ऊर्ध्वाधर मोटरें क्षैतिज मोटरों की तुलना में कंपन और शोर के प्रति अधिक संवेदनशील क्यों होती हैं?

एकल पंक्ति कोणीय संपर्क बॉल बीयरिंग विशेष रूप से संयुक्त भार का सामना करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जिससे उन्हें एक दिशा में महत्वपूर्ण अक्षीय बलों का सामना करने की अनुमति मिलती है। ऊर्ध्वाधर मोटरों में, इन बीयरिंगों का उपयोग आमतौर पर गैर-शाफ्ट एक्सटेंशन छोर पर अक्षीय बलों को संभालने के लिए किया जाता है जो गहरी नाली बॉल बीयरिंग की भार वहन क्षमता से अधिक होते हैं। उनके आयाम इंजन में प्रयुक्त संबंधित एकल पंक्ति रेडियल बीयरिंग के साथ संगत हैं, जो डिज़ाइन को फिर से डिज़ाइन करने में आने वाली संभावित समस्याओं से बचते हैं।

ऊर्ध्वाधर मोटरों में कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग का उपयोग उन्हें महत्वपूर्ण अक्षीय बलों का सामना करने और रोटर और स्टेटर के बीच एक संतुलित स्थिति बनाए रखने की अनुमति देता है। ऐसे अनुप्रयोगों में, ये बीयरिंग आमतौर पर विभिन्न परिचालन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए जोड़े में स्थापित किए जाते हैं। बीयरिंगों को रणनीतिक रूप से व्यवस्थित करके, मोटर रोटर के वजन को संतुलित करने के लिए एक अक्षीय बल लगाया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप रोटर और स्टेटर के बीच एक स्थिर अक्षीय सापेक्ष स्थिति होती है।

कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग के समर्थन और निलंबित कॉन्फ़िगरेशन दोनों इंजन संचालन के दौरान अपनी-अपनी चुनौतियाँ पेश करते हैं। विशेष रूप से, कोई भी अक्षीय गति या कंपन अस्थिर संचालन और शोर का कारण बन सकता है। अक्षीय आयामी मिलान के अलावा, बिजली लागू होने के बाद, स्टेटर और रोटर के चुंबकीय केंद्र विद्युत चुम्बकीय बल के प्रभाव में स्वचालित रूप से संरेखित होते हैं।

जब मोटर बेयरिंग कॉन्फ़िगरेशन चुनने की बात आती है, तो कई उपाय किए जा सकते हैं। इनमें अक्षीय विस्थापन को प्रभावी ढंग से नियंत्रित करने के लिए युग्मित कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग का उपयोग, स्थिरता में सुधार के लिए तीन-बेयरिंग डिज़ाइन का उपयोग और स्टेटर और रोटर के बीच पर्याप्त पूर्व-विस्थापन का कार्यान्वयन शामिल है। हालाँकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि प्रतिकूल प्रभावों से बचने के लिए पूर्व-विस्थापन की मात्रा को स्वीकार्य सीमा के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए। इसके अलावा, ऊर्ध्वाधर मोटरों के भंडारण, परिवहन और परीक्षण के दौरान, बाहरी ताकतों के अनुचित संपर्क के कारण बीयरिंगों को होने वाले नुकसान को रोकने के लिए इकाई को सही ऊर्ध्वाधर स्थिति में बनाए रखा जाना चाहिए।

इंजन के शीर्ष पर कंपन का आयाम अधिकतम होता है और एक स्पष्ट दिशात्मक पैटर्न के साथ धीरे-धीरे नीचे की ओर घटता जाता है। ड्राई मोटर परीक्षण के दौरान, जब मोटर सपोर्ट हाउसिंग से जुड़ा होता है, लेकिन पंप रोटर से नहीं, तो प्रमुख कंपन आवृत्ति रोटेशन गति के समान होती है। हालाँकि, मोटर को पंप रोटर से जोड़ने के बाद, प्रमुख आवृत्ति 2X तक बदल सकती है।

