صنعتی آلات کے لیے کمپن تجزیہ اور کمی کے طریقے

Published by Nikolai Shelkovenko on

وائبرومیٹر تصویر 7.7۔ وائبریشن میٹر موڈ۔ لہر اور سپیکٹرم۔
صنعتی آلات میں کمپن کو سمجھنے اور کم کرنے کے لیے مکمل گائیڈ

صنعتی آلات میں کمپن کو سمجھنے اور کم کرنے کے لیے مکمل گائیڈ

صنعتی کارروائیوں کی وشوسنییتا، کارکردگی اور حفاظت کو یقینی بنانے کے لیے بنیادی معلومات

1.1 تعارف: آلات کی وائبریشن کو کیوں نظر انداز نہیں کیا جا سکتا

صنعتی پیداوار کی دنیا میں، کمپن آپریٹنگ آلات کا ایک ناگزیر ساتھی ہے۔ تاہم، عام آپریشنل وائبریشن اور مشکل کمپن کے درمیان ایک اہم حد موجود ہے جسے سمجھنا اور کنٹرول کرنا ضروری ہے۔ مشین اور میکانزم کی کمپن ایک پیچیدہ جسمانی رجحان کی نمائندگی کرتی ہے جو عام کام کے اشارے کے طور پر اور سنگین تکنیکی مسائل کے پیش خیمہ کے طور پر کام کر سکتی ہے۔

وائبریشن مانیٹرنگ کی اہم اہمیت

صنعتی اداروں کے شماریاتی اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ 85% تک تمام گھومنے والے آلات کی ناکامی اصل خرابی سے بہت پہلے کمپن کی خصوصیات میں تبدیلیوں کے ساتھ ہوتی ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ کمپن کی مناسب نگرانی غیر منصوبہ بند پیداواری شٹ ڈاؤن کی بھاری اکثریت کو روک سکتی ہے۔

وائبریشن اکثر پہلی قابل سماعت یا ٹھوس علامت ہوتی ہے کہ آلات میں کچھ غلط ہے۔ انسانی کان آپریٹنگ مشینوں کی صوتی خصوصیات میں تبدیلیوں کو پہچاننے کی صلاحیت رکھتا ہے، جو تاریخی طور پر تجربہ کار میکینکس اور آپریٹرز کے لیے بنیادی تشخیصی طریقہ کے طور پر کام کرتی ہے۔ تاہم، تشخیصی درستگی اور وشوسنییتا کے لیے جدید تقاضے انسانی حواس کی صلاحیتوں سے کہیں زیادہ ہیں۔

اگرچہ کمپن کی ایک خاص سطح بہت سے آلات کے آپریشن کے لیے موروثی ہے اور میکانزم میں متحرک عمل کا قدرتی نتیجہ ہے، بہت زیادہ کمپن بنیادی مسائل کی واضح علامت ہے جو سنگین نتائج کا باعث بن سکتی ہے۔ یہ سمجھنا ضروری ہے کہ نارمل اور پریشان کن کمپن کے درمیان حد ایک مطلق قدر نہیں ہے، لیکن یہ بہت سے عوامل پر منحصر ہے، بشمول آلات کی قسم، آپریٹنگ حالات، مشین کی عمر، اور انجام دیے گئے آپریشنز کے لیے درستگی کے تقاضے۔

احتیاطی توازن کا اصول

جیسا کہ تکنیکی ادب میں صحیح کہا گیا ہے: "توازن روک تھام ہے۔" یہ اصول صنعتی دیکھ بھال کی بنیادی سچائی پر زور دیتا ہے: مسائل کو روکنا ہمیشہ بعد کے خاتمے کے مقابلے میں زیادہ موثر اور اقتصادی ہوتا ہے۔

اگر کوئی حصہ مناسب طریقے سے متوازن نہیں ہے تو، وہ قوتیں جو کمپن، شور، اور تیز رفتار اجزاء کے لباس کا سبب بنتی ہیں لامحالہ پیدا ہوں گی۔ یہ عمل کفایت شعاری قانون کے مطابق تیار ہوتا ہے: وقت کے ساتھ ایک چھوٹا ابتدائی عدم توازن بیرنگ میں کلیئرنس میں اضافہ کا باعث بنتا ہے، جس کے نتیجے میں کمپن بڑھ جاتی ہے اور مزید پہننے میں تیزی آتی ہے۔ اس طرح، آلات کے انحطاط کا ایک شیطانی چکر قائم ہوتا ہے۔

42%
20% کمپن میں اضافے کے ساتھ بیئرنگ سروس لائف میں کمی
15-25%
ضرورت سے زیادہ کمپن کی وجہ سے توانائی کی کھپت میں اضافہ
3x
vibro-diagnostics کو نظر انداز کرتے ہوئے دیکھ بھال کے اخراجات میں اضافہ

کمپن کو سمجھنا اور اس کا انتظام کرنا، اس لیے صنعتی کارروائیوں کی وشوسنییتا، کارکردگی اور حفاظت کو یقینی بنانے کے لیے ایک بنیادی بنیاد ہے۔ جدید پیداواری عمل اعلیٰ درجے کی آٹومیشن اور انضمام کی خصوصیت رکھتے ہیں، جس کا مطلب ہے کہ ایک عنصر کی ناکامی پوری تکنیکی زنجیر کو مفلوج کر سکتی ہے۔ ایسے حالات میں، کمپن کے مسائل کو نظر انداز کرنے کی قیمت تباہ کن ہو سکتی ہے۔

عام آپریشنل کمپن اور اس کے درمیان فرق کرنا ضروری ہے جو پریشانی اور علامتی ہے۔ عام وائبریشن کی خصوصیت وقت کے ساتھ ساتھ مستحکم پیرامیٹرز، سازوسامان کے آپریٹنگ فریکوئنسیوں سے متعلق متوقع تعدد کی خصوصیات، اور طول و عرض قائم شدہ معیارات سے متجاوز ہوتی ہے۔ مسئلہ کمپن، اس کے برعکس، پیرامیٹر کی عدم استحکام، نئے فریکوئنسی اجزاء کی ظاہری شکل، تیز طول و عرض میں اضافہ، یا مرحلے کے تعلقات میں تبدیلی کے ذریعے ظاہر ہوتا ہے۔

120
80
160
200

پریشان کن کمپن کو منفی نتائج جیسے پہننے، ناکامیوں اور اخراجات سے جوڑنے سے تکنیکی عملے کے لیے فوری اور مطابقت کا احساس پیدا ہوتا ہے۔ اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ غیر منصوبہ بند پیداوار کی بندش کی لاگت منصوبہ بند دیکھ بھال سے اوسطاً 50-100 گنا زیادہ ہے۔ مزید یہ کہ، اس طرح کے زیادہ تر شٹ ڈاؤن کو بروقت کمپن تشخیص کے ذریعے روکا جا سکتا ہے۔

جدید ٹیکنالوجی نہ صرف ابتدائی مرحلے میں ہی مسائل کا پتہ لگانے کی اجازت دیتی ہیں بلکہ خرابی کی نشوونما، مداخلت کے بہترین وقت کی منصوبہ بندی کرنے اور پیداواری عمل پر اثر کو کم سے کم کرنے کی بھی اجازت دیتی ہیں۔ یہ سخت مسابقت کے حالات میں خاص طور پر اہم ہے، جہاں ہر گھنٹے کے ڈاؤن ٹائم کا مطلب مارکیٹ کی پوزیشن میں کمی ہو سکتی ہے۔

وائبریشن مانیٹرنگ کے لیے معاشی جواز

تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ وائبریشن مانیٹرنگ سسٹم میں لگائے گئے ہر ڈالر سے ہنگامی حالات کی روک تھام، مرمت کی منصوبہ بندی کو بہتر بنانے اور دیکھ بھال کے وقفوں میں اضافے کے ذریعے 5 سے 20 ڈالر کی بچت ہوتی ہے۔

حفاظتی معاملات میں انسانی عنصر پر غور کرنا بھی ضروری ہے۔ ضرورت سے زیادہ کمپن آپریٹرز کے لیے تکلیف پیدا کر سکتی ہے، ان کی پیداواری صلاحیت اور توجہ کو کم کر سکتی ہے، جس کے نتیجے میں حادثات کا خطرہ بڑھ جاتا ہے۔ مزید برآں، انسانوں پر کمپن کی طویل نمائش پیشہ ورانہ بیماریوں کا باعث بن سکتی ہے، جس سے انٹرپرائز کے لیے اضافی قانونی اور مالی خطرات پیدا ہو سکتے ہیں۔

انٹرپرائز ماحولیاتی ذمہ داری کے جدید تقاضوں کے تناظر میں، کمپن کنٹرول ماحولیاتی اثرات کو کم کرنے میں بھی اہم کردار ادا کرتا ہے۔ بہتر طور پر آپریٹنگ آلات کم توانائی استعمال کرتے ہیں، کم شور اور اخراج پیدا کرتے ہیں، جو پائیدار ترقی کے اصولوں سے مطابقت رکھتا ہے اور ماحولیاتی سرٹیفکیٹ اور اجازت نامہ حاصل کرتے وقت ایک اہم عنصر ہو سکتا ہے۔

