बैलेंसिंग मशीन

दो संतुलन द्रव्यमान (एम चिह्नित) एक गैर-केंद्रित घूर्णन द्रव्यमान को संतुलित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

बैलेंसिंग मशीन एक ऐसा मापक यंत्र है जिसका उपयोग बिजली की मोटर, पंखा, टर्बाइन "पानी से चलने वाला यंत्र", डिस्क ब्रेक, डिस्क भंडारण , प्रोपेलर "एक प्रकार की ब्लेड" एवं पंप के लिए घूर्णक मशीन के हिस्से को संतुलित करने के लिए किया जाता है। मशीन में सामान्यतः दो सख्त पेडस्टल (चौकी) होते हैं जो मशीन के शीर्ष प्लेटफॉर्म पर बियरिंग्स को सँभालने के लिए होते हैंI

बैलेंसिंग परीक्षण के तहत इकाई को प्लेटफ़ॉर्म पर बोल्ट किया जाता है और इसे बेल्ट-एयर- या एंड-ड्राइव के साथ घुमाया जाता है। जिसके अंतर्गत सेंसर के साथ वाइब्रेशन यानि कंपन का पता लगाया जाता है जिसका उपयोग मशीन से संबंधित किसी भी हिस्से में असंतुलन की मात्रा को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। इस चरण या तथ्य से प्राप्त जानकारी से मशीन यह निर्धारित करती है कि मशीन के किसी भी हिस्से को संतुलित करने के लिए कितना वजन चाहिए और उस भार को कहाँ जोड़ना या हटाना है।

हार्ड-बेयरिंग बनाम सॉफ्ट-बेयरिंग

बैलेंसिंग मशीनें "हार्ड-बेयरिंग और सॉफ्ट-बेयरिंग" दो मुख्य प्रकार की होती हैं। हालाँकि इनके बीच का अंतर सस्पेंशन टूल में है पर बेयरिंग में नहीं।

हार्ड-बियरिंग मशीन में निलंबन की प्रतिध्वनि की तुलना में कम आवृत्ति पर संतुलन को निर्धारित किया जाता है। इस प्रकार निलंबन का परिणामी विस्थापन घूर्णक 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 घूर्णक बियरिंग द्वारा परिभाषित घूर्णक के घूर्णी अक्ष के सापेक्ष अक्ष की दूरी से निर्धारित होता है। दोनों ही उपकरणों के विभिन्न फायदे और नुकसान हैं। हार्ड-बेयरिंग मशीन सामान्यतः अधिक बहुमुखी होती है और बहुत अलग-अलग वजन वाले टुकड़ों को संभाल सकती हैI हार्ड-बेयरिंग मशीनें केन्द्रापसारक बलों को मापती हैंI जिसमें केवल एक बार के अंशांकन की आवश्यकता होती है। मापने की इकाई में केवल पाँच ज्यामितीय आयामों को भरने की आवश्यकता है जो मशीन उपयोग के लिए आवश्यक प्रणाली हैI यह कम एवं मध्यम आकार के वॉल्यूम उत्पादन और क्षतिपूर्ति या मरम्मत कार्यशालाओं में बहुत अच्छी तरह से काम करता है।

घूर्णन मशीन के संतुलन के संदर्भ में सॉफ्ट-बेअरिंग मशीन इतनी बहुउपयोगी नहीं हैI अलग-अलग घूर्णक युक्त सॉफ्ट-बेयरिंग मशीन के प्रत्येक हिस्से को गहनता से जांचने के लिए की जाने वाली तैयारी में समय की अधिक खपत हैI कई मायने में इस कार्य की सटीक प्रक्रिया यंत्र संचालक के कौशल पर निर्भर हैI जब तक बैलेंसिंग मशीन के अंशाकन पर मूल रूप से घूर्णक प्रक्रिया का दोहराव होता है उस दौरान इस प्रक्रिया से संबंधित मापदंडों को संग्रहीत करने में सक्षम मापक उपकरण के पुनर्मूल्यांकन की आवश्यकता नहीं होती हैI मशीन सेटअप की यह प्रक्रिया उबाऊ प्रवृत्ति की मानी जाती है लेकिन सामान्यतया उच्च-उत्पादन और उच्च-परिशुद्धता संतुलन से संबंधित कार्य के लिए अधिक उपयुक्त है। उत्तरार्द्ध में इसकी आवश्यकता तब होती है जब घूर्णक से संबंधित उच्च गुणवत्ता युक्त कार्य,गति या महत्वपूर्ण अनुप्रयोग होता हैI

