్మర్ ఏదైనా నిర్దిష్ట పౌన్పున్యం వద్ద తక్కువ శక్తిని అందిస్తుంది, అయితే దాని అవుట్‌పుట్ శక్తి అధిక పౌన్పున్యాల వద్ద డోలనాలను ప్రేరేపిస్తుంది. హమ్మర్ స్ట్రైక్‌కు ప్రతిస్పందన సింగిల్-ఛానల్ analyzer తో కొలవబడవచ్చు, అయితే యంత్రం ఆపివేయబడి మరియు నిష్క్రియంగా ఉండాలి.

ముఖ్యమైన పరిమితి: Phase అనునాదాన్ని ధృవీకరించే పారామీటర్లలో ఒకటి. ప్రభావ పరీక్ష సమయంలో కంపన phase ను సింగిల్-ఛానల్ analyzer తో కొలవలేము, అందువల్ల రోటర్‌పై అనునాదం ఉందా లేదా అని నిశ్చయంగా చెప్పలేము. Phase నిర్ణయించడానికి, అదనపు వేగ సెన్సార్ (ఇండక్టివ్ లేదా ఫోటో-tachometer) అవసరం.

6. ఆంప్లిట్యూడ్–ఫేజ్ ఫ్రీక్వెన్సీ లక్షణం — APFC (Fig. 9)

యంత్ర అనునాదాన్ని సింగిల్-ఛానల్ analyzer ఉపయోగించి అనునాద పౌన్పున్యం వద్ద డోలన amplitude పెరుగుదలగా మరియు అనునాదం గుండా వెళ్ళేటప్పుడు 180-డిగ్రీ phase మార్పు ద్వారా నిర్ణయించవచ్చు — యంత్రం స్టార్టప్ (run-up) లేదా షట్‌డౌన్ (coastdown) సమయంలో రొటేషన్ పౌన్పున్యం వద్ద డోలనాల amplitude మరియు phase కొలవబడినట్లయితే. ఈ కొలతల ఆధారంగా నిర్మించబడిన లక్షణాన్ని ఇలా పిలుస్తారు ఆంప్లిట్యూడ్-ఫేజ్ ఫ్రీక్వెన్సీ లక్షణం (APFC).

APFC (Fig. 9) యొక్క విశ్లేషణ, కంపన విశ్లేషణ నిపుణుడికి రోటర్ యొక్క అనునాద పౌన్పున్యాలను గుర్తించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.

afch_simulator.exe — జనరేటర్ రోటర్ రన్‌డౌన్

⚡ రోటర్ పారామీటర్లు

1వ క్రిటికల్ వేగం (RPM) 1200

2వ క్రిటికల్ (RPM) 2800

Brg 3 వద్ద డాంపింగ్ 0.04

Brg 4 వద్ద డాంపింగ్ 0.06

1వ మోడ్ అన్‌బ్యాలెన్స్ 100 g·mm

2వ మోడ్ అసమతుల్యత 60 g·mm

Bearing #3

Bearing #4

Show Phase

Fig. 9: టర్బైన్ యూనిట్ coastdown సమయంలో జనరేటర్ రోటర్ యొక్క Amplitude-Phase పౌన్పున్య లక్షణం. APFC, ఆపరేటింగ్ వేగం నుండి coastdown సమయంలో బేరింగ్‌లు #3 మరియు #4 వద్ద రొటేషన్ పౌన్పున్యం వద్ద కంపన amplitude మరియు phase కొలవడం ద్వారా నిర్మించబడింది.

అనుమానిత అనుమాద స్థానం గుండా వెళ్ళినప్పుడు దశ మారకపోతే, వ్యాప్తి పెరుగుదల యాదృచ్ఛిక ఉత్తేజనకు సంబంధించినదై ఉండవచ్చు మరియు అది రోటర్ అనుమాదం కాదు. అటువంటి సందర్భాలలో, రన్-అప్/కోస్ట్‌డౌన్ సమయంలో కంపన కొలతలతో పాటు, "ఇంపాక్ట్ టెస్ట్" నిర్వహించాలని సిఫారసు చేయబడింది.

బహు-ఛానల్ వైబ్రేషన్ అనలైజర్‌ను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, ఒకే సమయ వ్యవధిలో సేకరించిన వైబ్రేషన్ దశ మరియు కోహెరెన్స్‌ను నియంత్రిస్తూ, సిస్టమ్ నుండి ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్‌లను ఏకకాలంలో కొలవడం ద్వారా నిర్మాణం యొక్క అనుమాదాన్ని అత్యంత ఖచ్చితత్వంతో నిర్ణయించవచ్చు. కోహెరెన్స్ అనేది సిస్టమ్ యొక్క ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్‌ల మధ్య సరళతా స్థాయిని మూల్యాంకనం చేయడానికి ఉపయోగించే ద్వంద్వ-ఛానల్ ఫంక్షన్. దీని అర్థం అనుమాద పౌనఃపున్యాలను గణనీయంగా వేగంగా గుర్తించవచ్చు.

