Titreşim Tanılama

Yumuşak Ayak: Nedenleri, Teşhis ve Tedavisi

Yumuşak ayak Döner ekipmanlarda aşırı titreşimin en yaygın ancak hafife alınan nedenlerinden biridir. Saha servis istatistiklerine göre, 80%'ye kadar Endüstriyel tesislerdeki makinelerin birçoğu düzeltilmemiş yumuşak ayak sorunuyla çalışmaktadır. Bu makale, olayın fiziğine, sınıflandırılmasına, tespit yöntemlerine (ölçüm cihazlarından çapraz faz titreşim analizine kadar) ve pratik düzeltme tekniklerine ayrıntılı bir bakış sunmaktadır.

15 dakikalık okuma süresi ISO 20816 · ISO 18436 · ISO 1940 Balanset-1A

1. Tanım ve Fiziksel Doğası

Yumuşak ayak Bu durum, sabitleme cıvataları sıkılmadan önce bir veya daha fazla makine ayağının temel çerçevesiyle (taban plakası, alt plaka) tam temas etmemesi durumudur. Böyle bir cıvata sıkıldığında, makine gövdesi deforme olur, yatak deliği geometrisi bozulur ve rotor ekseni tasarlanan konumundan sapar.

Fiziksel olarak şu olaylar meydana gelir: Tam temas halinde olmayan bir ayağa cıvatanın sıkma kuvveti, gövdede bir bükme momenti oluşturur. Bu deformasyon, yatak desteklerine iletilir ve şunlara neden olur:

  • Rulman iç halkalarının hizasızlığı
  • Düz yataklarda dengesiz yük dağılımı
  • Birbirine bağlı makine millerinin açısal hizasızlığı
  • Rotor sapmasından kaynaklanan dinamik dengesizlik

Sonuç olarak, titreşim dönme frekansında (1×) artar ve şiddetli durumlarda harmonik katlarında da artar.

Saha Verileri

Ayak yumuşaklığının düzeltilmesinin faydalı olduğu belgelenmiş vakalar mevcuttur. tek cıvata titreşim hızını (RMS) azalttı 12 mm/s'den 2 mm/s'ye — altı katlık bir azalma.

2. Yumuşak Ayak Sınıflandırması

Uluslararası uygulamada yumuşak ayak dört tipe ayrılır. Her birinin teşhis ve düzeltilmesi farklı bir yaklaşım gerektirir.

1

Paralel (Hava Boşluklu) Yumuşak Ayak

Ayak tabanının tüm destek yüzeyi boyunca, ayağın altında düzgün bir hava boşluğu mevcuttur. Bunun nedenleri arasında şunlar yer alır: kısa ayak, taban plakasının düz olmaması veya yanlış şim kalınlığı.

✓ Düz kalibre edilmiş şimler
2

Açısal Yumuşak Ayak

Ayak, çerçeveye yalnızca bir kenar veya köşe boyunca temas eder. Cıvata sıkıldığında, karşı taraf kalkar ve gövdede deformasyona neden olur. Bu durum, ayağın cıvata eksenine dik olmaması veya yüzeyde kama şeklinde aşınma olması durumunda ortaya çıkar.

✓ Konik / kademeli şimler
3

Yumuşak (Esnek) Ayak

Yüzey, çerçeveyle resmi olarak temas halindedir, ancak sıkıştırılabilir malzeme mevcuttur: aşırı ince şimler, boya, kir, korozyon veya conta kalıntısı. Yerleşme sırasında hizalama zamanla "kayar". Kararsız tekrarlanan ölçümlerle belirlenir.

✓ Temiz yüzeyler, ≤3 pul
4

Yapay Yumuşak Ayak

Ayak ve çerçeve doğru geometriye sahip, ancak dış kuvvetler (boru gerilimi, kablo kanalı yükleri, koruma kuvvetleri, kriko cıvatası basıncı) muhafazayı destek düzleminden dışarı çekiyor. En sinsi olanı ise: statik ölçümler bunu göstermeyebilir.