1.2 مکینیکل وائبریشن کی سائنس: کلیدی تصورات

مکینیکل وائبریشن ایک پیچیدہ جسمانی رجحان کی نمائندگی کرتا ہے جس کی تعریف ایک توازن کی پوزیشن کے ارد گرد میکانی جسم یا نظام کے دوغلے کے طور پر کی جا سکتی ہے۔ یہ تعریف، اگرچہ یہ آسان معلوم ہوتی ہے، بہت سی باریکیوں اور پیچیدگیوں کو چھپاتی ہے، جن کا سمجھنا صنعتی آلات میں موثر تشخیص اور کمپن مینجمنٹ کے لیے انتہائی اہم ہے۔

x(t) = A × sin(ωt + φ)
جہاں: x(t) - وقت میں نقل مکانی، A - طول و عرض، ω - کونیی فریکوئنسی، φ - مرحلہ

کمپن کی وضاحت اور مقداری اندازہ لگانے کے لیے کئی بنیادی پیرامیٹرز استعمال کیے جاتے ہیں، جن میں سے ہر ایک اہم تشخیصی معلومات رکھتا ہے۔ ان پیرامیٹرز اور ان کے باہمی تعلقات کو سمجھنا سامان کی حالت کے قابل تجزیہ کی بنیاد ہے۔

کمپن کا طول و عرض: مسئلہ کی شدت کا اشارہ

طول و عرض کمپن کی شدت کی نشاندہی کرتا ہے، یعنی، ایک جزو اس کے توازن کی پوزیشن کے مقابلے میں کتنا حرکت کرتا ہے۔ اس پیرامیٹر کو مختلف اکائیوں میں ماپا جا سکتا ہے، جن میں سے ہر ایک مخصوص قسم کے تجزیہ اور تشخیص کے لیے موزوں ہے۔

نقل مکانی (عام طور پر ملی میٹر یا مائکرو میٹر میں ماپا جاتا ہے) توازن کی پوزیشن سے زیادہ سے زیادہ انحراف کو ظاہر کرتا ہے۔ یہ پیرامیٹر خاص طور پر کم فریکوئنسی وائبریشنز اور فاؤنڈیشن کے دوغلوں کا تجزیہ کرتے وقت اہم ہے۔ بڑی نقل مکانی کی قدریں نظام کی سختی یا گونج کے مظاہر کے ساتھ مسائل کی نشاندہی کر سکتی ہیں۔

10 ہرٹز سے 1000 ہرٹز تک فریکوئنسی رینج میں زیادہ تر مکینیکل مسائل کی تشخیص کے لیے کمپن کی رفتار (ملی میٹر/ سیکنڈ یا انچ/ سیکنڈ میں ماپا جاتا ہے) سب سے عالمگیر پیرامیٹر ہے۔ بین الاقوامی معیارات جیسے کہ آئی ایس او 20816 کمپن کی رفتار کی پیمائش پر مبنی ہیں۔ یہ پیرامیٹر کمپن انرجی کے ساتھ اچھی طرح سے جڑتا ہے اور اس کے نتیجے میں، ممکنہ آلات کے نقصان کے ساتھ۔

پیرامیٹر یونٹس درخواست تعدد کی حد
نقل مکانی ملی میٹر، μm کم تعدد دوغلا پن، عدم توازن 2-200 ہرٹج
رفتار mm/s عمومی تشخیص، آئی ایس او معیارات 10-1000 ہرٹج
سرعت m/s²، g اعلی تعدد نقائص، بیرنگ 1000-20000+ ہرٹز

وائبریشن ایکسلریشن (m/s² یا g اکائیوں میں ماپا جاتا ہے، جہاں g = 9.81 m/s²) اعلی تعدد کمپن اجزاء کے لیے سب سے زیادہ حساس ہوتا ہے اور اسے بیئرنگ کی خرابیوں، گیئر ٹرانسمیشنز، اور دیگر ہائی فریکوئنسی وائبریشن ذرائع کی تشخیص کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ ایکسلریشن ساخت پر کام کرنے والی قوت کے متناسب ہے، جو اسے ساختی بوجھ کا اندازہ لگانے کے لیے اہم بناتا ہے۔

بڑا طول و عرض عام طور پر زیادہ سنگین مسئلہ کی نشاندہی کرتا ہے، تاہم، یہ سمجھنا ضروری ہے کہ مطلق طول و عرض کی قدروں کی تشریح آلات کی قسم، آپریٹنگ حالات، اور پیمائش کے نظام کی خصوصیات کے تناظر میں کی جانی چاہیے۔ مثال کے طور پر، ایک بڑی کم رفتار موٹر کے لیے 5 mm/s کا کمپن کا طول و عرض عام ہوسکتا ہے، لیکن تیز رفتار CNC مشین کے اسپنڈل کے لیے اہم ہے۔

کمپن فریکوئنسی: ماخذ کی شناخت کی کلید

فریکوئنسی سے مراد کمپن کے وقوع پذیر ہونے کی شرح ہے اور عام طور پر ہرٹز (Hz) میں ظاہر کی جاتی ہے، فی سیکنڈ سائیکلوں کی تعداد کے مطابق، یا سائیکل فی منٹ (CPM)، جو خاص طور پر آسان ہے جب گھومنے والے آلات کا تجزیہ کریں کیونکہ اس کا براہ راست تعلق فی منٹ (RPM) سے ہوتا ہے۔

وائبریشن فریکوئنسی سپیکٹرم
10 Hz - 10 kHz

تعدد کا تجزیہ سب سے طاقتور تشخیصی ٹولز میں سے ایک ہے کیونکہ مختلف قسم کے نقائص خصوصیت کی تعدد پر ظاہر ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، روٹر کا عدم توازن روٹیشن فریکوئنسی (1X RPM) پر ظاہر ہوتا ہے، شافٹ کی غلط ترتیب ڈبل روٹیشن فریکوئنسی (2X RPM) پر کمپن پیدا کرتی ہے، اور بیئرنگ کی خرابیاں بیئرنگ جیومیٹری اور گردش کی رفتار کے لحاظ سے مخصوص فریکوئنسیوں پر کمپن پیدا کرتی ہیں۔

ہرٹز میں انقلابات فی منٹ اور تعدد کے درمیان ریاضیاتی تعلق کو ایک سادہ فارمولے سے ظاہر کیا جاتا ہے: f(Hz) = RPM/60۔ یہ تعلق گردش کی رفتار کو بنیادی ہارمونک فریکوئنسی میں آسانی سے تبدیل کرنے اور متعدد تعدد (ہارمونکس) کے تجزیہ کی اجازت دیتا ہے، جس میں اکثر اہم تشخیصی معلومات ہوتی ہیں۔

تشخیص میں ہارمونک تجزیہ

اہم ہارمونکس کی ظاہری شکل (2X، 3X، 4X گردش کی فریکوئنسی) اکثر آلات میں غیر لکیری عمل کی نشاندہی کرتی ہے، جیسے ردعمل، اثرات، یا ایروڈینامک پلسیشن۔ ہارمونک کمپوزیشن کا تجزیہ ان مسائل کی تشخیص کرنے کی اجازت دیتا ہے جو صرف بنیادی تعدد کا تجزیہ کرتے وقت واضح نہیں ہوسکتے ہیں۔

وائبریشن فیز: حرکت کے بارے میں مقامی معلومات

فیز مشین کے ایک حصے کی دوسری یا ایک مقررہ حوالہ نقطہ کی نسبت کمپن حرکت کو بیان کرتا ہے۔ یہ پیرامیٹر خاص طور پر اہم ہے جب مخصوص قسم کے عدم توازن، غلط ترتیب، اور دیگر نقائص کی تشخیص کرتے ہیں جو مختلف پیمائش کے پوائنٹس کے درمیان خصوصیت کے مرحلے کے تعلقات میں ظاہر ہوتے ہیں۔

فیز تجزیہ کے لیے ایک حوالہ سگنل کا استعمال کرتے ہوئے کئی پوائنٹس پر بیک وقت کمپن کی پیمائش کی ضرورت ہوتی ہے، عام طور پر ٹیکو میٹر یا اسٹروب سے۔ مختلف پیمائشی پوائنٹس کے درمیان مرحلے کا فرق مسئلہ کی قسم اور مقام کی نشاندہی کر سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، عدم توازن عام طور پر بیئرنگ سپورٹ کی ان فیز حرکت سے ظاہر ہوتا ہے، جب کہ غلط ترتیب فیز سے باہر کی حرکت کے طور پر ظاہر ہوتی ہے۔

ان فیز موومنٹ

بڑے پیمانے پر عدم توازن کی خصوصیت، جب تمام پوائنٹس بیک وقت ایک ہی سمت میں حرکت کرتے ہیں۔

180°

آؤٹ آف فیز موومنٹ

شافٹ کی غلط ترتیب کے لیے عام، جب پوائنٹس مخالف سمتوں میں حرکت کرتے ہیں۔

90°

چوکور تحریک

بیضوی روٹر کی حرکت یا نقائص کے مجموعہ کی نشاندہی کر سکتا ہے۔

تشخیص میں تعدد کی خصوصیات کی اہمیت

یہ نوٹ کرنا ضروری ہے کہ مختلف مکینیکل مسائل مخصوص کمپن خصوصیات کے ساتھ ظاہر ہوتے ہیں، خاص طور پر بعض تعدد پر۔ یہ نمونہ ماہر تشخیصی نظام اور خودکار نقائص کی شناخت کے الگورتھم تیار کرنے کی بنیاد ہے۔

ذیلی ہارمونکس (بنیادی گردش کی فریکوئنسی سے نیچے کی تعدد، جیسے 0.5X، 0.33X) گردش کی عدم استحکام، رولنگ بیئرنگ کے مسائل، یا سلائیڈنگ بیرنگ میں آئل ویج کے مسائل کی نشاندہی کر سکتی ہے۔ ذیلی ہارمونکس کی ظاہری شکل اکثر سنگین مسائل کی ترقی کا اشارہ ہے.

