बड़े यूनिटों में कंपन विस्थापन का मापन क्यों किया जाता है?

शायद यह बिजली उत्पादन प्रणाली के कारण हो रहा है; टर्बाइनों में तो स्थानांतरण की मापन ही की जाती है।

इस पोस्ट को अंतिम बार gjn1970 द्वारा 2016-5-24 14:43 पर संपादित किया गया।

1. बेयरिंगों में होने वाले कंपन संबंधी मानक:
(दोहरा आयाम, मिमी)
उत्कृष्ट | अच्छा | स्वीकार्य
1500 आर/मिनट: ≤0.03 ≤0.05 ≤0.07
3000 आर/मिनट: ≤0.02 ≤0.025 ≤0.05
≥5000 आर/मिनट: ≤0.01 ≤0.025 ≤0.05

2. 3000 आरपीएम गति वाले जनरेटर सेटों के लिए ISO 3945 मानक निम्नलिखित हैं:
कंपन की तीव्रता Vf (मिमी/सेकंड), सहारे का प्रकार – कठोर सहारा/लचीला सहारा
0.45A (अच्छा), A (अच्छा)
0.71, 1.12, 1.8
B (संतोषजनक), B (संतोषजनक)
2.8, 4.5, 7.1
C (असंतोषजनक), C (असंतोषजनक)
11.2, 18
D (तुरंत बंद करें), D (तुरंत बंद करें)
28, 45, 71

कंपन की तीव्रता Vf (मिमी/सेकंड) एवं कंपन के चरम मान Sp-p (मिमी) के बीच संबंध:
Sp-p = 2√2 × Vf/ω
जहाँ, कोणीय गति ω = 2πf, एवं f आवृत्ति है। इसलिए, चाहे बीयरिंग के कंपन की गति मापी जाए या उसका विस्थापन मापा जाए, दोनों का अर्थ एक ही है।

हौसिंग का कंपन – इसका उपयोग कंपन के विस्थापन, वेग एवं त्वरण को मापने हेतु किया जाता है। बड़ी मशीनों में तो शाफ्ट के कंपन को ही मापा जाता है। इसकी इकाई ‘माइक्रोमीटर’ है।

प्रत्येक मापन का कोई न कोई उद्देश्य होता है; बिना उद्देश्य के मापन अर्थहीन है। बड़े आकार के उपकरणों के लिए, हमारा मुख्य ध्यान रोटर की गति पर होता है – ताकि यह जाना जा सके कि इससे स्थिर एवं गतिशील भागों के बीच घर्षण होगा या नहीं। इसके लिए विस्थापन मानों का उपयोग आवश्यक है; एवं इस हेतु एडी-करंट प्रोब का उपयोग सबसे उपयुक्त है।

स्थिति-निगरानी संबंधी जानकारियों में, कंपन-विस्थापन को मापने हेतु कम आवृत्ति (0–100 हर्ट्ज़) का उपयोग करने की सलाह दी जाती है; कंपन-गति को मापने हेतु मध्यम आवृत्ति (100–1000 हर्ट्ज़) का उपयोग किया जाता है; जबकि कंपन-त्वरण को मापने हेतु उच्च आवृत्ति (1K–10K हर्ट्ज़) का उपयोग किया जाता है। सामान्य तौर पर, ऐसा कहने में कोई गलती नहीं है। क्योंकि एक ही कंपन-तीव्रता के लिए, आवृत्ति जितनी कम होती है, गति उतनी ही कम संवेदनशील हो जाती है; त्वरण भी उतना ही कम संवेदनशील हो जाता है। जबकि विस्थापन अपेक्षाकृत अधिक संवेदनशील रहता है। इसी प्रकार, एक ही कंपन तीव्रता के लिए, आवृत्ति जितनी अधिक होगी, त्वरण उतना ही संवेदनशील रहेगा; वेग भी कुछ हद तक संवेदनशील रहेगा, लेकिन विस्थापन बिल्कुल भी संवेदनशील नहीं रहेगा। इसलिए, त्वरण का उपयोग मापन हेतु करना अपेक्षाकृत बेहतर होगा। हमारे कारखाने में मौजूद तीनों कंप्रेसरों में कंपन/विस्थापन की मापन प्रक्रिया क्यों की जा रही है? इनकी गति क्रमशः 14738 आरपीएम (245.6 हर्ट्ज़), 5550 आरपीएम (92.5 हर्ट्ज़) एवं 16465 आरपीएम (274.42 हर्ट्ज़) है। किसी विशेष उपकरण की स्थिति की निगरानी हेतु विस्थापन, गति या त्वरण में से किसका उपयोग किया जाए, यह वास्तव में उपकरण के बीयरिंगों के प्रकार एवं उनकी विफलता के पैटर्न पर निर्भर है। उदाहरण के लिए, स्लाइडिंग बेयरिंगों के मामले में (जो आमतौर पर तब उपयोग में आती हैं, जब घूर्णन गति एवं धुरी के नाममात्र व्यास का गुणनफल 500,000 या 350,000 से अधिक होता है), आमतौर पर “विस्थापन” का ही उपयोग किया जाता है; इसका घूर्णन आवृत्ति से ज्यादा कोई संबंध नहीं होता। ； जहाँ तक रोलिंग बेयरिंग्स का संबंध है, विशेष रूप से रोलिंग बेयरिंग्स में होने वाले अनुप्रस्थ कंपनों के मामले में, आमतौर पर गति या त्वरण का ही उपयोग किया जाता है। जब सामान्य रूप से किसी अक्ष के अनुदैर्ध्य कंपन को मापा जाता है, तो आमतौर पर विस्थापन का ही उपयोग किया जाता है।