✓ Boru gerilimi düzeltmesi
Yumuşak Ayak Sınıflandırması — Kesit Diyagramı
Yumuşak Ayak Sınıflandırması: paralel, açılı, yumuşak ve yapay Kesit görünümünde dört farklı yumuşak ayak tipini gösteren diyagram. 1 · Paralel ÇERÇEVE açıklık AYAK Tekdüze boşluk ▸ Düz şimler 2 · Açısal ÇERÇEVE AYAK maksimum 0 Kama boşluğu ▸ Konik şimler 3 · Yumuşak ÇERÇEVE şimler/kir AYAK Sıkıştırılabilir katman ▸ Temiz, ≤3 pul 4 · Tetiklenmiş ÇERÇEVE AYAK Boru KASA Dış kuvvet ▸ Boru düzeltmesi

AçıklıkDış kuvvetDüzeltme Öncelikle temas şekline göre yumuşak ayak tipini belirleyin, ardından düzeltme yöntemini seçin (ara parçalar, yüzey işleme, dış yüklerin kaldırılması).

3. Makine Titreşim Durumuna Etkisi

Yumuşak ayak, makine durumunu birden fazla parametre üzerinden karmaşık bir şekilde olumsuz etkiler:

ParametreEtki Mekanizması
Titreşim hızı (RMS, mm/s)Rotor sapması ve hizalama hatası nedeniyle 1 kat dönüş frekansında genlik artışı.
Titreşim aşamasıDestekler arasındaki faz açısı farkı 180°'ye ulaşabilir; bu da yumuşak ayak sendromunun karakteristik bir işaretidir.
SpektrumYükseltilmiş 1×, muhtemelen 2× varlığı ve şebeke frekansı (elektrik motorları için)
Yatak hayatıHalkaların yanlış hizalanması, yuvarlanma elemanlarında aşırı yüklenmeye neden olarak kullanım ömrünü önemli ölçüde azaltır.
Şaft hizalamasıDengesiz hizalama: Cıvata sıkıldıktan sonra değerler hedef değerden "sapıyor".
MühürlerKasa deformasyonu, mekanik salmastra yuvalarının geometrisini bozar.
Pratik Kural

Kaliteli şaft hizalaması yapıldıktan sonra titreşim seviyesi yüksek kalmaya devam ederse, Öncelikle yumuşak tabanı kontrol etmek gerekiyor..

4. Tanı Yöntemleri

4.1. Statik Algılama (Ölçüm Ölçerler ve Kadranlı Göstergeler)

Planlı yol ayarı çalışmaları sırasında en yaygın yöntem.

  1. Makineyi sabitleyen tüm cıvataları gevşetin.
  2. Her bir ayak ile çerçeve arasına birer kalınlık ölçer yerleştirin. Aradaki boşlukları kaydedin.
  3. Aradaki boşluğu aşan her bir ayak için 0,05 mm, Kalibre edilmiş şimler seçin.
  4. Tüm cıvataları tork anahtarıyla sıkın.
  5. Ölçümü kadranlı gösterge ile tekrarlayın: tabanı çerçeveye monte edin, gösterge ucunu ayağa yerleştirin ve cıvatayı gevşetin. İzin verilen yer değiştirme miktarı en fazla şu kadardır: 0,05 mm (50 µm).
Sınırlama

Bu yöntem tespit etmiyor. indüklenen yumuşak ayak Çalışma yükü altında (sıcaklık, basınç, boru gerilimi) meydana gelen durumlar.

4.2. Dinamik Algılama (Çalışır Durumdaki Makinede Cıvata Gevşemesi)

Bu yöntem, çalışma koşulları altında (sıcaklık, basınç ve boru gerilimi gibi) yumuşak ayak oluşumunu doğrudan tespit eder.

