बैलेंसिंग मशीन

एक बैलेंसिंग मशीन एक मापने वाला उपकरण है जिसका उपयोग बिजली की मोटर ्स, फैन (मैकेनिकल),  टर्बाइन,  डिस्क ब्रेक ,  डिस्क भंडारण ,  प्रोपेलर  और  पंप  के लिए रोटर्स जैसे घूर्णन मशीन भागों को संतुलित करने के लिए किया जाता है। मशीन में आमतौर पर दो कठोर पेडस्टल होते हैं, एक बढ़ते प्लेटफॉर्म का समर्थन करने वाले शीर्ष पर निलंबन और असर (मैकेनिकल) होते हैं। परीक्षण के तहत इकाई को प्लेटफ़ॉर्म पर बोल्ट किया जाता है और इसे बेल्ट-, एयर- या एंड-ड्राइव के साथ घुमाया जाता है। जैसे ही भाग को घुमाया जाता है, सेंसर के साथ निलंबन में  कंपन  का पता लगाया जाता है और उस जानकारी का उपयोग भाग में असंतुलित होने की मात्रा को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। चरण की जानकारी के साथ, मशीन यह निर्धारित कर सकती है कि भाग को संतुलित करने के लिए कितना और कहाँ वजन जोड़ना या हटाना है।

हार्ड-बेयरिंग बनाम सॉफ्ट-बेयरिंग
दो मुख्य प्रकार की बैलेंसिंग मशीनें हैं, हार्ड-बेयरिंग और सॉफ्ट-बेयरिंग। हालाँकि, उनके बीच का अंतर निलंबन में है न कि बियरिंग्स में।

हार्ड-बियरिंग मशीन में, निलंबन की प्रतिध्वनि की तुलना में कम आवृत्ति पर संतुलन किया जाता है। इस प्रकार निलंबन का परिणामी विस्थापन रोटर के असंतुलित होने से उत्पन्न केन्द्रापसारक बल के कारण होता है। सॉफ्ट-बेयरिंग मशीन में, निलंबन की अनुनाद आवृत्ति से अधिक आवृत्ति पर संतुलन किया जाता है। निलंबन का विस्थापन रोटर बियरिंग द्वारा परिभाषित रोटर के घूर्णी अक्ष के सापेक्ष रोटर के जड़त्व के प्रमुख अक्ष की दूरी से निर्धारित होता है। दोनों प्रकार की मशीनों के विभिन्न फायदे और नुकसान हैं। एक हार्ड-बेयरिंग मशीन आम तौर पर अधिक बहुमुखी होती है और बहुत अलग-अलग वजन वाले टुकड़ों को संभाल सकती है, क्योंकि हार्ड-बेयरिंग मशीनें केन्द्रापसारक बलों को मापती हैं और केवल एक बार के अंशांकन की आवश्यकता होती है। मापने की इकाई में केवल पाँच ज्यामितीय आयामों को भरने की आवश्यकता है और मशीन उपयोग के लिए तैयार है। इसलिए, यह कम और मध्यम आकार के वॉल्यूम उत्पादन और मरम्मत कार्यशालाओं में बहुत अच्छी तरह से काम करता है।