ان بنیادی تصورات کو سمجھنا ضروری ہے، خاص طور پر ان قارئین کے لیے جو کمپن کے ماہر نہیں ہیں لیکن دیکھ بھال اور مرمت کے بارے میں باخبر فیصلے کرنے کے لیے انہیں مسئلے کی نوعیت کو سمجھنا چاہیے۔ یہ علم مزید پیچیدہ تجزیہ کے طریقوں جیسے اسپیکٹرل تجزیہ، لفافے کا تجزیہ، اور سیپسٹرل تجزیہ کے بعد کے مباحثوں کی بنیاد رکھتا ہے۔

مرحلہ 1: بنیادی پیرامیٹر کی پیمائش

کلیدی آلات کے مقامات پر طول و عرض، تعدد، اور کمپن کے مرحلے کا تعین کرنا

مرحلہ 2: سپیکٹرل تجزیہ

خصوصیت کی خرابی کے دستخطوں کو ظاہر کرنے کے لیے فریکوئنسی اجزاء میں پیچیدہ سگنل کو گلنا

مرحلہ 3: رجحان کا تجزیہ

خرابی کی نشوونما کی پیشن گوئی کرنے کے لیے ٹریکنگ پیرامیٹر وقت کے ساتھ بدلتا ہے۔

مرحلہ 4: مربوط تشخیص

مسئلہ کی قسم اور شدت کے درست تعین کے لیے تمام دستیاب ڈیٹا کا جامع تجزیہ

جدید کمپن تجزیہ نظام حقیقی وقت میں ڈیٹا کی بڑی مقدار پر کارروائی کرنے کے قابل ہیں، ترقی پذیر نقائص کی کمزور علامات کا بھی پتہ لگاسکتے ہیں۔ مشین لرننگ اور مصنوعی ذہانت کا تیزی سے استعمال کیا جا رہا ہے تاکہ وائبریشن سگنلز میں خودکار پیٹرن کی شناخت ہو، جس سے تشخیصی درستگی اور رفتار میں نمایاں بہتری آتی ہے۔

1.3 عام مجرم: ضرورت سے زیادہ کمپن کی بنیادی وجوہات کی نشاندہی کرنا

صنعتی آلات میں ضرورت سے زیادہ کمپن شاذ و نادر ہی ایک الگ تھلگ مسئلہ ہے۔ ایک اصول کے طور پر، یہ ایک یا کئی عیب دار حالات کی علامت ہے جو آزادانہ طور پر یا ایک دوسرے کے ساتھ تعامل میں ترقی کر سکتی ہے۔ مؤثر تشخیص اور سازوسامان کی سنگین خرابیوں کی روک تھام کے لیے ان بنیادی وجوہات کو سمجھنا انتہائی اہم ہے۔

عدم توازن: کمپن کی سب سے عام وجہ

عدم توازن گھومنے والے اجزاء میں بڑے پیمانے پر غیر مساوی تقسیم کی وجہ سے ہوتا ہے، جس سے ایک "بھاری جگہ" بنتی ہے جو سینٹرفیوگل قوتوں اور نتیجتاً کمپن کا سبب بنتی ہے۔ یہ موٹرز، روٹرز، پنکھے، پمپ اور دیگر گھومنے والے آلات میں کمپن کی سب سے عام وجوہات میں سے ایک ہے۔

جامد عدم توازن

جامد عدم توازن

کشش ثقل کا مرکز گردش کے محور کے ساتھ موافق نہیں ہے۔ ایک جہاز میں ظاہر ہوتا ہے اور گردش کی فریکوئنسی پر ریڈیل کمپن کا سبب بنتا ہے۔

متحرک عدم توازن

متحرک عدم توازن

جڑتا محور گردش کے محور کے ساتھ موافق نہیں ہے۔ دو طیاروں میں تصحیح کی ضرورت ہوتی ہے اور ایسے لمحات پیدا کرتا ہے جس کی وجہ سے روٹر راکنگ ہوتا ہے۔

ریاضیاتی طور پر، عدم توازن سے سینٹرفیوگل قوت کو فارمولے سے ظاہر کیا جاتا ہے:

F = m × r × ω²
جہاں: m - غیر متوازن ماس، r - عدم توازن کا رداس، ω - کونیی رفتار

اس فارمولے سے، یہ ظاہر ہوتا ہے کہ عدم توازن کی قوت گردش کی رفتار کے مربع کے متناسب ہے، جو اس بات کی وضاحت کرتی ہے کہ عدم توازن کے مسائل خاص طور پر تیز رفتاری پر کیوں اہم ہو جاتے ہیں۔ گردش کی رفتار کو دوگنا کرنے سے عدم توازن کی قوت میں چار گنا اضافہ ہوتا ہے۔

عدم توازن کی وجوہات متنوع ہیں اور ان میں مینوفیکچرنگ کی خرابیاں، ناہموار لباس، آلودگی کا جمع ہونا، وزن میں توازن کا نقصان، درجہ حرارت کے اثرات سے خرابی اور سنکنرن شامل ہیں۔ آپریشن کے دوران، عدم توازن بتدریج بڑھ سکتا ہے، جس کے لیے وقتاً فوقتاً آلات کو دوبارہ توازن کی ضرورت ہوتی ہے۔

عدم توازن کی ترقی پسند نوعیت

عدم توازن خود کو تقویت دینے والا ہوتا ہے: ابتدائی عدم توازن بیرنگز پر بوجھ میں اضافے کا سبب بنتا ہے، جس کے نتیجے میں ان کے لباس میں اضافہ اور کلیئرنس میں اضافہ ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں عدم توازن بڑھ جاتا ہے اور انحطاط کا ایک شیطانی چکر پیدا ہوتا ہے۔

Misalignment: وشوسنییتا کے لیے پوشیدہ خطرہ

غلط ترتیب اس وقت ہوتی ہے جب منسلک مشینوں کے محور (مثلاً، موٹر اور پمپ) غلط طریقے سے منسلک ہوتے ہیں۔ غلط ترتیب کی دو اہم اقسام ہیں: متوازی (محور آفسیٹ) اور کونیی (ایک زاویہ پر محور کا تقاطع)۔ عملی طور پر، مشترکہ غلط ترتیب سب سے زیادہ عام ہے، بشمول دونوں اقسام۔

غلط ترتیب سے جوڑے، بیرنگ اور شافٹ پر چکری بوجھ پیدا ہوتا ہے، جو کمپن کے طور پر ظاہر ہوتا ہے، بنیادی طور پر ڈبل گردش فریکوئنسی (2X RPM) پر۔ تاہم، دیگر ہارمونکس بھی موجود ہو سکتے ہیں، غلط ترتیب کی قسم اور ڈگری کے ساتھ ساتھ جوڑے کی خصوصیات پر منحصر ہے۔

غلط ترتیب کی قسم اہم تعدد کمپن کی سمت خصوصیت کی نشانیاں
متوازی 2X RPM ریڈیل ریڈیل سمت میں ہائی کمپن
کونیی 1X، 2X RPM محوری اہم محوری کمپن
مشترکہ 1X، 2X، 3X RPM ریڈیل + محوری متعدد ہارمونکس کے ساتھ پیچیدہ سپیکٹرم

قابل قبول غلط ترتیب کی حدیں گردش کی رفتار اور آلات کی قسم پر منحصر ہیں۔ درست تیز رفتار آلات کے لیے، قابل قبول انحراف ایک ملی میٹر کا صرف چند سوواں حصہ ہو سکتا ہے، جبکہ کم رفتار مشینوں کے لیے رواداری زیادہ سخی ہو سکتی ہے۔ تاہم، کسی بھی صورت میں، درست سیدھ قابل اعتماد آپریشن اور طویل آلات کی خدمت زندگی کے لیے انتہائی اہم ہے۔

مکینیکل ڈھیلا پن: عدم استحکام کا ذریعہ

مکینیکل ڈھیلا پن اجزاء کے درمیان ضرورت سے زیادہ کلیئرنس کا مطلب ہے اور مختلف شکلوں میں ظاہر ہو سکتا ہے: ڈھیلا فاؤنڈیشن یا بڑھتے ہوئے بولٹ، بہت زیادہ اندرونی کلیئرنس کے ساتھ پہنا ہوا بیرنگ، شافٹ پر حصوں کا ناقص فٹ، کلیدی کنکشن کا پہننا، ہاؤسنگ حصوں کی خرابی۔