  1. Makine gövdesine, destek noktasına yakın bir yere titreşim sensörü (ivmeölçer) monte edin.
  2. Cihazı gerçek zamanlı titreşim hızı RMS izleme modunda bağlayın. Taşınabilir çift kanallı bir vibrometre, örneğin... Balanset-1A Bu sayede, dönme frekansında titreşim seviyesi ve faz açısının eş zamanlı olarak izlenmesi mümkün olur.
  3. Her bir sabitleme cıvatasını sırayla gevşetin (parmakla sıkılabilecek kadar), RMS'deki değişimi gözlemleyin.
  4. Kontrol ettikten hemen sonra cıvatayı tekrar sıkın ve bir sonrakine geçin.
  5. Gevşetilmesi titreşimde önemli bir azalmaya yol açan cıvata, o noktada yumuşak bir taban olduğunu gösterir.
Kriter

Titreşim hızının RMS değerinde %'den fazla bir azalma 20% Tek bir cıvatanın gevşetilmesi, yumuşak ayak arızasının kesin kanıtıdır.

Güvenlik Uyarısı

Hareketli ekipmanlarda bağlantı elemanlarıyla çalışmak yüksek risk içerir. İş güvenliği gerekliliklerine sıkı bir şekilde uyulması zorunludur; buna aşağıdakilerin kullanımı da dahildir: kıvılcım çıkarmayan aletler Tehlikeli alanlarda ve çalışan ekipman üzerinde çalışma için gerekli yetkilendirmeye sahip olmak.

4.3. Faz İçi Titreşim Analizi

Yumuşak ayak teşhisini sağlayan en bilgilendirici enstrümantal yöntem. bağlantı elemanlarını gevşetmeden koşu ekipmanları üzerinde.

Gerekli Ekipmanlar

  • Çapraz faz fonksiyonlu çift kanallı titreşim analizörü
  • İki ivmeölçer
  • Faz referans sensörü (takometre) ve rotor üzerindeki yansıtıcı işaretleyici

Çift kanallı titreşim ölçer Balanset-1A Bu cihaz, 1× büyütmede titreşim genliğini ve iki kanalda ±2° doğrulukla faz açısını eş zamanlı olarak ölçerek, sahada çapraz faz analizi için uygun hale gelir. Standart ekipman olarak bir fotoelektrik faz referans sensörü (0–360° aralığı) içerir.

  1. İvmeölçerleri, aynı yönde (örneğin dikey olarak) iki makine desteğine monte edin.
  2. İşaretleyiciyi rotora takın ve takometre sensörünü işaretleyiciye doğru yönlendirin.
  3. Çapraz faz ölçümünü gerçekleştirin: cihaz, 1× dönme frekansında iki nokta arasındaki titreşim faz açısı farkını belirler.
Tanı Kriteri

Faz farkı yaklaşık olarak ise 180° İki destek arasında eş zamanlı olarak önemli bir genlik farkı olması, yumuşak ayak sendromunun karakteristik bir işaretidir. Daha yüksek genliğe sahip destek, sorunun bulunduğu yeri gösterir.

Ayırıcı Tanı

KusurDestekler Arasındaki Faz FarkıGenlik
Yumuşak ayak≈ 180°Destekler arasında önemli fark var.
Dengesizlik≈ 0° (aynı fazda)Karşılaştırılabilir seviyeler
Hizalama bozukluğu0° veya 180°Hizalama hatasının türüne bağlıdır.
Fazlar Arası Analiz: Dengesizlik (0°) ve Yumuşak Ayak (180°)
Dengesizlik — faz ≈ 0° (aynı fazda destek hareketi) CH1 CH2 Δφ ≈ 0° ÇERÇEVE MAKİNE Yumuşak Ayak — faz ≈ 180° (karşı faz destek hareketi) CH1 CH2 Δφ ≈ 180° ÇERÇEVE MAKİNE SF

CH1 / CH2Δφ ≈ 0°Δφ ≈ 180° Aynı fazdaki sinyaller genellikle dengesizliği gösterirken, zıt fazdaki sinyaller yumuşak ayağı işaret eder. Kesin bir sonuca varmak için genlikleri, 1×/2× spektrumunu ve cıvata gevşetme testini doğrulayın.

Çapraz faz yönteminin avantajı, normal makine çalışması sırasında işe yaraması ve herhangi bir bağlantı elemanının gevşetilmesini gerektirmemesidir.