संतुलित होने के लिए रोटर वजन की मात्रा के संबंध में एक नरम-असर वाली मशीन इतनी बहुमुखी नहीं है। अलग-अलग रोटर प्रकारों के लिए सॉफ्ट-बेयरिंग मशीन की तैयारी में अधिक समय लगता है, क्योंकि इसे विभिन्न प्रकार के भागों के लिए कैलिब्रेट करने की आवश्यकता होती है, जो प्रक्रिया की सटीकता को ऑपरेटर के ज्ञान और कौशल पर निर्भर करता है। सेटअप अंशांकन मापदंडों को संग्रहीत करने में सक्षम मापने वाले उपकरण के साथ, पुनर्मूल्यांकन की आवश्यकता तब तक अनावश्यक हो जाती है जब तक कि इसके अंशांकन के समय बैलेंसिंग मशीन पर मूल रोटर सेटअप दोहराया जाता है। इस प्रकार प्रत्येक प्रकार के रोटर के लिए समर्पित स्थिरता का उपयोग अतिरिक्त लागत पर आ सकता है लेकिन बेहतर संतुलन प्रक्रिया सटीकता और मशीन ऑपरेटर के कौशल स्तर पर कम निर्भर होने का लाभ प्रदान करता है। मशीन सेटअप के साथ थोड़ा अधिक थकाऊ, यह आम तौर पर उच्च-उत्पादन मात्रा और उच्च-परिशुद्धता संतुलन कार्यों के लिए अधिक उपयुक्त है। उत्तरार्द्ध की आवश्यकता तब होती है जब रोटर की उच्च सेवा गति, या महत्वपूर्ण अनुप्रयोग होता है (अनुशंसित संतुलन सहिष्णुता के लिए आईएसओ 201940 देखें।)

हार्ड- और सॉफ्ट-बेयरिंग मशीनों को स्वचालित रूप से वजन हटाने के लिए स्वचालित किया जा सकता है, जैसे कि ड्रिलिंग या मिलिंग द्वारा, लेकिन हार्ड-बेयरिंग मशीनें अधिक मजबूत और विश्वसनीय होती हैं। दोनों मशीन सिद्धांतों को एक उत्पादन लाइन  में एकीकृत किया जा सकता है और रोबोट आर्म या गैन्ट्री द्वारा लोड किया जा सकता है, जिसके लिए बहुत कम मानव नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

यह कैसे काम करता है
बीयरिंगों पर आराम करने वाले घूमने वाले हिस्से के साथ, एक कंपन सेंसर निलंबन से जुड़ा होता है। अधिकांश सॉफ्ट-बेयरिंग मशीनों में, वेलोसिटी सेंसर का उपयोग किया जाता है। यह सेंसर एक निश्चित कॉइल के संबंध में चुंबक को घुमाकर काम करता है जो कंपन के वेग के आनुपातिक वोल्टेज उत्पन्न करता है। accelerometer, जो कंपन के त्वरण को मापते हैं, का भी उपयोग किया जा सकता है।

एक फोटो सेल  (कभी-कभी फेजर कहा जाता है), निकटता सेंसर, या एनकोडर का उपयोग घूर्णी गति, साथ ही घूर्णन भाग के सापेक्ष चरण को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। इस चरण की जानकारी का उपयोग भाग के एक घुमाव में गति, या बल की मात्रा निर्धारित करने के लिए कंपन जानकारी को फ़िल्टर करने के लिए किया जाता है। इसके अलावा, चरण और कंपन शिखर के बीच का समय अंतर वह कोण देता है जिस पर असंतुलन मौजूद होता है। असंतुलित होने की मात्रा और असंतुलित कोण एक असंतुलित वेक्टर देते हैं।

अंशांकन ज्ञात कोण पर ज्ञात वजन जोड़कर किया जाता है। सॉफ्ट-बेयरिंग मशीन में, प्रत्येक भाग के लिए सुधार विमानों में ट्रायल वेट जोड़ा जाना चाहिए। ऐसा इसलिए है क्योंकि घूर्णी अक्ष के साथ सुधार विमानों का स्थान अज्ञात है, और इसलिए यह अज्ञात है कि वजन की दी गई मात्रा संतुलन को कितना प्रभावित करेगी। ट्रायल वेट का उपयोग करके, एक ज्ञात कोण पर एक ज्ञात वजन जोड़ा जाता है, और इसके कारण होने वाले असंतुलित वेक्टर को प्राप्त किया जाता है।