ڈھیلا پن دوسرے کمپن کے ذرائع کو بڑھا سکتا ہے، جو عدم توازن یا غلط ترتیب کی قوتوں کے لیے ایک یمپلیفائر کے طور پر کام کرتا ہے۔ مزید برآں، ڈھیلا پن غیر لکیری اثرات پیدا کر سکتا ہے جیسے اثرات اور دستک، جو براڈ بینڈ وائبریشن اور اعلی تعدد والے اجزاء پیدا کرتے ہیں۔

ڈھیلے پن کی تشخیصی علامات

ڈھیلا پن اکثر وائبریشن ریڈنگ کی عدم استحکام، ذیلی ہارمونکس کی ظاہری شکل اور متعدد چوٹیوں کے ساتھ پیچیدہ سپیکٹرم کے ذریعے ظاہر ہوتا ہے۔ ایک خصوصیت کی علامت سامان کے بوجھ پر کمپن کی سطح کا انحصار بھی ہے۔

بیئرنگ ڈیفیکٹس: ہائی فریکوئنسی مسئلہ اشارے

بیرنگ کا پہننا، پٹنا، یا ریس ویز یا رولنگ عناصر کو نقصان پہنچانا ہائی فریکوئنسی وائبریشن کی ایک بڑی وجہ ہے۔ بیرنگ اپنی جیومیٹری اور حرکیات سے متعلق خصوصیت کی تعدد پیدا کرتے ہیں:

BPFO = (n/2) × (1 - d/D × cos α) × RPM/60
BPFI = (n/2) × (1 + d/D × cos α) × RPM/60
BSF = (D/2d) × (1 - (d/D × cos α)²) × RPM/60
FTF = (1/2) × (1 - d/D × cos α) × RPM/60
جہاں: n - رولنگ عناصر کی تعداد، d - رولنگ عنصر قطر، D - پچ قطر، α - رابطہ زاویہ

یہ فارمولے خصوصیت سے متعلق خرابی کی تعدد کے حساب کتاب کی اجازت دیتے ہیں: بی پی ایف او (بال پاس فریکوئنسی بیرونی ریس)، بی پی ایف آئی (بال پاس فریکوئینسی اندرونی ریس)، بی ایس ایف (بال اسپن فریکوئنسی)، اور ایف ٹی ایف (بنیادی ٹرین فریکوئنسی)۔

گونج: تمام مسائل کا یمپلیفائر

گونج اس وقت ہوتی ہے جب جوش کی فریکوئنسی (مثلاً گردش کی رفتار یا اس کے ضرب) مشین کی قدرتی تعدد یا اس کی ساخت کے ساتھ موافق ہوتی ہے۔ یہ تیز وائبریشن ایمپلیفیکیشن کی طرف جاتا ہے، جو اس کے نتائج میں تباہ کن ہو سکتا ہے۔

گونج کا رجحان

گونج

جب جوش کی فریکوئنسی قدرتی تعدد سے میل کھاتی ہے تو گونج کمپن کو بڑھا دیتی ہے۔

گونج کے مظاہر خاص طور پر آلات کے آغاز اور شٹ ڈاؤن کے دوران خطرناک ہوتے ہیں جب گردش کی فریکوئنسی اہم اقدار سے گزرتی ہے۔ جدید کنٹرول سسٹمز میں اکثر گونج والے علاقوں سے تیزی سے گزرنے کے لیے الگورتھم شامل ہوتے ہیں تاکہ ایمپلیفائیڈ وائبریشن ایکسپوژر ٹائم کو کم سے کم کیا جا سکے۔

کمپن کی اضافی وجوہات

اہم وجوہات کے علاوہ، بہت سے دوسرے عوامل ہیں جو ضرورت سے زیادہ کمپن کا سبب بن سکتے ہیں:

جھکی ہوئی شافٹ گردش کی فریکوئنسی اور اس کے ہارمونکس پر کمپن پیدا کریں، کمپن کیریکٹر ڈگری اور موڑ کی قسم پر منحصر ہے۔ شافٹ کی غیر مساوی حرارت یا ٹھنڈک کی وجہ سے تھرمل موڑ ہو سکتے ہیں۔

گیئر ٹرانسمیشن کے مسائل دانتوں کا لباس، ٹوٹے ہوئے یا کٹے ہوئے دانت، مینوفیکچرنگ کی غلطیاں، غلط کلیئرنس شامل ہیں۔ گیئر ٹرانسمیشن میش فریکوئنسی (دانتوں کی تعداد × RPM) اور اس کے ہارمونکس پر کمپن پیدا کرتی ہے۔

موٹروں میں برقی مسائل اس میں ہوا کے ناہموار خلا، ٹوٹے ہوئے روٹر بارز، ڈی سی موٹرز میں تبدیلی کے مسائل، تھری فیز موٹرز میں فیز عدم توازن شامل ہو سکتے ہیں۔ یہ مسائل اکثر مین فریکوئنسی سے متعلق تعدد پر ظاہر ہوتے ہیں۔

تشخیص کے لیے جامع نقطہ نظر

یہ سمجھنا ضروری ہے کہ حقیقی آپریٹنگ حالات میں، متعدد وائبریشن ذرائع اکثر بیک وقت موجود ہوتے ہیں۔ مؤثر تشخیص کے لیے تمام ممکنہ وجوہات اور ان کے تعامل کے جامع تجزیہ کی ضرورت ہوتی ہے۔

جدید تشخیصی نظام مختلف مسائل کے مجموعوں کی خودکار شناخت کے لیے نقائص دستخطی ڈیٹا بیس اور ماہر نظام کا استعمال کرتے ہیں۔ یہ نہ صرف کسی نقص کی موجودگی کا پتہ لگانے کی اجازت دیتا ہے بلکہ اس کی شدت، ترقی کی رفتار، اور خاتمے کی ترجیح کا بھی جائزہ لے سکتا ہے۔

1.4 ڈومینو اثر: کارکردگی، سروس لائف اور حفاظت پر بے قابو کمپن کے نتائج

ضرورت سے زیادہ وائبریشن کو نظر انداز کرنے سے انحطاطی عمل کا آغاز ہوتا ہے جس کا موازنہ ڈومینو اثر سے کیا جا سکتا ہے - ایک ٹائل کا گرنا لازمی طور پر باقی سب کے گرنے کا باعث بنتا ہے۔ صنعتی آلات کے تناظر میں، اس کا مطلب یہ ہے کہ ایک چھوٹا سا ابتدائی مسئلہ، جس پر توجہ نہ دی گئی، پورے پیداواری نظام کے لیے تباہ کن نتائج کا باعث بن سکتی ہے۔

تیز رفتار اجزاء پہننا: تباہی کے سلسلے میں پہلا لنک

تیز اجزاء کا پہننا ضرورت سے زیادہ کمپن کے سب سے براہ راست اور سب سے واضح نتائج میں سے ایک ہے۔ یہ عمل عملی طور پر مشین کے تمام عناصر کو متاثر کرتا ہے، لیکن سب سے زیادہ خطرہ بیرنگ، سیل، شافٹ، کپلنگ اور حتیٰ کہ مشین کی بنیادیں ہیں۔

بیرنگ کمپن کے لیے خاص طور پر حساس ہوتے ہیں کیونکہ یہ اضافی متحرک بوجھ پیدا کرتا ہے جو دھات کی تھکاوٹ کی ناکامی کو تیز کرتا ہے۔ تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ صرف 20% کی طرف سے وائبریشن لیول میں اضافہ بیئرنگ سروس لائف کو 40-50% تک کم کر سکتا ہے۔ ایسا اس لیے ہوتا ہے کیونکہ بیرنگ کی تھکاوٹ پائیداری Lundberg-Palmgren مساوات کے مطابق لاگو لوڈ کے مکعب کے الٹا متناسب ہے۔

50%
20% کمپن میں اضافے کے ساتھ بیئرنگ سروس لائف میں کمی
3-5x
ضرورت سے زیادہ کمپن کے ساتھ مہر کے لباس کی سرعت
200%
باندھنے والے عناصر پر بوجھ میں اضافہ

مہریں بھی کمپن سے متاثر ہوتی ہیں کیونکہ یہ سیل کرنے والی سطحوں کے درمیان رابطے کے استحکام میں خلل ڈالتی ہے۔ یہ چکنا کرنے والے مادے کے رساو، آلودگی کے اندراج، اور بیئرنگ آپریٹنگ حالات کے مزید بگاڑ کا باعث بنتا ہے۔ اعداد و شمار بتاتے ہیں کہ اہم کمپن کی موجودگی میں سیل سروس کی زندگی کو 3-5 گنا تک کم کیا جا سکتا ہے۔

شافٹ کو کمپن سے چکراتی دباؤ کا نشانہ بنایا جاتا ہے، جو تھکاوٹ کے دراڑ کا باعث بن سکتا ہے، خاص طور پر تناؤ کے ارتکاز والے علاقوں میں جیسے کہ بیئرنگ سیٹ ایریاز، کی ویز، یا قطر کی منتقلی۔ شافٹ میں تھکاوٹ کے دراڑ کی نشوونما خاص طور پر خطرناک ہے کیونکہ یہ اچانک تباہ کن ناکامی کا باعث بن سکتی ہے۔