5. Boru kaynaklı yumuşak ayak

Pompa veya kompresör ekipmanındaki boru gerilimi, aşırı titreşimin ve dengesiz hizalamanın en önemli ancak en sık göz ardı edilen nedenlerinden biridir.

5.1. Oluşum Mekanizması

Eğer boru, gerilim altında (serbest geçme olmadan) bir makine flanşına bağlanırsa, boru kuvveti sürekli olarak makine gövdesine uygulanır. Çalışma basıncı ve sıcaklığı altında, bu kuvvet termal genleşme nedeniyle artar. Boru, makineyi "sallar" ve bu da şunlara yol açar:

  • Şaft hizalamasında periyodik değişiklikler
  • 1× ve 2× dönme frekansında artan titreşim
  • Rulmanların ve mekanik contaların erken aşınması
  • Hizalama girişiminde kararsız okumalar
Yumuşak Ayak Oluşumu: Borulardan Kaynaklanan Makine Gerilimi
TEMEL ÇERÇEVE POMPA (kompresör) BORU (emme) BORU (tahliye) — gerilim altında! F (gerilim) deformasyon flanş 4 noktalı kontrol 12 6 9 3

Gerilme kuvvetiDeformasyon Kırmızı oklar, makineyi geometrisinden çıkaran boru gerilme kuvvetini göstermektedir. 12–3–6–9 dairesi, hizalamadan önce dört noktada flanş boşluklarının ölçülme sırasını göstermektedir.

5.2. Boru Tesisatı Durum Kontrolü

Mil hizalamasından önce, flanş açısının ve sapmasının incelenmesi zorunludur.

  1. Boruyu makine flanşından ayırın.
  2. Boru flanşı ile makine flanşı arasındaki boşlukları dört noktada ölçün: saat 12, 3, 6 ve 9 yönünde.
  3. Açısal sapmayı (karşıt noktalardaki boşluk farkı) ve ofseti (flanş merkez çizgilerinin paralel uyumsuzluğu) belirleyin.

Toleranslar

  • İdeal açısallık ve ofset değeri: 0 mm
  • Dikkatli bir uyarlama ile pratik olarak gerçekleştirilebilir: 0,01–0,02 mm
  • Değerleri aşan 0,05 mm Hizalama öncesinde zorunlu düzeltme gerektirir

5.3. Boru Bağlantısı

Amaç, dış kuvvet uygulamadan gerilimsiz bir flanş bağlantısı elde etmektir. Yöntemler şunlardır:

  • Boru desteklerinin ve askılarının ayarlanması
  • Makara parçalarının kısaltılması veya uzatılması
  • Genleşme derzlerinin kullanımı
  • Ara destek pozisyonlarının düzeltilmesi
Sektör Gerçekliği

Saha uygulama verilerine göre, İşletme kuruluşlarının 1'ine kadarı boru gerilimi doğrulamasını ihmal etmektedir., Titreşimin nedenini başka yerlerde aramaya devam ediyoruz. Bu çalışma yoğun emek gerektiriyor, ancak bu çalışma olmadan herhangi bir hizalama -hatta hassas hizalama bile- istikrarsız olacaktır.

6. Ayak Temas Alanı Gereksinimleri

Makine ayağının taban plakası (temel çerçeve) ile minimum temas alanı şu şekilde olmalıdır: en az 80% ayak tabanı bölgesinin.

Temas alanı 80%'den küçük olduğunda:

  • Yük eşit olmayan bir şekilde dağılıyor ve bu da yerel gerilim yoğunlaşmalarına yol açıyor.
  • Pul parçaları deforme olur ve temas noktalarında içeri doğru çöker.
  • Cıvataların sıkılması istikrarlı bir sabitleme sağlamaz; hizalama zamanla "kayar".
  • Ayak veya taban plakasının yorulma nedeniyle kırılma riski artar.

