मैकेनिकल सील के लिए शाफ्ट सहिष्णुता क्या है

अगर आपने कभी लीक हो रहे पंप का सामना किया है या किसी उपकरण को समय से पहले खराब होते देखा है, तो आपने खराब शाफ्ट टॉलरेंस के दुष्परिणामों का अनुभव ज़रूर किया होगा। मैंने इसे बहुत मुश्किल से सीखा है। जब हमारी रखरखाव टीम ने शाफ्ट रनआउट की जाँच किए बिना जल्दबाजी में इंस्टॉलेशन किया, तो तीन हफ़्तों के अंदर ही हमारी एक महत्वपूर्ण सील टूट गई—और उपकरण को महंगी मरम्मत के लिए बंद करना पड़ा। उस एक गलती को एक साधारण डायल इंडिकेटर माप से रोका जा सकता था।

शाफ्ट सहिष्णुता क्या है और यह क्यों मायने रखती है?

शाफ्ट सहिष्णुता, शाफ्ट के व्यास में आदर्श आयाम से स्वीकार्य विचलन को संदर्भित करती है। उदाहरण के लिए, शाफ्ट को ठीक 25 मिलीमीटर के बजाय, 25 मिमी +0.000/-0.006 मिमी के रूप में निर्दिष्ट किया जा सकता है। यह सीमा - स्वीकार्य विचलन - सहिष्णुता है।

यह क्यों मायने रखता है? यांत्रिक सील अत्यंत सीमित सहनशीलता वाले परिशुद्ध उपकरण होते हैं। ये दो परिशुद्ध सतहों के बीच नियंत्रित संपर्क के माध्यम से सील बनाए रखते हैं: एक शाफ्ट के साथ घूमता है और दूसरा स्थिर। यदि शाफ्ट का व्यास विनिर्देश से बहुत अधिक भिन्न होता है, तो सील अपना उचित फिट खो देती है। सील शाफ्ट पर बहुत ढीली घूम सकती है, जिससे रिसाव हो सकता है, या बहुत कसकर घूम सकती है, जिससे अत्यधिक घर्षण और गर्मी पैदा हो सकती है।

लेकिन शाफ्ट की सहनशीलता सिर्फ़ व्यास से कहीं ज़्यादा है। यह इस बात से भी संबंधित है कि घूर्णन के दौरान शाफ्ट कितना डगमगाता है—इस माप को रनआउट कहते हैं। रनआउट वह जगह है जहाँ वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में सहनशीलता की ज़्यादातर समस्याएँ सामने आती हैं।

इसे इस तरह से सोचें: कल्पना कीजिए कि आप एक घूमते हुए पहिये को संतुलित करने की कोशिश कर रहे हैं जो थोड़ा टेढ़ा है। यह कंपन एक तरफ तनाव डालता है, दूसरी तरफ गैप बनाता है, और आम तौर पर सब कुछ बदतर बना देता है। शाफ्ट का अत्यधिक रनआउट यही करता है। यांत्रिक मुहरसील के मुख लगातार संपर्क बनाए नहीं रख पाते, दबाव संतुलन बिगड़ जाता है, और रिसाव हो जाता है।

शाफ्ट सहिष्णुता के लिए उद्योग मानकों को समझना

अच्छी खबर यह है कि मैकेनिकल सील मानक वैक्यूम में काम नहीं करतीं। उद्योग ने स्पष्ट विनिर्देश स्थापित किए हैं जो आपको बताते हैं कि आपको कितनी शाफ्ट सहनशीलता की आवश्यकता है।

प्राथमिक मानक है आईएसओ 286 2, जो वैश्विक स्तर पर शाफ्टों के लिए सहनशीलता और फिट की प्रणाली को परिभाषित करता है। विशेष रूप से यांत्रिक मुहरों के लिए, मानक सहनशीलता वर्ग है h11आपको यह संकेतन पूरे उद्योग में इंजीनियरिंग चित्रों पर दिखाई देगा। इसका मतलब है कि शाफ्ट व्यास की सहनशीलता पर कड़ा नियंत्रण है, लेकिन मानक निर्माण प्रक्रियाओं से इसे प्राप्त किया जा सकता है।