پہننے کی ترقی پسند نوعیت

وائبریشن سے اجزاء کے لباس کا ایک ترقی پسند کردار ہوتا ہے: جیسے جیسے بیرنگ میں کلیئرنس بڑھتا ہے، کمپن کا طول و عرض بڑھ جاتا ہے، جو پہننے کو مزید تیز کرتا ہے۔ یہ عمل تیزی سے ترقی کر سکتا ہے، خاص طور پر ایک خاص حد سے تجاوز کرنے کے بعد۔

آپریشنل کارکردگی کا نقصان: پوشیدہ توانائی کے نقصانات

کمپن ناگزیر طور پر آپریشنل کارکردگی کے نقصان کا باعث بنتی ہے کیونکہ توانائی مفید کام کرنے کے بجائے مکینیکل دوغلوں کے طور پر منتشر ہو جاتی ہے۔ اس سے توانائی کی کھپت میں اضافہ ہوتا ہے، جو مسئلہ کی شدت اور آلات کی قسم کے لحاظ سے 5% سے 25% تک ہو سکتا ہے۔

اضافی توانائی کی کھپت کئی ذرائع سے پیدا ہوتی ہے:

  • رگڑ کے نقصانات: بڑھی ہوئی کمپن بیرنگ اور دیگر رابطہ کرنے والی سطحوں میں رگڑ پیدا کرتی ہے۔
  • ایروڈینامک نقصانات: پنکھے کے بلیڈ اور روٹر کے دوغلے ان کی کارکردگی کو کم کرتے ہیں۔
  • ڈرائیو نقصانات: غلط ترتیب اور دیگر نقائص جوڑے اور گیئر باکس میں نقصانات کو بڑھاتے ہیں۔
  • اخترتی کے نقصانات: توانائی ڈھانچے کی لچکدار خرابی پر خرچ کی جاتی ہے۔

پیداواری عمل میں جس میں اعلیٰ درستگی کی ضرورت ہوتی ہے، کمپن حتمی مصنوعات کے معیار کو خطرے میں ڈال سکتی ہے۔ یہ صنعتوں میں خاص طور پر اہم ہے جیسے سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ، پریزیشن مشیننگ، فارماسیوٹیکل انڈسٹری، جہاں کم سے کم کمپن بھی مصنوعات کی خرابیوں کا باعث بن سکتی ہے۔

اقتصادی نتائج: پوشیدہ اور واضح اخراجات

دیکھ بھال کے اخراجات زیادہ کثرت سے مرمت کی وجہ سے بڑھ جاتے ہیں اور، تنقیدی طور پر، غیر منصوبہ بند ٹائم ٹائم کی وجہ سے۔ صنعتی اداروں کے شماریاتی اعداد و شمار کمپن کے مسائل سے متعلق درج ذیل لاگت کے ڈھانچے کو ظاہر کرتے ہیں:

لاگت کی قسم کل نقصانات کا حصہ اوسط لاگت روک تھام کا امکان
غیر منصوبہ بند ڈاؤن ٹائم 60-70% $50,000-500,000/hour 90-95%
ہنگامی مرمت 15-20% 3-5x منصوبہ بند لاگت 80-90%
مصنوعات کے معیار کے نقصانات 10-15% صنعت پر منحصر ہے۔ 95-99%
توانائی کی کھپت میں اضافہ 5-10% توانائی کے بجٹ کا 5-25% 85-95%

خاص طور پر تکلیف دہ غیر منصوبہ بند وقت ہے، جس کی لاگت بڑی پروڈکشن لائنوں کے لیے فی گھنٹہ لاکھوں ڈالر تک پہنچ سکتی ہے۔ مثال کے طور پر، پیٹرو کیمیکل انڈسٹری میں، کریکنگ یونٹ کو روکنے پر $500,000-1,000,000 فی دن لاگت آسکتی ہے، معاہدے کی ذمہ داریوں کی خلاف ورزی سے ہونے والے نقصانات کو شمار نہیں کرتے۔

حفاظتی خطرات: عملے اور ماحول کے لیے خطرہ

پیشہ ورانہ حفاظت کے سنگین خطرات ہیں کیونکہ بے قابو کمپن ساختی یا تباہ کن آلات کی ناکامی کا باعث بن سکتی ہے جس میں اہلکاروں کو نقصان پہنچنے کا امکان ہے۔ صنعتی تاریخ بہت سے ایسے معاملات کو جانتی ہے جہاں کمپن کے مسائل کو نظر انداز کرنے سے المناک نتائج برآمد ہوئے۔

تباہ کن ناکامیوں کی مثالیں۔

2009 میں Sayano-Shushenskaya HPP میں ٹربو جنریٹر کی ناکامی جزوی طور پر کمپن کے مسائل سے متعلق تھی۔ حادثے کے نتیجے میں 75 افراد ہلاک اور اربوں روبل کا نقصان ہوا۔ اس طرح کے معاملات حفاظت کے لیے کمپن مانیٹرنگ کی اہم اہمیت پر زور دیتے ہیں۔

اہم حفاظتی خطرات میں شامل ہیں:

  • مکینیکل چوٹیں: تباہ شدہ سامان کے اڑنے والے حصوں سے
  • آگ اور دھماکے: مہر کی ناکامی کی وجہ سے آتش گیر مائعات یا گیسوں کے رساو سے
  • کیمیائی زہر: جب زہریلے مادوں کے ساتھ نظام افسردہ ہوتے ہیں۔
  • ساختی گرنا: جب بنیادیں یا معاون ڈھانچے ناکام ہوجاتے ہیں۔

کمپن کی وجہ سے پیدا ہونے والا ضرورت سے زیادہ شور بھی سنگین خدشات کا باعث بنتا ہے۔ یہ آپریٹر کے آرام کو متاثر کرتا ہے، ارتکاز کو کم کرتا ہے، اور پیشہ ورانہ سماعت کی بیماریوں کا باعث بن سکتا ہے۔ 85 dB سے زیادہ شور کی طویل نمائش ناقابل واپسی سماعت کے نقصان کا سبب بن سکتی ہے، آجروں کے لیے قانونی خطرات پیدا کر سکتی ہے۔

ماحولیاتی نتائج: ماحولیات پر پوشیدہ اثرات

کمپن کی وجہ سے پیدا ہونے والی توانائی کی غیر موثریت CO₂ اور دیگر گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کے ذریعے منفی ماحولیاتی اثرات میں حصہ ڈالتی ہے۔ سیکڑوں گیگا واٹ گھنٹے میں بڑے صنعتی اداروں کی سالانہ توانائی کی کھپت کے ساتھ، یہاں تک کہ 5% کی غیر موثریت کا مطلب ہے اضافی ہزاروں ٹن CO₂ اخراج۔

مزید برآں، کمپن کے مسائل کا سبب بن سکتا ہے:

  • ماحول میں عمل کے سیالوں کا رساو
  • تیز رفتار لباس سے فضلہ کی پیداوار میں اضافہ
  • ارد گرد کے علاقے کی صوتی آلودگی
  • ماحولیاتی نتائج کے ساتھ تکنیکی عمل کے استحکام میں خلل

بے عملی کی لاگت

حقیقی معاملات کے تجزیہ سے پتہ چلتا ہے کہ کمپن کے مسائل کو نظر انداز کرنے کی لاگت ان کے خاتمے کی لاگت سے 10-100 گنا زیادہ ہوسکتی ہے۔ مزید یہ کہ زیادہ تر مسائل کو باقاعدہ نگرانی اور بروقت مداخلت سے روکا جا سکتا ہے۔

کاروباری عمل پر جامع اثرات

ان تمام منفی نتائج کی تفصیلی وضاحت متحرک وائبریشن مینجمنٹ کی ضرورت کو تقویت دیتی ہے اور "ضرورت" کی واضح سمجھ پیدا کرتی ہے جسے پورا کرنے کے لیے جدید تشخیصی حل تیار کیے گئے ہیں۔ یہ سمجھنا ضروری ہے کہ کمپن کے مسائل کے نتائج تکنیکی پہلوؤں سے کہیں زیادہ پھیلتے ہیں اور تمام کاروباری سطحوں کو متاثر کرتے ہیں:

  • آپریشنل سطح: پیداواری صلاحیت میں کمی، دیکھ بھال کے اخراجات میں اضافہ
  • حکمت عملی کی سطح: پیداواری منصوبوں میں خلل، سپلائی کے مسائل
  • اسٹریٹجک سطح: مسابقتی فوائد کا نقصان، ساکھ کو نقصان

جدید معاشی حقائق کے لیے کاروباری اداروں کو زیادہ سے زیادہ کارکردگی حاصل کرنے اور خطرات کو کم کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس تناظر میں، متحرک وائبریشن مینجمنٹ صرف ایک تکنیکی ضرورت نہیں بلکہ ایک اسٹریٹجک فائدہ بن جاتا ہے جو مسابقتی جدوجہد میں کامیابی یا ناکامی کا تعین کر سکتا ہے۔