जितनी अधिक इंजन की गति होती है, उतनी ही अधिक संतुलन बनाए रखने की आवश्यकता होती है। इसलिए, विस्थापन मान को मापना आवश्यक है। वरना इससे बड़े सुरक्षा जोखिम पैदा हो सकते हैं!

धुरी का कंपन एवं धुरी का विस्थापन, ये दो अलग-अलग अवधारणाएँ हैं। धुरी के कंपन का पता लेने का अर्थ है, धुरी के त्रिज्यीय कंपन की जाँच करना। जबकि कंप्रेसर के रोटर पर आमतौर पर अक्षीय बल लगता है, इसलिए बल-सहन करने वाले बेयरिंगों को भी इस अक्षीय बल को सहन करना होता है। सामान्य परिस्थितियों में, थ्रस्ट बेयरिंग में कोई घर्षण नहीं होता। बस दबाव पड़ रहा है। लेकिन यदि घर्षण या कोई अन्य क्षति हो जाए, तो रोटर की अक्षीय गति बढ़ जाएगी। पुलिस को बुलाकर मशीन को बंद करना आवश्यक है। इस समय, अक्ष-विस्थापन की निगरानी बहुत ही महत्वपूर्ण हो जाती है। इसलिए, यह निर्धारित करने की आवश्यकता नहीं है कि किस गति-सीमा में अक्ष-विस्थापन को मापने की आवश्यकता है, और किस गति-सीमा में अक्ष-कंपन की जाँच करने की आवश्यकता है। बेहतर होगा कि दोनों ही मौजूद हों।

कृपया, रिवर्सिबल कंप्रेसरों की स्थिति संबंधी जानकारी दें। नए डेटा में कुछ संदेह हैं। ये एक महीने के ऐतिहासिक डेटा हैं; मशीन बंद होने से पहले एवं बाद में डेटा में अंतर देखने को मिल रहा है। मुख्य रूप से, इस निगरानी प्रणाली द्वारा दर्शाए गए डेटा में बहुत उतार-चढ़ाव है, एवं डेटा आयताकार आकार का है। जबकि मशीन तो स्थिर रूप से ही काम कर रही है। कृपया, कोई विशेषज्ञ इन डेटाओं के बारे में स्पष्टीकरण दें – क्या ये डेटा सामान्य हैं? मशीन की मरम्मत भी नहीं की गई, फिर भी डेटा में ऐसा परिवर्तन क्यों हुआ? यह, पिस्टन रॉड के ऊर्ध्वाधर नीचे जाने की दर संबंधी वास्तविक समय में प्राप्त आंकड़ों का ग्राफ है; क्षैतिज दिशा में भी स्थिति लगभग ऐसी ही यह तो क्रॉसहेड के त्वरण की वास्तविक समय में निगरानी है। गैस की मात्रा एवं संचालन की स्थिति लगभग स्थिर है; कंप्रेसर के संचालन में भी कोई परिवर्तन नहीं देखा गया। लेकिन आखिर यह ग्राफ ऐसा क्यों है? और अब जब यूनिट संचालित हो रही है, तो भी ग्राफ में कोई परिवर्तन नहीं हो रहा है। यूनिट का मोटर-चालित रोटेशन गति 1000 है; द्विस्तरीय प्रेशराइजेशन के माध्यम से दबाव 8 मेगापास्कल से बढ़कर 28 मेगापास्कल हो जाता है। इस यूनिट से प्रतिदिन 2 मिलियन इकाइयों का उत्पादन होता है। इन ग्राफों को कैसे देखा जाना चाहिए?