Rotors की Balancing क्यों जरूरी है और कैसे की जाती है?

High-speed machines जैसे turbines, electric motors, compressors और IC engines में rotors का use होता है। Rotor के fast rotation के दौरान अगर mass distribution uneven हो, तो machine में vibration, noise और excessive wear होता है। इसलिए rotors की balancing बहुत जरूरी है।

Balancing क्यों जरूरी है?

• Vibration और Noise कम करने के लिए – Unbalanced rotor centrifugal force generate करता है जिससे machine vibrate करने लगती है।
• Bearing Life बढ़ाने के लिए – Imbalance से bearings पर extra load आता है और जल्दी damage हो जाते हैं।
• Machine Efficiency Improve करने के लिए – Smooth operation से energy losses कम होते हैं।
• Safety सुनिश्चित करने के लिए – High speed rotors में imbalance dangerous accidents भी cause कर सकता है।

Rotor Balancing के प्रकार

Rotor balancing दो प्रकार से किया जाता है:

1. Static Balancing – जब rotor stationary position में ही balanced हो जाता है यानी उसका center of gravity axis पर हो। इसे low speed rotors या disc-like rotors में किया जाता है।
2. Dynamic Balancing – जब rotor rotating condition में भी balanced रहे। इसमें centrifugal forces और couples दोनों eliminate किए जाते हैं। High speed rotors जैसे turbine shafts और IC engine crankshafts में यह जरूरी होता है।

Balancing कैसे की जाती है?

Balancing के लिए rotor पर proper balancing masses लगाए जाते हैं या machining द्वारा extra material remove किया जाता है। Methods इस प्रकार हैं:

1. Graphical Method

Force polygon या couple polygon बनाकर imbalance को vector diagram से represent किया जाता है। Polygon को close करने के लिए जो vector चाहिए, वही balancing mass होगा।

2. Analytical Method

Imbalance forces को x और y components में resolve करके equations बनाते हैं:

• ΣFx = 0
• ΣFy = 0

इन equations से balancing mass की magnitude और position calculate की जाती है।

3. Practical Balancing Machines

Industries में special balancing machines होती हैं जो rotor को high speed पर run करके imbalance detect करती हैं और बताते हैं कि कितने gram का mass किस position पर add या remove करना है।

Applications

• IC Engines और crankshafts
• Steam और Gas turbines
• Electric motor rotors
• Fans और blowers
• Jet engines और aircraft propellers

Conclusion

Rotor balancing high-speed machines की smooth working और safety के लिए जरूरी है। Static balancing simple rotors के लिए sufficient होता है लेकिन high-speed और complex rotors के लिए dynamic balancing हमेशा आवश्यक है। Proper balancing से vibration, noise और breakdown काफी हद तक कम किए जा सकते हैं।