Muayene Yöntemleri

  • Görsel inceleme: Ayak ve çerçeve yüzeylerinde temas izleri, oksidasyon, çizikler.
  • Prusya Mavisi (işaretleme macunu): Taban plakasına ince bir tabaka uygulayın, ayağınızı bastırın ve temas şeklini değerlendirin.
  • Kalınlık ölçer seti: Cıvatayı gevşeterek ayağın çevresini ölçün.

Temasın 80%'den düşük olduğu tespit edilirse, yatak yüzeylerinin düzgünlüğü yeniden sağlanmalıdır: taban plakası ve/veya ayak tabanının kazınması, frezelenmesi veya taşlanması yoluyla.

7. Yumuşak Ayak Düzeltme Prosedürü

Yumuşak ayak tespit edildiğinde önerilen çalışma sırası:

1

Yatak yüzeylerini hazırlayın

  • Taban plakalarını ve ayak yüzeylerini kir, boya, pas ve eski conta malzemelerinden temizleyin.
  • Yüzeyin düzlüğünü cetvel ve kalınlık ölçer seti kullanarak kontrol edin.
  • Gerekirse yüzeyleri işleyin (taşlama, kazıma).
2

İletişim Alanını Doğrulayın

  • Ayak ile taban plakası arasındaki temasın en az 80% olduğundan emin olun.
  • Temas bölgesindeki sıkıştırılabilir (yaylı) malzemeleri tamamen ortadan kaldırın.
3

Ölçüm Açıkları

  • Tüm sabitleme cıvatalarını gevşetin.
  • Her bir metrede boşlukları kalınlık ölçer veya kadranlı gösterge ile ölçün.
  • Kalibre edilmiş paslanmaz çelik pullar seçin. Ayak başına en fazla 3 pul. (Yumuşak ve yapışkan bir etkiyi önlemek için)
4

Boru gerilimini kontrol edin

  • Boruları ayırın
  • Flanşın açısal açısını ve ofsetini dört noktada ölçün.
  • Tolerans değerleri aşılırsa, gerilimsiz bir bağlantı elde etmek için düzeltme işlemi yapılmalıdır.
5

Son Sıkıştırma ve Doğrulama

  • Tüm cıvataları tork anahtarı kullanarak çapraz şekilde sıkın.
  • Kadranlı gösterge kontrolü: Herhangi bir cıvatayı gevşetirken sapma ≤ 0,05 mm olmalıdır.
  • Titreşim seviyelerini test edin ve doğrulayın.
6

Şaft Hizalama İşlemini Gerçekleştirin

Şaft hizalaması yapılmalıdır. ancak yumuşak ayak sorunu tamamen düzeltildikten sonra ve boru tesisatı döşenmiş olmalıdır. Aksi takdirde, hizalama sonuçları istikrarsız olacaktır.

8. Enstrümantasyon

8.1. Statik Tanılama Araçları

  • Kalibre edilmiş kalınlık ölçer seti (0,02 mm'den itibaren)
  • Manyetik tabanlı kadranlı gösterge (0,01 mm hassasiyet)
  • Cetvel
  • Temas alanı değerlendirmesi için işaretleme macunu (Prusya mavisi)
  • Kalibre edilmiş tork anahtarı

8.2. Dinamik Tanılama Araçları

Dinamik yumuşak ayak tespiti ve çapraz faz analizi, eş zamanlı çift kanallı ölçüm ve faz analizi özelliklerine sahip taşınabilir bir titreşim analiz cihazı gerektirir.

Bu Balanset-1A (VibroMera tarafından üretilen) taşınabilir, çift kanallı bir titreşim ölçer-dengeleyici olup bu görevler için uygundur. Yumuşak ayak teşhisine ilişkin temel özellikler şunlardır:

Titreşim Kanalları 2 (eş zamanlı)
Hız Aralığı 250–90.000 RPM
Titreşim Hızı RMS 0–80 mm/s
Faz Doğruluğu 0–360°, ±2°
Faz Sensörü Fotoelektrik, dahil
Spektral Analiz FFT destekleniyor
Güç Kaynağı USB (7–20 V)
Dengeleme 1 veya 2 uçak

Balanset-1A'nın çift kanallı mimarisi, iki destek noktasında eş zamanlı genlik ve faz titreşim ölçümüne olanak tanır; bu da çapraz faz yumuşak ayak teşhisi için bir ön koşuldur. Yumuşak ayak düzeltmesinden sonra, aynı cihaz, ekipmanın sökülmesine gerek kalmadan, bir veya iki düzeltme düzleminde kendi yataklarında rotor dengelemesi için kullanılır.