दिशात्मक विशेषताओं को प्रदर्शित करते हुए, ऊंचाई के साथ इंजन कंपन धीरे-धीरे कम हो जाता है। मोटर को पंप से जोड़ने के बाद कंपन आवृत्ति में काफी बदलाव हो सकता है। उदाहरण के लिए, मोटर कंपन की समस्या कई कारकों के कारण हो सकती है: प्रारंभिक कमीशनिंग के दौरान अत्यधिक कंपन, मोटर प्रतिस्थापन या मरम्मत के बाद, या ऑपरेशन के दौरान पंप रोटर बंद होने के बावजूद लगातार कंपन।

इंजन कंपन कई स्रोतों से आ सकता है, जिसमें इंजन, सपोर्ट सिलेंडर, पंप हाउसिंग और सेवन/निकास लाइनें शामिल हैं।

इंजन कंपन विभिन्न आंतरिक कारकों के कारण हो सकता है। अपर्याप्त संतुलन सटीकता एक गंभीर समस्या है, विशेष रूप से मोटर के साथ युग्मित समर्थन सिलेंडर सिस्टम में जहां समग्र कठोरता कम है। यहां तक ​​कि थोड़ा सा असंतुलन भी इंजन में महत्वपूर्ण कंपन का कारण बन सकता है। हालाँकि, असंतुलन को कम करना अक्सर कंपन को कम करने में प्रभावी होता है। इसके अलावा, अनुचित बियरिंग इंस्टॉलेशन अक्सर इंजन कंपन में योगदान देता है। उदाहरण के लिए, जब शीर्ष बेयरिंग भार वहन करता है और निचला बेयरिंग समर्थन और दिशा प्रदान करता है, तो रोटर निलंबित रहता है। यह बताता है कि शीर्ष बियरिंग अक्सर सबसे पहले विफल क्यों होती है। दोनों बीयरिंगों के भार वितरण की जाँच करने से ऐसी समस्याओं को रोका जा सकता है।

समर्थन संरचना की अपर्याप्त कठोरता कंपन की समस्या पैदा कर सकती है। जब एक मोटर एक समर्थन संरचना से जुड़ी होती है, तो इसकी अंतर्निहित कठोरता सीमाएँ धीरे-धीरे स्पष्ट हो जाती हैं। यह निर्धारित करने के लिए कि समस्या - इंजन में है या समर्थन संरचना में, परीक्षण बेंच पर अलग-अलग परीक्षण किए जा सकते हैं: एक अकेले इंजन के साथ, और दूसरा इंजन और समर्थन संरचना के साथ। साथ ही, समर्थन को मजबूत करने और समायोजन तकनीकों को लागू करके प्रभाव को कम किया जा सकता है।

कुछ इंजनों में संरचनात्मक अनुनाद कंपन के स्तर को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकता है। फ़ील्ड परीक्षणों से पता चलता है कि गुंजयमान आवृत्तियाँ ±160 आरपीएम की सीमा पर संचालन को प्रभावित कर सकती हैं, कभी-कभी सीधे रेटेड गति को प्रभावित करती हैं। ऐसे मामलों में, कंपन को कम करने के लिए प्रयोगात्मक सत्यापन और मोटर सटीकता में सुधार आवश्यक है। संरचनात्मक अनुनाद इंजन कंपन पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकता है; इस प्रभाव को कम करने के लिए प्रायोगिक पुष्टि और इंजन परिशुद्धता में सुधार की आवश्यकता है।

कंपन समस्याओं को हल करते समय, विभिन्न कारकों को व्यापक रूप से ध्यान में रखना और लक्षित उपाय करना आवश्यक है। इनमें संतुलन सटीकता में सुधार, समग्र ऊर्ध्वाधर संरेखण सुनिश्चित करना, बीयरिंग क्लीयरेंस को समायोजित करना, अस्थायी समर्थन जोड़ना और ड्रम समर्थन संरचना को फिर से डिज़ाइन करना शामिल हो सकता है। अस्थायी समर्थन उपायों को लागू करते समय, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि समर्थन बिंदु इंजन के शीर्ष पर स्थित हैं और कंपन में महत्वपूर्ण कमी प्राप्त करने के लिए समर्थन बल को तदनुसार समायोजित किया जाता है।