روٹر بیئرنگ سسٹم کو سمجھنا
تعریف: روٹر بیئرنگ سسٹم کیا ہے؟
اے روٹر بیئرنگ سسٹم مکمل مربوط مکینیکل اسمبلی ہے جو گھومنے والی پر مشتمل ہے۔ روٹر (منسلک اجزاء کے ساتھ شافٹ)، معاون بیرنگ جو اس کی حرکت کو روکتے ہیں اور بوجھ اٹھاتے ہیں، اور اسٹیشنری سپورٹ ڈھانچہ (بیرنگ ہاؤسنگ، پیڈسٹل، فریم، اور فاؤنڈیشن) جو بیرنگ کو زمین سے جوڑتا ہے۔ اس نظام کا ایک مربوط پورے کے طور پر تجزیہ کیا جاتا ہے۔ روٹر کی حرکیات کیونکہ ہر جزو کا متحرک رویہ باقی سب کو متاثر کرتا ہے۔.
روٹر کا تنہائی میں تجزیہ کرنے کے بجائے، مناسب روٹر ڈائنامک تجزیہ روٹر بیئرنگ سسٹم کو ایک جوڑے مکینیکل سسٹم کے طور پر دیکھتا ہے جہاں روٹر کی خصوصیات (بڑے پیمانے پر، سختی، ڈیمپنگ)، بیئرنگ کی خصوصیات (سختی، ڈیمپنگ، کلیئرنس) اور سپورٹ سٹرکچر کی خصوصیات (لچک، ڈیمپنگ) سبھی تعامل کرتے ہیں۔ اہم رفتار, کمپن ردعمل، اور استحکام.
روٹر بیئرنگ سسٹم کے اجزاء
1. روٹر اسمبلی
گھومنے والے اجزاء بشمول:
- شافٹ: مرکزی گھومنے والا عنصر جو سختی فراہم کرتا ہے۔
- ڈسکس اور پہیے: امپیلر، ٹربائن کے پہیے، جوڑے، پلیاں جو بڑے پیمانے پر اور جڑتا شامل کرتے ہیں
- تقسیم شدہ ماس: ڈرم قسم کے روٹرز یا شافٹ ماس خود
- جوڑے: روٹر کو ڈرائیور یا چلنے والے سامان سے جوڑنا
روٹر کی خصوصیات:
- محور کے ساتھ بڑے پیمانے پر تقسیم
- شافٹ موڑنے کی سختی (قطر، لمبائی، مواد کا کام)
- جڑواں کے قطبی اور قطری لمحات (جائروسکوپک اثرات کو متاثر کرنے والے)
- اندرونی نم ہونا (عام طور پر چھوٹا)
2. بیرنگ
انٹرفیس عناصر جو روٹر کو سپورٹ کرتے ہیں اور گردش کی اجازت دیتے ہیں:
بیئرنگ کی اقسام
- رولنگ عنصر بیرنگ: بال بیرنگ، رولر بیرنگ
- فلوئڈ فلم بیرنگ: جرنل بیرنگ، ٹیلٹنگ پیڈ بیرنگ، تھرسٹ بیرنگ
- مقناطیسی بیرنگ: فعال برقی مقناطیسی معطلی۔
بیئرنگ کی خصوصیات
- سختی: بوجھ کے نیچے انحراف کے خلاف مزاحمت (N/m یا lbf/in)
- ڈیمپنگ: بیئرنگ میں توانائی کی کھپت (N·s/m)
- ماس: حرکت پذیر بیئرنگ اجزاء (عام طور پر چھوٹے)
- کلیئرنس: شعاعی اور محوری کھیل سختی اور غیر لکیری کو متاثر کرتا ہے۔
- رفتار کا انحصار: فلوئیڈ فلم بیئرنگ کی خصوصیات رفتار کے ساتھ نمایاں طور پر تبدیل ہوتی ہیں۔
3. سپورٹ سٹرکچر
مستحکم بنیاد کے عناصر:
- بیئرنگ ہاؤسنگ: بیرنگ کے ارد گرد فوری ساخت
- پیڈسٹلز: عمودی بیرنگ کو بلند کرنے کی حمایت کرتا ہے۔