हार्ड- और सॉफ्ट-बेयरिंग मशीन की विशेष बात है इन्हें ड्रिलिंग या मिलिंग द्वारा स्वतः वजन हटाने के लिए स्वचालित किया जा सकता है लेकिन इस स्थिति में हार्ड-बेयरिंग मशीनें अधिक मजबूत और विश्वसनीय होती हैं। दोनों मशीन को उत्पादन लाइन "उत्पादन की क्रमबद्ध प्रक्रिया" में एकीकृत किया जा सकता है और रोबोट आर्म या गैन्ट्री द्वारा लोड किया जा सकता है जिसके लिए मानव नियंत्रण की बहुत कम आवश्यकता होती है।

यह कैसे काम करता है

बीयरिंगों पर घूमने वाले हिस्से से वाइब्रेशन अर्थात "दोलन" सेंसर से सस्पेंशन जुड़ा होता हैI अधिकांश सॉफ्ट-बेयरिंग मशीन में वेलोसिटी अतः "गति सेंसर" का उपयोग किया जाता है। स्थायी वक्र के सन्दर्भ में यह सेंसर स्थिर वक्र के संबंध में चुंबक को घुमाने का कार्य करता हैI जो कंपन के वेग में आनुपातिक वोल्टेज उत्पन्न करता है। त्वरणमापी कंपन या दोलन का उपयोग त्वरण मापन के लिए किया जाता हैI

फोटो सेल फेजर कहा जाता है जिसमें 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 गति या बल की मात्रा निर्धारित करने के लिए एवं कंपन से एकत्रित जानकारी को फ़िल्टर करने के लिए किया जाता है। इसके अलावा इस चरण और कंपन शिखर के मध्य का अंतर वह कोण है जिस पर असंतुलन मौजूद होता है। असंतुलित होने की मात्रा और असंतुलित कोण एक असंतुलित वेक्टर का निर्माण करते 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।

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।

संतुलन मशीन के अन्य प्रकार

स्टैटिक बैलेंसिंग मशीन हार्ड- और सॉफ्ट-बेयरिंग मशीनों से भिन्न होती है, जिसे मापने के लिए मशीन के हिस्से को घुमाया नहीं जाता है। यह हिस्सा ज्यामितीय केंद्र पर लंबवत रूप से टिका हुआ 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 है। हालाँकि स्थिर संतुलन केवल एक तल में ही सही हो सकता है इसलिए इसकी सटीकता सीमित है।

ब्लेड बैलेंसिंग मशीन असेंबली में हिस्से को संतुलित करने का प्रयास करती है जिसके बाद न्यूनतम सुधार की आवश्यकता होती है। ब्लेड मास बैलेंसिंग सामान्यतः छोटे ब्लेड के लिए किया जाता है जबकि लंबे ब्लेड के लिए एक या दो अक्ष में समय समय पर वजन की ज़रुरत पड़ती हैI  ब्लेड बैलेंसर्स का उपयोग पंखे, प्रोपेलर और टर्बाइन जैसे भागों पर किया जाता 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 हैI बैलेंसिंग मशीन पर टर्बाइन, पंप और मोटर्स जैसे गतिशील हिस्से पोर्टेबल बैलेंसर विस्थापन सेंसर के साथ आते हैं जैसे एक्सीलरोमीटर, और फोटोसेल जो गतिशील हिस्से के पेडस्टल पर लगाए जाते हैं। कई बार इन उपकरणों में स्पेक्ट्रम विश्लेषक होता है जिसके चलते फोटोसेल के उपयोग के बिना बैलेंसिंग मशीन 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

अग्रिम पठन

• 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
• Schenck Trebel Corporation (1990), Fundamentals of balancing (3rd ed.), Schenck Trebel Corporation.

बाहरी कड़ियाँ

• Basic frequently answered questions about balancing machines