विभिन्न अनुप्रयोगों की अलग-अलग आवश्यकताएं होती हैं। दीन 3760 और दीन 3761 जर्मन मानक रोटरी शाफ्ट सील और सील सिस्टम संयोजनों को निर्दिष्ट करते हैं। ये मानक न केवल शाफ्ट व्यास सहनशीलता को परिभाषित करते हैं, बल्कि सतह की फिनिश, सामग्री की कठोरता और रनआउट सीमा को भी परिभाषित करते हैं। यदि आप यूरोपीय उपकरणों या निर्माताओं के साथ काम कर रहे हैं, तो ये मानक आपके संदर्भ के लिए हैं।

पेट्रोलियम और रासायनिक उद्योगों में, एपीआई 610 और एपीआई 682 ये मानक मानक हैं। API 610 सेंट्रीफ्यूगल पंपों के डिज़ाइन और निर्माण को कवर करता है, जबकि API 682 शाफ्ट सीलिंग सिस्टम के लिए विस्तृत आवश्यकताएँ प्रदान करता है। ये मानक सहनशीलता आवश्यकताओं का संदर्भ देते हैं और पूरे उद्योग में एकरूपता सुनिश्चित करते हैं।

सतही फ़िनिश सहनशीलता विनिर्देशों का अभिन्न अंग है। एक शाफ्ट सही व्यास का बनाया जा सकता है, लेकिन उसकी सतह खुरदरी और क्षतिग्रस्त हो सकती है जो सील को नष्ट कर देती है। मानक सतही फ़िनिश की आवश्यकताएँ 0.4 से 0.8 माइक्रोमीटर Ra (जो कि इंपीरियल इकाइयों में 16 से 32 माइक्रोइंच Ra है) तक होती हैं। कुछ सटीक अनुप्रयोगों के लिए और भी चिकनी फ़िनिश की आवश्यकता होती है—0.2 माइक्रोमीटर Ra या उससे भी कम। सतह जितनी चिकनी होगी, सील उतना ही बेहतर प्रदर्शन करेगी और उतनी ही अधिक समय तक चलेगी।

शाफ्ट रनआउट: महत्वपूर्ण सहनशीलता माप

यहीं से बात व्यावहारिक हो जाती है। शाफ्ट रनआउट, मैकेनिकल सील के प्रदर्शन के लिए सबसे महत्वपूर्ण सहनशीलता विनिर्देश है।

रनआउट का मतलब है कि घूमते समय शाफ्ट अपनी वास्तविक केंद्र रेखा से कितना विचलित होता है। कल्पना कीजिए कि एक बिल्कुल सीधा शाफ्ट अपनी धुरी पर घूम रहा है—यह शून्य रनआउट है, आदर्श। लेकिन वास्तव में, शाफ्ट में कुछ कंपन होता है। सवाल यह है कि कितना कंपन स्वीकार्य है।

रनआउट मापते समय, आप चुंबकीय आधार पर लगे एक डायल इंडिकेटर का उपयोग करते हैं। आप इंडिकेटर की नोक को घूमते हुए शाफ्ट से स्पर्श कराते हैं और सुई को देखते हैं। जैसे ही शाफ्ट 360 डिग्री घूमता है, सुई गति करती है और आपको कुल परिवर्तन दिखाती है। यह माप—जिसे टोटल इंडिकेटर रीडिंग या TIR कहा जाता है—आपको रनआउट बताता है। यदि सुई एक पूरे चक्कर में 0 से 0.003 इंच तक गति करती है, तो आपके पास 0.003 इंच का रनआउट (जिसे 0.003 TIR भी लिखा जाता है) होता है।

मानक रनआउट सहनशीलता अनुप्रयोग के अनुसार भिन्न होती है:

• सामान्य अनुप्रयोग: 0.005 इंच (0.13 मिलीमीटर) से नीचे TIR
• उच्च गति अनुप्रयोग (1,800 RPM से ऊपर): 0.002 इंच (0.05 मिलीमीटर) TIR से अधिक नहीं
• बहुत उच्च गति वाले अनुप्रयोग (3,600 RPM से ऊपर): 0.001 से 0.002 इंच (0.025 से 0.05 मिलीमीटर) TIR से अधिक नहीं