7. మెషీన్ రెసొనెన్స్ గురించి కొన్ని పరిశీలనలు

వివిధ రకాల యంత్రాలు మరియు వాటి ఆపరేటింగ్ మోడ్‌ల విశ్లేషణపై శ్రద్ధ చూపాలి, ఇవి అనుమాద పరీక్షను సంక్లిష్టంగా మార్చవచ్చు:

క్షితిజ సమాంతర మరియు నిలువు దిశలలో నిర్మాణ దృఢత్వంలో వ్యత్యాసాల కారణంగా, అనుమాద పౌనఃపున్యం దిశను బట్టి మారుతుంది. అందువల్ల, అనుమాదాలు నిర్దిష్ట దిశలో అత్యంత బలంగా వ్యక్తమవుతాయి.

ముందు చర్చించినట్లు, యంత్రం నడుస్తున్నప్పుడు మరియు ఆగినప్పుడు (ఆఫ్ చేయబడినప్పుడు) అనుమాద పౌనఃపున్యాలు భిన్నంగా ఉంటాయి. నిలువు పరికరం, సాధారణ నియమం ప్రకారం, చాలా ఆందోళన కలిగిస్తుంది, ఎందుకంటే అటువంటి పరికరం యొక్క ఆపరేషన్ సమయంలో కాంటిలీవర్-మౌంటెడ్ ఎలక్ట్రిక్ మోటారు ఆపరేషన్ సమయంలో ఎల్లప్పుడూ అనుమాదం సంభవిస్తుంది.

కొన్ని యంత్రాలకు పెద్ద ద్రవ్యరాశి ఉంటుంది, అందువల్ల వాటిని సుత్తితో ఉత్తేజపరచడం సాధ్యం కాదు — వాస్తవ అనుమాద పౌనఃపున్యాలను నిర్ణయించడానికి ప్రత్యామ్నాయ ఉత్తేజన పద్ధతులు అవసరం. కొన్నిసార్లు, చాలా పెద్ద యంత్రాలలో, నిర్దిష్ట పౌనఃపున్య పరిధికి ట్యూన్ చేయబడిన వైబ్రేటర్‌ను ఉపయోగిస్తారు, ఎందుకంటే వైబ్రేటర్‌కు డోలనం చేసేటప్పుడు ప్రతి వ్యక్తిగత పౌనఃపున్యంలో పెద్ద మొత్తంలో శక్తిని అందించే సామర్థ్యం ఉంటుంది.

మరియు ఒక చివరి పరిశీలన — అనుమాద పరీక్ష నిర్వహించే ముందు, మొదట నేపథ్య వైబ్రేషన్ స్థాయిని (చుట్టుపక్కల వాతావరణం నుండి యాదృచ్ఛిక ఉత్తేజనకు ప్రతిస్పందన) కొలవడం చాలా ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది. నేపథ్య స్థాయికి పైన ఒక నిర్దిష్ట పౌనఃపున్యంలో గరిష్ట డోలన వ్యాప్తి ఆధారంగా నిర్ధారణ (సిస్టమ్ అనుమాదం) నిర్ణయించడంలో లోపాన్ని నివారించడానికి ఇది సహాయపడుతుంది.

8. Summary

ఈ వ్యాసంలో మేము యంత్ర వైబ్రేషన్‌పై అనుమాద పౌనఃపున్యాల ప్రభావాన్ని చర్చించాము. అన్ని నిర్మాణాలు మరియు యంత్రాలకు అనుమాద పౌనఃపున్యాలు ఉంటాయి, కానీ వాటిని ఉత్తేజపరచే పౌనఃపున్యాలు లేకుంటే అనుమాదం యంత్రాన్ని ప్రభావితం చేయదు. యంత్రం యొక్క వైబ్రేషన్ దాని స్వంత నైసర్గిక పౌనఃపున్యంతో ఉత్తేజపరచబడినట్లయితే, సిస్టమ్‌ను అనుమాదం నుండి విడదీయడానికి మూడు ఎంపికలు ఉన్నాయి:

Option 1. ఉత్తేజక శక్తి పౌనఃపున్యాన్ని అనుమాద పౌనఃపున్యం నుండి దూరంగా మార్చండి.

Option 2. అనుమాద పౌనఃపున్యాన్ని ఉత్తేజక శక్తి పౌనఃపున్యం నుండి దూరంగా మార్చండి.

Option 3. అనుమాద వర్ధన కారకాన్ని తగ్గించడానికి సిస్టమ్ యొక్క అవమందనాన్ని పెంచండి.

ఎంపికలు 2 మరియు 3 సాధారణంగా కొన్ని నిర్మాణ మార్పులు అవసరం, ఇవి నిర్మాణంపై మోడల్ విశ్లేషణ మరియు/లేదా ఫైనైట్ ఎలిమెంట్ అధ్యయనం నిర్వహించకుండా చేయడం సాధ్యం కాదు.