- بیس پلیٹ/فریم: افقی ڈھانچہ پیڈسٹل کو جوڑتا ہے۔
- بنیاد: کنکریٹ یا اسٹیل کا ڈھانچہ بوجھ کو زمین پر منتقل کرتا ہے۔
- تنہائی کے عناصر: اسپرنگس، پیڈ، یا ماؤنٹس اگر کمپن آئسولیشن کا استعمال کیا جاتا ہے۔
سپورٹ ڈھانچہ تعاون کرتا ہے:
- اضافی سختی (روٹر کی سختی سے موازنہ یا اس سے کم ہوسکتی ہے)
- مادی خصوصیات اور جوڑوں کے ذریعے نم کرنا
- مجموعی نظام قدرتی تعدد کو متاثر کرنے والے بڑے پیمانے پر
سسٹم لیول کا تجزیہ کیوں ضروری ہے۔
جوڑے کا برتاؤ
ہر جزو دوسروں کو متاثر کرتا ہے:
- روٹر انحراف بیرنگ پر قوتیں پیدا کرتا ہے۔
- بیئرنگ انحراف روٹر سپورٹ کی شرائط کو تبدیل کرتا ہے۔
- ڈھانچے کی لچک کو سپورٹ کریں۔ بیئرنگ حرکت کی اجازت دیتا ہے، ظاہری بیئرنگ کی سختی کو متاثر کرتا ہے۔
- فاؤنڈیشن کمپن بیرنگ کے ذریعے روٹر کو واپس فیڈ کرتا ہے۔
نظام قدرتی تعدد
قدرتی تعدد مکمل نظام کی خصوصیات ہیں، انفرادی اجزاء نہیں:
- نرم بیرنگ + سخت روٹر = کم اہم رفتار
- سخت بیرنگ + لچکدار روٹر = زیادہ اہم رفتار
- لچکدار فاؤنڈیشن سخت بیرنگ کے ساتھ بھی اہم رفتار کو کم کر سکتی ہے۔
- سسٹم قدرتی فریکوئنسی ≠ روٹر قدرتی فریکوئنسی اکیلے
تجزیہ کے طریقے
آسان ماڈلز
ابتدائی تجزیہ کے لیے:
- سادہ سپورٹڈ بیم: سخت سپورٹ کے ساتھ بیم کے طور پر روٹر (بیرنگ اور فاؤنڈیشن کی لچک کو نظر انداز کرتا ہے)
- جیف کوٹ روٹر: اسپرنگ سپورٹ کے ساتھ لچکدار شافٹ پر مرتکز ماس (بیئرنگ سختی بھی شامل ہے)
- میٹرکس کی منتقلی کا طریقہ: ملٹی ڈسک روٹرز کے لیے کلاسیکی نقطہ نظر
اعلی درجے کے ماڈلز
حقیقی مشینری کے درست تجزیہ کے لیے:
- محدود عنصر تجزیہ (FEA): بیرنگ کے لئے موسم بہار کے عناصر کے ساتھ روٹر کا تفصیلی ماڈل
- بیئرنگ ماڈلز: غیر لکیری بیئرنگ کی سختی اور ڈیمپنگ بمقابلہ رفتار، بوجھ، درجہ حرارت
- فاؤنڈیشن لچک: FEA یا سپورٹ ڈھانچے کا ماڈل ماڈل
- مشترکہ تجزیہ: تمام انٹرایکٹو اثرات سمیت مکمل نظام
کلیدی سسٹم پیرامیٹرز
سختی کی شراکتیں
کل نظام کی سختی سیریز کا مجموعہ ہے:
- 1/kکل = 1/kروٹر + 1/kاثر + 1/kبنیاد
- نرم ترین عنصر مجموعی سختی پر حاوی ہے۔
- عام صورت: فاؤنڈیشن کی لچک روٹر کی سختی کے نیچے نظام کی سختی کو کم کرتی ہے۔
ڈیمپنگ شراکتیں۔
- بیئرنگ ڈیمپنگ: عام طور پر غالب ذریعہ (خاص طور پر سیال فلم بیرنگ)
- فاؤنڈیشن ڈیمپنگ: سپورٹ میں ساختی اور مادی ڈیمپنگ