शाफ्ट टॉलरेंस और रनआउट को सही तरीके से कैसे मापें

शाफ्ट व्यास की सहनशीलता के लिए, आप एक सटीक माइक्रोमीटर या बोर गेज का उपयोग करते हैं। किसी भी संदूषक को हटाने के लिए शाफ्ट की सतह को अच्छी तरह साफ़ करें। शाफ्ट पर कई बिंदुओं पर माप लें और परिणाम रिकॉर्ड करें। उनकी तुलना विनिर्देशों से करें। यह आसान है, लेकिन एकरूपता महत्वपूर्ण है।

रनआउट मापने के लिए एक डायल इंडिकेटर और एक चुंबकीय आधार की आवश्यकता होती है। यहाँ उचित प्रक्रिया दी गई है:

चरण 1: उपकरण तैयार करें
अपनी सुविधा की सुरक्षा प्रक्रियाओं के अनुसार उपकरण को बंद कर दें और उसे लॉक कर दें। सुनिश्चित करें कि शाफ्ट बिना किसी चीज़ से टकराए स्वतंत्र रूप से घूम सके। अगर कोई गार्ड या कवर हैं, तो शाफ्ट तक पहुँचने के लिए उन्हें अस्थायी रूप से हटा दें।

चरण 2: शाफ्ट को साफ करें
शाफ्ट और आसपास की सतहों को एक लिंट-मुक्त कपड़े से पोंछकर साफ़ करें। किसी भी प्रकार की गंदगी, तेल की परत या मशीनिंग के निशान आपके माप को बिगाड़ सकते हैं। इसे सही तरीके से करने के लिए थोड़ा समय निकालें—यह आसान और ज़रूरी है।

चरण 3: डायल इंडिकेटर को माउंट करें
चुंबकीय आधार को शाफ्ट के लंबवत स्थित एक स्थिर धातु की सतह पर लगाएँ। डायल इंडिकेटर टिप को शाफ्ट की सतह पर हल्के से रखें। टिप शाफ्ट के चिकने, अक्षत भाग पर टिकी होनी चाहिए। मशीनिंग दोषों, खरोंचों, या उन जगहों पर मौजूद खांचे के निशानों से बचें जहाँ पिछली सीलें लगी थीं।

चरण 4: माप लें
डायल इंडिकेटर को शून्य पर सेट करें। शाफ्ट को एक बार पूरे 360 डिग्री घुमाएँ। सुई को घूमते हुए देखें। उच्चतम और निम्नतम रीडिंग रिकॉर्ड करें। उनके बीच का अंतर आपकी कुल इंडिकेटर रीडिंग (TIR) ​​है।

चरण 5: रिकॉर्ड करें और विश्लेषण करें
अपने "जैसा पाया गया" रनआउट का दस्तावेज़ बनाएँ। इसकी तुलना विनिर्देश से करें। अगर यह सहनशीलता से ज़्यादा है, तो आपने एक समस्या की पहचान कर ली है जिसे पहले सुधारना ज़रूरी है। सील लगाना.

निष्कर्ष

उपकरणों की खराबी अक्सर उन सहनशीलता विनिर्देशों के कारण होती है जिन्हें अनदेखा कर दिया गया या नज़रअंदाज़ कर दिया गया। फिर भी, इन खराबी को पूरी तरह से रोका जा सकता है। शाफ्ट रनआउट को मापने के लिए पाँच मिनट का समय निकालें। इसकी तुलना विनिर्देशों से करें। ज़रूरत पड़ने पर सुधार करें। यह छोटा सा निवेश बड़ी समस्याओं को रोकता है।

आपकी मैकेनिकल सील ज़्यादा समय तक चलेंगी, आपके उपकरण ज़्यादा विश्वसनीय रूप से चलेंगे, और आपकी रखरखाव टीम को बार-बार एक ही समस्या से जूझना बंद करना पड़ेगा। यही उचित शाफ्ट टॉलरेंस से हासिल होता है।