1.5 تشخیصی راستے: کمپن تجزیہ کے اوزار اور طریقوں کا جائزہ

وائبریشن تشخیصی عمل ایک جامع طریقہ کار کی نمائندگی کرتا ہے جو پیمائش کی جدید ٹیکنالوجیز، پیچیدہ تجزیہ الگورتھم، اور ماہر علم کو یکجا کرتا ہے تاکہ "خام" کمپن ڈیٹا کو قیمتی تشخیصی معلومات میں تبدیل کیا جا سکے۔ اس عمل میں عام طور پر تین اہم مراحل شامل ہوتے ہیں: پیمائش، تجزیہ، اور تشریح، جن میں سے ہر ایک درست اور مفید نتائج حاصل کرنے کے لیے انتہائی اہم ہے۔

Vibration
پیمائش
ڈیٹا
تجزیہ
Result
تشریح

پیمائش کا مرحلہ: وائبریشن ورلڈ میں ونڈو کے طور پر سینسر

سینسرز کمپن تشخیصی سلسلہ میں ایک انتہائی اہم پہلی کڑی ہیں۔ بنیادی طور پر ایکسلرومیٹر استعمال کیے جاتے ہیں - میکانی کمپن کو پکڑنے اور انہیں برقی سگنلز میں تبدیل کرنے کے لیے آلات پر نصب آلات۔ سینسر کا معیار اور خصوصیات پورے تشخیصی عمل کی درستگی اور وشوسنییتا کو براہ راست متاثر کرتی ہیں۔

جدید ایکسلرومیٹر کو کئی اہم اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے:

پیزو الیکٹرک

سب سے عام قسم۔ وسیع فریکوئنسی رینج (50 kHz تک)، اعلیٰ حساسیت اور استحکام۔ زیادہ تر صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے مثالی۔

🔌

IEPE (ICP)

بلٹ ان الیکٹرانکس کے ساتھ پیزو الیکٹرک سینسر۔ کم شور کی سطح اور سادہ کنکشن فراہم کریں۔ ماپنے والے آلے سے بجلی کی ضرورت ہوتی ہے۔

🌡️

MEMS

مائیکرو الیکٹرو مکینیکل سینسر۔ کمپیکٹ، سستا، جھٹکا مزاحم. مسلسل نگرانی اور وائرلیس سسٹم کے لیے موزوں ہے۔

انتہائی اہم سینسر کی خصوصیات یہ ہیں:

  • Sensitivity: عام طور پر mV/g یا pC/g میں ماپا جاتا ہے۔ زیادہ حساسیت کمزور سگنلز کا پتہ لگانے کی اجازت دیتی ہے لیکن مضبوط وائبریشن کے ساتھ اوورلوڈ کا باعث بن سکتی ہے۔
  • تعدد کی حد: تعدد کے اسپیکٹرم کا تعین کرتا ہے جس کی سینسر درست طریقے سے پیمائش کر سکتا ہے۔ بیئرنگ تشخیص کے لیے، 20-50 kHz تک کی رینج درکار ہو سکتی ہے۔
  • متحرک رینج: زیادہ سے زیادہ اور کم از کم قابل پیمائش سطح کے درمیان تناسب۔ وسیع متحرک رینج کمزور اور مضبوط کمپن دونوں کی پیمائش کرنے کی اجازت دیتی ہے۔
  • درجہ حرارت استحکام: وسیع آپریٹنگ درجہ حرارت کی حدود کے ساتھ صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے اہم ہے۔

سینسر پلیسمنٹ: آرٹ اور سائنس

نمائندہ ڈیٹا حاصل کرنے کے لیے سینسر کی مناسب جگہ کا تعین انتہائی اہم ہے۔ سینسرز کو بیرنگ کے زیادہ سے زیادہ قریب، زیادہ سے زیادہ ساختی سختی کی سمتوں میں اور قابل اعتماد مکینیکل اٹیچمنٹ کے ساتھ نصب کیا جانا چاہیے تاکہ کمپن کی درست ترسیل کو یقینی بنایا جا سکے۔

وائبرومیٹر: عام حالت کا فوری اندازہ

وائبرومیٹرز پورٹیبل آلات ہیں جو عام وائبریشن لیول کی پیمائش فراہم کرتے ہیں اور فوری آلات کی حالت کی جانچ کے لیے یا طویل مدتی عمومی مشین کی حالت کے رجحانات کو ٹریک کرنے کے لیے مفید ہیں۔ یہ آلات عام طور پر ایک یا متعدد انٹیگرل وائبریشن پیرامیٹرز کو ظاہر کرتے ہیں، جیسے RMS کی رفتار یا چوٹی ایکسلریشن۔

جدید وائبرومیٹر میں اکثر افعال شامل ہوتے ہیں:

  • کسی نہ کسی مسئلے کی لوکلائزیشن کے لیے کئی فریکوئنسی بینڈز میں پیمائش
  • رجحان کے تجزیہ کے لیے ڈیٹا اسٹوریج
  • پہلے سے طے شدہ معیارات کے ساتھ موازنہ (ISO 20816, ISO 10816)
  • سادہ سپیکٹرل ویژولائزیشن
  • وائرلیس ڈیٹا ٹرانسمیشن
پیرامیٹر درخواست عام الارم کی قدریں۔ فریکوئنسی بینڈ
رفتار RMS عمومی حالت کی تشخیص 2.8-11.2 ملی میٹر فی سیکنڈ 10-1000 ہرٹج
ایکسلریشن چوٹی اثرات کے نقائص 25-100 گرام 1000-15000 ہرٹج
نقل مکانی کی چوٹی کم تعدد کے مسائل 25-100 μm 2-200 ہرٹج

کمپن تجزیہ کار: گہری تشخیص

گہری تشخیص اور کمپن کی بنیادی وجہ کی شناخت کے لیے، کمپن تجزیہ کار یا فریکوئنسی تجزیہ کار استعمال کیے جاتے ہیں۔ یہ پیچیدہ آلات ریئل ٹائم وائبریشن سگنل پروسیسنگ کے لیے موزوں کمپیوٹرز ہیں۔

جدید تجزیہ کار آپریشن کی بنیاد فاسٹ فوئیر ٹرانسفارم (FFT) ہے، ایک ریاضیاتی الگورتھم جو ایک پیچیدہ ٹائم سگنل کو اس کے انفرادی فریکوئنسی اجزاء میں تحلیل کرتا ہے۔ یہ عمل ایک کمپن سپیکٹرم پیدا کرتا ہے - ایک گراف جس میں کمپن کے طول و عرض کو تعدد کے ایک فنکشن کے طور پر دکھایا جاتا ہے۔

X(f) = ∫ x(t) × e^(-j2πft) dt
فوئیر ٹرانسفارم ٹائم سگنل x(t) کو فریکوئنسی سپیکٹرم X(f) میں تبدیل کرتا ہے۔

جدید کمپن تجزیہ کار بہت سے جدید افعال پیش کرتے ہیں:

  • ملٹی چینل تجزیہ: مرحلے کے تجزیہ کے لیے کئی پوائنٹس پر بیک وقت کمپن کی پیمائش
  • ہائی ریزولوشن FFT: تفصیلی سپیکٹرل تجزیہ کے لیے 25,600 لائنوں تک
  • وقت کا تجزیہ: عارضی عمل کی گرفتاری اور تجزیہ
  • لفافے کا تجزیہ: بیئرنگ تشخیص کے لیے ماڈیولنگ سگنلز کا اخراج
  • Cepstral تجزیہ: سپیکٹرم میں متواتر ڈھانچے کا پتہ لگانا
  • مداری تجزیہ: خلا میں شافٹ کی حرکت کا تصور

تجزیہ کار انتخاب کا معیار

وائبریشن اینالائزر کا انتخاب کرتے وقت، نہ صرف تکنیکی خصوصیات بلکہ استعمال میں آسانی، سافٹ ویئر کے معیار، خودکار نتائج کی تشریح کی صلاحیتوں، اور انٹرپرائز مینجمنٹ سسٹم کے ساتھ انضمام پر بھی غور کرنا ضروری ہے۔

ٹائم ویوفارم تجزیہ: عارضی عمل کی تلاش

ٹائم ویوفارم کا تجزیہ ایک اور قابل قدر طریقہ ہے، خاص طور پر اثرات، عارضی اور غیر ساکن مظاہر کا پتہ لگانے کے لیے جو فریکوئنسی سپیکٹرم میں نظر نہیں آتے۔ یہ طریقہ کمپن سگنل کو اس کی "قدرتی" شکل میں دیکھنے کی اجازت دیتا ہے - وقت کے کام کے طور پر۔

اہم وقت کے تجزیہ کے پیرامیٹرز میں شامل ہیں:

  • کریسٹ فیکٹر: RMS میں چوٹی کی قیمت کا تناسب۔ اعلی اقدار اثرات کی موجودگی کی نشاندہی کرتی ہیں۔
  • کرٹوسس: تقسیم کا شماریاتی پیمانہ "تیزی"۔ کرٹوسس میں اضافہ اکثر بیئرنگ نقص پیدا ہونے کی ابتدائی علامت ہوتا ہے۔
  • ترچھا پن: طول و عرض کی تقسیم کی توازن کی پیمائش۔