अन्य संतुलन मशीन प्रकार
स्टैटिक बैलेंसिंग मशीन हार्ड- और सॉफ्ट-बेयरिंग मशीनों से भिन्न होती है, जिसमें माप लेने के लिए भाग को घुमाया नहीं जाता है। इसके बीयरिंगों पर आराम करने के बजाय, यह हिस्सा अपने ज्यामितीय केंद्र पर लंबवत रूप से टिका हुआ है। एक बार आराम करने के बाद, इसके ज्यामितीय केंद्र से दूर भाग के किसी भी आंदोलन को टेबल के नीचे दो लंबवत सेंसर द्वारा पता लगाया जाता है और असंतुलित होने के रूप में लौटाया जाता है। स्टैटिक बैलेंसर का उपयोग अक्सर भागों को संतुलित करने के लिए किया जाता है, जिसका व्यास उनकी लंबाई से बहुत बड़ा होता है, जैसे कि पंखे। स्थिर बैलेंसर का उपयोग करने के फायदे गति और कीमत हैं। हालाँकि एक स्थिर संतुलन केवल एक तल में ही सही हो सकता है, इसलिए इसकी सटीकता सीमित है।

एक ब्लेड बैलेंसिंग मशीन असेंबली में एक हिस्से को संतुलित करने का प्रयास करती है, इसलिए बाद में न्यूनतम सुधार की आवश्यकता होती है। ब्लेड मास बैलेंसिंग आमतौर पर छोटे ब्लेड के लिए किया जाता है, जबकि लंबे ब्लेड के लिए एक या दो अक्षों में पल-पल वजन की आवश्यकता हो सकती है। हब तनाव वितरण को अनुकूलित करने के लिए लंबे ब्लेड जो चौड़े होते हैं, उन्हें इसके अक्षीय क्षण को मापने की आवश्यकता हो सकती है। ब्लेड बैलेंसर्स का उपयोग पंखे, प्रोपेलर और टर्बाइन जैसे भागों पर किया जाता है। एक ब्लेड बैलेंसर पर, इकट्ठे होने वाले प्रत्येक ब्लेड का वजन और/या पल एक संतुलन सॉफ्टवेयर पैकेज में दर्ज किया जाता है। सॉफ्टवेयर तब ब्लेड को सॉर्ट करता है और कम से कम असंतुलित होने के साथ ब्लेड की व्यवस्था खोजने का प्रयास करता है। अंतिम संतुलन प्रक्रिया में असंतुलित सुधार वजन की कम मात्रा का मतलब रोटर असेंबली पर कम (केंद्रित) तनाव है।

पोर्टेबल बैलेंसिंग मशीनों का उपयोग उन हिस्सों को संतुलित करने के लिए किया जाता है जिन्हें अलग नहीं किया जा सकता है और बैलेंसिंग मशीन पर रखा जा सकता है, आमतौर पर टर्बाइन, पंप और मोटर्स जैसे वर्तमान में चलने वाले हिस्से। पोर्टेबल बैलेंसर विस्थापन सेंसर के साथ आते हैं, जैसे एक्सीलरोमीटर, और एक फोटोसेल, जो तब चलने वाले हिस्से के पेडस्टल या बाड़े पर लगाए जाते हैं। कंपन के आधार पर, वे भाग के असंतुलित होने की गणना करते हैं। कई बार इन उपकरणों में एक स्पेक्ट्रम विश्लेषक होता है, इसलिए एक फोटोकेल के उपयोग के बिना भाग की स्थिति की निगरानी की जा सकती है और गैर-घूर्णी कंपन का विश्लेषण किया जा सकता है।

यह भी देखें

 * कार्ल शेंक, जर्मन व्यवसायी
 * गॉर्डन ई. हाइन्स, हार्ड-बेयरिंग बैलेंसिंग मशीन और अन्य बैलेंसिंग तकनीकों के आविष्कारक
 * रोटरडायनामिक्स, रोटेटिंग स्ट्रक्चर्स के एप्लाइड मैकेनिक्स
 * टायर संतुलन

आगे की पढाई

 * Adolf Lingener: Auswuchten. Theorie und Praxis. Verlag Technik, Berlin und München 1992, ISBN 3-341-00927-2
 * Hatto Schneider: Auswuchttechnik. 6. Auflage. Springer, Berlin u. a. 2003, ISBN 3-540-00596-X

बाहरी कड़ियाँ

 * Basic frequently answered questions about balancing machines