- روٹر اندرونی ڈیمپنگ: عام طور پر بہت چھوٹا، عام طور پر نظرانداز کیا جاتا ہے۔
- کل ڈیمپنگ: متوازی ڈیمپنگ عناصر کا مجموعہ
عملی مضمرات
مشین ڈیزائن کے لیے
- بیرنگ اور فاؤنڈیشن سے الگ تھلگ روٹر کو ڈیزائن نہیں کیا جا سکتا
- بیئرنگ کا انتخاب قابلِ حصول اہم رفتار کو متاثر کرتا ہے۔
- روٹر سپورٹ کے لیے فاؤنڈیشن کی سختی کافی ہونی چاہیے۔
- سسٹم کی اصلاح کے لیے تمام عناصر پر بیک وقت غور کرنے کی ضرورت ہے۔
توازن کے لیے
- Influence coefficients مکمل نظام کے ردعمل کی نمائندگی کرتا ہے۔
- Field balancing خود بخود انسٹال کردہ سسٹم کی خصوصیات کا حساب کتاب کرتا ہے۔
- مختلف بیئرنگ/سپورٹ پر شاپ بیلنسنگ انسٹال حالت میں بالکل منتقل نہیں ہو سکتی
- سسٹم کی تبدیلیاں (بیئرنگ پہننا، فاؤنڈیشن سیٹلنگ) بیلنس ردعمل کو تبدیل کرتی ہے۔
ٹربل شوٹنگ کے لیے
- کمپن کے مسائل روٹر، بیرنگ یا فاؤنڈیشن میں پیدا ہو سکتے ہیں۔
- مسائل کی تشخیص کرتے وقت مکمل نظام پر غور کرنا چاہیے۔
- ایک جزو میں تبدیلیاں مجموعی رویے کو متاثر کرتی ہیں۔
- مثال: فاؤنڈیشن کا بگاڑ اہم رفتار کو کم کر سکتا ہے۔
عام سسٹم کنفیگریشنز
بیرنگ کے درمیان سادہ ترتیب
- روٹر سروں پر دو بیرنگ کے ذریعہ سپورٹ کرتا ہے۔
- سب سے عام صنعتی ترتیب
- تجزیہ کے لیے آسان ترین نظام
- معیاری دو ہوائی جہاز کا توازن نقطہ نظر
اوور ہنگ روٹر کنفیگریشن
- روٹر توسیع کرتا ہے۔ برداشت کی حمایت سے باہر
- لمحے بازو سے زیادہ اثر بوجھ
- عدم توازن کے لیے زیادہ حساس
- پنکھے، پمپ، کچھ موٹرز میں عام
ملٹی بیئرنگ سسٹم
- سنگل روٹر کی حمایت کرنے والے تین یا زیادہ بیرنگ
- زیادہ پیچیدہ بوجھ کی تقسیم
- اہم بیرنگ کے درمیان سیدھ
- بڑے ٹربائنز، جنریٹرز، پیپر مشین رولز میں عام
ملٹی روٹر سسٹمز
- ایک سے زیادہ روٹر جوڑے کے ذریعے جڑے ہوئے ہیں (موٹر پمپ سیٹ، ٹربائن جنریٹر سیٹ)
- ہر روٹر کے اپنے بیرنگ ہوتے ہیں لیکن نظام متحرک طور پر جوڑے جاتے ہیں۔
- تجزیہ کے لیے انتہائی پیچیدہ ترتیب
- غلط ترتیب جوڑے میں تعامل کی قوتیں پیدا ہوتی ہیں۔
گھومنے والی مشینری کو الگ تھلگ اجزاء کے بجائے مربوط روٹر بیئرنگ سسٹم کے طور پر سمجھنا موثر ڈیزائن، تجزیہ اور خرابیوں کا ازالہ کرنے کے لیے بنیادی ہے۔ نظام کی سطح کا نقطہ نظر بہت سے وائبریشن مظاہر کی وضاحت کرتا ہے اور قابل اعتماد، موثر آپریشن کے لیے مناسب اصلاحی اقدامات کی رہنمائی کرتا ہے۔.