تجزیہ کے مختلف طریقوں کا انضمام

سب سے زیادہ مؤثر تشخیص مختلف تجزیہ کے طریقوں کو یکجا کرکے حاصل کیا جاتا ہے. وقت کا تجزیہ مسئلہ کی موجودگی کو ظاہر کر سکتا ہے، اسپیکٹرل تجزیہ اس کی قسم کی شناخت کر سکتا ہے، اور مرحلے کا تجزیہ ماخذ کو درست طریقے سے مقامی بنا سکتا ہے۔

تشخیصی آلات میں جدید رجحانات

ٹیکنالوجی کی ترقی کمپن تشخیص میں نئی صلاحیتوں کا باعث بنتی ہے:

  • وائرلیس نگرانی کے نظام: خود مختار طاقت اور وائرلیس ڈیٹا ٹرانسمیشن کے ساتھ سینسر نیٹ ورک
  • مصنوعی ذہانت: خودکار خرابی پیٹرن کی شناخت اور ناکامی کی پیشن گوئی
  • کلاؤڈ پلیٹ فارمز: بڑے کمپیوٹیشنل وسائل کا استعمال کرتے ہوئے متعدد اشیاء سے مرکزی ڈیٹا پروسیسنگ
  • موبائل ایپلیکیشنز: اسمارٹ فونز کو پورٹیبل وائبریشن اینالائزرز میں تبدیل کرنا
  • IIoT انضمام: صنعتی انٹرنیٹ آف تھنگس سسٹم میں وائبریشن مانیٹرنگ سمیت

ان ٹولز اور طریقوں کا نفاذ، خاص طور پر FFT تجزیہ، سائٹ پر موثر تشخیص کے لیے جدید ترین تجزیاتی صلاحیتوں، مثالی طور پر پورٹیبل ہونے کے فوائد پر بحث کے لیے زمین تیار کرتا ہے۔ جدید پورٹیبل تجزیہ کار میدانی استعمال کی سہولت کے ساتھ اسٹیشنری سسٹمز کی طاقت کو یکجا کرتے ہیں، جس سے براہ راست آلات پر جامع تشخیص کی اجازت ملتی ہے۔

بنیادی پیمائش

عام وائبریشن لیول کا اندازہ لگانے اور مزید تجزیہ کی ضرورت کا تعین کرنے کے لیے سادہ وائبرومیٹر کا استعمال

سپیکٹرل تجزیہ

فریکوئنسی اجزاء کی شناخت اور خرابی کی قسم کا تعین کرنے کے لئے FFT تجزیہ کاروں کا اطلاق

گہرائی سے تشخیص

پیچیدہ نقائص کی درست تشخیص کے لیے مخصوص طریقوں (لفافے کا تجزیہ، سیپسٹرم، مدار) کا استعمال

انٹیگریٹڈ مانیٹرنگ

خودکار تشخیص اور AI پر مبنی پیشن گوئی کے ساتھ مسلسل نگرانی

وائبریشن ڈائیگنوسٹکس کا مستقبل ایسے ذہین نظاموں کی تخلیق میں مضمر ہے جو نہ صرف نقائص کا پتہ لگانے اور ان کی درجہ بندی کرنے کے قابل ہو بلکہ ان کی ترقی کی پیشن گوئی، بحالی کی منصوبہ بندی کو بہتر بنانے، اور آپریشنل کارکردگی کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لیے جنرل انٹرپرائز مینجمنٹ سسٹمز کے ساتھ مربوط ہو۔

1.6 فعال وائبریشن مینجمنٹ کی طاقت: ابتدائی پتہ لگانے اور درست کرنے کے فوائد

روایتی رد عمل "بریک ڈاؤن کے بعد مرمت" کے نقطہ نظر کے بجائے وائبریشن مینجمنٹ کے لیے ایک فعال نقطہ نظر کو اپنانا بحالی کے فلسفے میں ایک بنیادی تبدیلی کی نمائندگی کرتا ہے۔ یہ نقطہ نظر نہ صرف تباہ کن ناکامیوں کو روکتا ہے بلکہ پورے سامان کی لائف سائیکل کو بھی بہتر بناتا ہے، لاگت کے مرکز سے دیکھ بھال کو مسابقتی فوائد کے ذریعہ میں تبدیل کرتا ہے۔

آلات کی خدمت کی زندگی میں اضافہ: استحکام کی ریاضی

متحرک وائبریشن مینجمنٹ بہت سے اہم فوائد پیش کرتا ہے، جن میں آلات کے اجزاء کی سروس لائف میں اضافہ نمایاں ہے۔ تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ مناسب وائبریشن مینجمنٹ بیئرنگ سروس لائف کو 200-300%، سیل 150-200%، اور مجموعی طور پر مشین سروس لائف 50-100% تک بڑھا سکتی ہے۔

3x
فعال وائبریشن مینجمنٹ کے ساتھ بیئرنگ سروس لائف میں اضافہ
70%
غیر منصوبہ بند ناکامیوں میں کمی
25%
بحالی کے کل اخراجات میں کمی

یہ اصلاحات مادی تھکاوٹ کی ناکامی کے بنیادی اصولوں پر مبنی ہیں۔ Wöhler کی مساوات کے مطابق، تھکاوٹ کی پائیداری ایک طاقت کے دباؤ کے طول و عرض کے الٹا متناسب ہے جو زیادہ تر دھاتوں کے لیے 3 سے 10 تک ہوتی ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ کمپن کی سطح میں تھوڑی سی کمی بھی سروس لائف میں خاطر خواہ اضافہ کا باعث بن سکتی ہے۔

N = A × (Δσ)^(-m)
جہاں: N - ناکامی کے چکروں کی تعداد، Δσ - تناؤ کا طول و عرض، A اور m - مادی مستقل

مجموعی آلات کی تاثیر میں بہتری (OEE)

مجموعی طور پر آلات کی تاثیر (OEE) ایک اہم پیداواری کارکردگی کا اشارہ ہے جو دستیابی، کارکردگی اور معیار پر غور کرتا ہے۔ فعال وائبریشن مینجمنٹ تینوں OEE اجزاء کو مثبت طور پر متاثر کرتی ہے:

  • دستیابی: ہنگامی ناکامیوں کی روک تھام کے ذریعے غیر منصوبہ بند ڈاؤن ٹائم میں کمی
  • کارکردگی: بہترین آپریٹنگ پیرامیٹرز اور رفتار کو برقرار رکھنا
  • معیار: تکنیکی عمل کے استحکام کے ذریعے نقائص کو کم کرنا

اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ جامع وائبریشن مینجمنٹ پروگراموں پر عمل درآمد کرنے والے ادارے 5-15% کی OEE بہتری حاصل کرتے ہیں، جس کا مطلب ایک بڑے مینوفیکچرنگ انٹرپرائز کے لیے سالانہ لاکھوں ڈالر کا اضافی منافع ہو سکتا ہے۔

OEE بہتری سے معاشی اثرات کا حساب کتاب

$50 ملین کی سالانہ پیداوار کے ساتھ $10 ملین مالیت کی پروڈکشن لائن کے لیے، 10% OEE بہتری سالانہ $5 ملین کا اضافی منافع دیتی ہے، جو وائبریشن مانیٹرنگ سسٹم میں کی گئی سرمایہ کاری کو کئی مہینوں میں واپس کر دیتی ہے۔

سنگین اور مہنگی ناکامیوں کی روک تھام

فعال نقطہ نظر کے سب سے اہم فوائد میں سے ایک سنگین اور مہنگی ناکامیوں کی روک تھام ہے۔ جھرن کی ناکامیاں، جب ایک جزو کے ٹوٹنے سے نظام کے دوسرے حصوں کو نقصان پہنچتا ہے، خاص طور پر مالی اور آپریشنل طور پر تباہ کن ہو سکتا ہے۔

ایک بہترین مثال تیز رفتار ٹربومشینری میں بیئرنگ کی ناکامی ہے: بیئرنگ کی تباہی روٹر-اسٹیٹر کے رابطے کا باعث بن سکتی ہے، جس سے بلیڈ، ہاؤسنگ، شافٹ کو نقصان پہنچ سکتا ہے، اور یہاں تک کہ بنیاد متاثر ہو سکتی ہے۔ اس طرح کی جھرن کی ناکامی کی قیمت بروقت بیئرنگ کی تبدیلی کی لاگت سے 50-100 گنا زیادہ ہوسکتی ہے۔

مداخلت کی قسم لاگت ڈاؤن ٹائم کامیابی کا امکان
روک تھام کی دیکھ بھال $1,000 2-4 گھنٹے 95-98%
منصوبہ بند مرمت $5,000 8-16 گھنٹے 90-95%
ہنگامی مرمت $25,000 24-72 گھنٹے 70-85%
جھرن کی ناکامی۔ $100,000+ 1-4 ہفتے 50-70%