9. Normatif Referanslar

  • GOST R ISO 20816-1-2021 — Titreşim. Makine titreşiminin ölçülmesi ve değerlendirilmesi. Bölüm 1. Genel yönergeler.
  • GOST R ISO 18436-2-2005 — Makinelerin durum izleme ve teşhisi. Titreşim durum izleme ve teşhisi. Bölüm 2. Personelin eğitim ve sertifikasyonuna ilişkin gereksinimler.
  • ISO 1940-1:2003 — Mekanik titreşim. Sabit (rijit) haldeki rotorlar için denge kalitesi gereksinimleri. Bölüm 1: Denge toleranslarının belirlenmesi ve doğrulanması.
  • ISO 10816 / ISO 20816 — Makine titreşim durumunu değerlendirmeye yönelik standartlar serisi.

10. Sonuç

Önemli Noktalar

Yumuşak ayak, düzeltilmesi gereken sistemik bir montaj hatasıdır. zorunlu ön koşul Dönen ekipmanlarda şaft hizalamasının başarılı bir şekilde gerçekleştirilmesi ve titreşimin azaltılması için yumuşak ayak (soft foot) prensibi göz ardı edilir. Yumuşak ayak prensibini dikkate almamak, sonraki tüm devreye alma çalışmalarını anlamsız hale getirir: hizalama istikrarsız olur, titreşim yüksek seviyede kalır ve yatak ve contaların kullanım ömrü kısalır.

Modern taşınabilir çift kanallı titreşim ölçerler, örneğin; Balanset-1A Yumuşak ayak tespitinden çapraz faz analizine ve ardından yerinde rotor dengelemesine kadar eksiksiz bir teşhis döngüsü sağlar. Görsel inceleme yerine enstrümantal teşhis yöntemlerinin kullanılması, arıza tespit güvenilirliğini büyük ölçüde artırır ve devreye alma süresini kısaltır.

Önerilen Devreye Alma İş Akışı

1
Yumuşak Ayak Kontrolü ve Düzeltmesi
2
Boru Bağlantısı
3
Şaft Hizalaması
4
Rotor Dengeleme
5
Son Titreşim Kontrolü ✓
Döner Ekipmanların Devreye Alınması Akış Şeması
1. Yumuşak ayak kontrolü göstergeler + gösterge + çapraz faz SF bulundu mu? >0,05 mm Evet Doğru SF: şimler, temizlik, işleme Hayır 2. Boru bağlantısı açısal sapma / ofset ≤ 0,02 mm 3. Mil hizalaması lazer / kadran göstergesi 4. Dengeleme (Dengeleme Seti-1A) 5. Son titreşim ölçümü ✓ Balanset-1A şu alanlarda kullanılmaktadır: ▸ adım 1 — fazlar arası ▸ 4. adım — dengeleme

Çalışma mantığı""Evet" şubesiSon kontrol Temel kural: Yumuşak ayak düzeltmesi onaylandıktan sonra hizalama işlemine geçin. Pratik kriter: Kontrol cıvatası gevşetilirken ayak yer değiştirmesi ≤ 0,05 mm ve ters faz titreşiminin olmaması.

Bu sıralamayı takip etmek, döner ekipmanların güvenilir ve uzun süreli çalışmasının temelini oluşturur.

Kaynaklar: titreşim teşhisi ve şaft hizalama eğitim programı materyalleri; GOST R ISO 20816-1-2021; GOST R ISO 18436-2-2005; ISO 1940-1:2003; VibroMera teknik dokümantasyonu (Balanset-1A).