آپریٹنگ شور اور کمپن میں کمی

آپریٹنگ شور میں نمایاں کمی موثر وائبریشن مینجمنٹ کا ایک اضافی فائدہ ہے۔ صنعتی ماحول میں شور نہ صرف اہلکاروں کے لیے تکلیف پیدا کرتا ہے بلکہ تکنیکی مسائل کی نشاندہی بھی کر سکتا ہے، آپریٹر کے کام کی درستگی کو متاثر کر سکتا ہے، اور پیشہ ورانہ حفاظت کی ضروریات سے متعلق قانونی خطرات پیدا کر سکتا ہے۔

شور کی سطح میں 10 ڈی بی کی کمی کو انسانی کان بلند آواز میں دو گنا کمی کے طور پر سمجھا جاتا ہے۔ پیداواری سہولیات کے لیے جہاں شور کی سطح 90 ڈی بی سے زیادہ ہو سکتی ہے، یہاں تک کہ چھوٹی کمی بھی کام کے آرام اور عملے کی پیداواری صلاحیت پر نمایاں اثر ڈال سکتی ہے۔

90 ڈی بی
80 ڈی بی
70 ڈی بی
65 ڈی بی

پیش گوئی کی بحالی کی بنیاد کے طور پر کمپن تجزیہ

وائبریشن تجزیہ پیشن گوئی کی بحالی (PdM) کا سنگ بنیاد ہے - ایک حکمت عملی جس کا مقصد مسلسل یا وقتاً فوقتاً آلات کی حالت کی نگرانی کے ذریعے خرابی کا اندازہ لگانا ہے۔ PdM رد عمل اور احتیاطی دیکھ بھال سے ذہین، ڈیٹا پر مبنی نقطہ نظر تک ارتقاء کی نمائندگی کرتا ہے۔

پیشن گوئی کی دیکھ بھال کے کلیدی اصولوں میں شامل ہیں:

  • حالت کی نگرانی: کلیدی پیرامیٹرز کی مسلسل یا باقاعدہ پیمائش
  • رجحان تجزیہ: ترقی پذیر مسائل کی نشاندہی کرنے کے لیے وقت کے ساتھ تبدیلیوں کا سراغ لگانا
  • پیشن گوئی: ناکامیوں کی پیشین گوئی کرنے کے لیے شماریاتی ماڈلز اور مشین لرننگ کا استعمال
  • اصلاح: آپریشنل ضروریات پر غور کرتے ہوئے مناسب وقت پر مداخلت کی منصوبہ بندی کرنا

پیشن گوئی کی بحالی کا اقتصادی ماڈل

تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ پیشن گوئی کی دیکھ بھال مینٹیننس کے اخراجات کو 25-30% تک کم کر سکتی ہے، اپ ٹائم میں 70-75% تک اضافہ کر سکتی ہے، اور آلات کی سروس کی زندگی کو 20-40% تک بڑھا سکتی ہے۔

ابتدائی پتہ لگانے اور مداخلت کی منصوبہ بندی

کمپن تجزیہ پروگرام کو لاگو کرنا ان کے ابتدائی مراحل میں مسائل کا پتہ لگانے کی اجازت دیتا ہے جب وہ ابھی تک کارکردگی کو متاثر نہیں کرتے ہیں لیکن حساس تشخیصی طریقوں کے استعمال سے پہلے ہی ان کا پتہ لگایا جا سکتا ہے۔ یہ غیر متوقع طور پر بند ہونے کا خطرہ کم کرتا ہے اور بحالی کی منصوبہ بندی کو بہتر بناتا ہے۔

PF (ممکنہ فنکشنل ناکامی) وکر وقت کے ساتھ ساتھ خرابی کی نشوونما کو ظاہر کرتا ہے:

پوائنٹ P - ممکنہ ناکامی۔

تشخیصی طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے خرابی کا پتہ لگایا جاسکتا ہے لیکن ابھی تک کام کو متاثر نہیں کرتا ہے۔

خرابی کی ترقی

منصوبہ بندی کی مداخلت کے امکان کے ساتھ بتدریج حالت کا بگاڑ

فنکشنل حد

خرابی سامان کی کارکردگی کو متاثر کرنا شروع کر دیتی ہے۔

پوائنٹ F - فنکشنل ناکامی۔

سامان اپنے کام نہیں کر سکتا، ہنگامی مرمت کی ضرورت ہے۔

مختلف خرابیوں کے لیے PF کا وقفہ کئی دنوں سے لے کر کئی مہینوں تک ہو سکتا ہے، جو زیادہ سے زیادہ مداخلت کی منصوبہ بندی کے لیے کافی وقت فراہم کرتا ہے۔

براہ راست معاشی فوائد

یہ براہ راست کم ڈاؤن ٹائم اور نمایاں لاگت کی بچت کا باعث بنتا ہے۔ اقتصادی فائدے کے تجزیے سے پتہ چلتا ہے کہ وائبریشن مانیٹرنگ سسٹم میں لگائے جانے والے ہر ڈالر سے پیداوار کی قسم اور آلات کی نازکیت کے لحاظ سے 3 سے 15 ڈالر کی بچت ہوتی ہے۔

10:1
کمپن مانیٹرنگ سرمایہ کاری سے اوسط ROI
6-12
مہینوں کے نظام کی عام ادائیگی کی مدت
40%
بحالی کے کل اخراجات میں کمی

کامیاب نفاذ کے لیے تکنیکی تقاضے

ان فوائد کو مکمل طور پر استعمال کرنے کے لیے، بروقت، درست اور اکثر سائٹ پر تشخیص کا ہونا انتہائی ضروری ہے۔ باقاعدگی سے اور مؤثر طریقے سے ان جانچ پڑتال کرنے کی صلاحیت کسی بھی فعال دیکھ بھال کی حکمت عملی کی کامیابی کی کلید ہے۔

تشخیصی آلات کے لیے جدید تقاضوں میں شامل ہیں:

  • پورٹیبلٹی: آلات پر براہ راست پیمائش کرنے کی صلاحیت
  • Accuracy: ترقی پذیر نقائص کی کمزور علامات کا بھی پتہ لگانے کی صلاحیت
  • تجزیہ کی رفتار: فوری فیصلہ سازی کے لیے تیز ڈیٹا پروسیسنگ
  • استعمال میں آسانی: مختلف اہلیت کے اہلکاروں کے لیے بدیہی انٹرفیس
  • انضمام: موجودہ مینجمنٹ سسٹم کے ساتھ مطابقت

کامیابی کے اہم عوامل

متحرک وائبریشن مینجمنٹ پروگرام کی کامیابی کا انحصار نہ صرف آلات کے معیار پر بلکہ تنظیمی عوامل پر بھی ہے: اہلکاروں کی تربیت، مناسب طریقہ کار کی تشکیل، پیداوار کی منصوبہ بندی کے ساتھ انضمام، اور انتظامی معاونت۔

اعلی درجے کے پورٹیبل ٹولز فوری طور پر مفید معلومات حاصل کرنے، باخبر فیصلہ سازی اور ابتدائی مداخلت کی سہولت فراہم کرتے ہیں۔ یہ ٹولز نفیس تجزیاتی صلاحیتوں کو فیلڈ کے استعمال کی عملییت کے ساتھ جوڑتے ہیں، جس سے جدید تشخیص کو تکنیکی ماہرین کی ایک وسیع رینج کے لیے قابل رسائی بنایا جاتا ہے۔

متحرک وائبریشن مینجمنٹ کا مستقبل ذہین، خود سیکھنے کے نظام کی تخلیق میں مضمر ہے جو نہ صرف موجودہ آلات کی حالت پر نظر رکھتا ہے بلکہ اس کے آپریشن کو حقیقی وقت میں بہتر بناتا ہے، بدلتے ہوئے آپریٹنگ حالات اور پیداواری ضروریات کے مطابق ہوتا ہے۔ یہ صحیح معنوں میں خود مختار پیداواری نظاموں کا راستہ کھولتا ہے جو آزادانہ طور پر اپنی بہترین کارکردگی کو برقرار رکھنے کے قابل ہوتے ہیں۔

نتیجہ: قابل اعتماد اور موثر پیداوار کا راستہ

صنعتی آلات میں کمپن کو سمجھنا اور ان کا انتظام کرنا نہ صرف ایک تکنیکی ضرورت کی نمائندگی کرتا ہے بلکہ آج کی مسابقتی دنیا میں آپریشنل فضیلت کے حصول کے لیے ایک اسٹریٹجک بنیاد ہے۔ کمپن کی مناسب تشخیص نہ صرف آلات کی تکنیکی اعتبار بلکہ اقتصادی کارکردگی، عملے کی حفاظت اور انٹرپرائز کی ماحولیاتی ذمہ داری کو بھی متاثر کرتی ہے۔

جدید وائبریشن مانیٹرنگ اور تجزیہ کے نظام میں سرمایہ کاری مہنگے حادثات کی روک تھام، دیکھ بھال کی منصوبہ بندی کو بہتر بنانے اور سامان کی مجموعی تاثیر میں اضافہ کے ذریعے کئی گنا زیادہ ادائیگی کرتی ہے۔ صنعتی پیداوار کا مستقبل ان اداروں سے تعلق رکھتا ہے جو اپنے آلات کی حالت کے بارے میں ڈیٹا کو مسابقتی فوائد میں تبدیل کر سکتے ہیں۔

Categories: Сontent

0 Comments

جواب دیں

Avatar placeholder
urUR