Balanset-1A ile Titreşim Analizi: Spektrum Tanılamada Yeni Başlayanlar İçin Kılavuz

Giriş: Dengelemeden Tanılamaya - Titreşim Analizörünüzün Tüm Potansiyelini Açığa Çıkarın

Balanset-1A cihazı, öncelikle dinamik dengeleme için etkili bir araç olarak bilinir. Ancak, yetenekleri bunun çok ötesine geçerek onu güçlü ve erişilebilir bir titreşim analizörü haline getirir. Hızlı Fourier Dönüşümü (FFT) spektral analizi için hassas sensörler ve yazılımla donatılmış Balanset-1A, kapsamlı titreşim analizi için mükemmel bir cihazdır. Bu kılavuz, resmi kılavuzun bıraktığı boşluğu doldurarak, titreşim verilerinin makine sağlığı hakkında neler ortaya koyduğunu açıklamaktadır.

Bu rehber, sizi temel bilgilerden pratik uygulamaya yönlendirecek şekilde sıralı bir şekilde yapılandırılmıştır:

• Bölüm 1, titreşimin ne olduğunu, spektral analizin (FFT) nasıl çalıştığını ve bir teşhisçi için hangi spektral parametrelerin önemli olduğunu basit ve açık bir şekilde açıklayarak teorik temeli oluşturacaktır.
• Bölüm 2, standart talimatta açıklanmayan pratik nüanslara odaklanarak, Balanset-1A cihazının çeşitli modlarda kullanılmasıyla yüksek kaliteli ve güvenilir titreşim spektrumlarının elde edilmesine yönelik adım adım talimatlar sağlayacaktır.
• 3. Bölüm makalenin özünü oluşturmaktadır. Burada, en yaygın arızaların karakteristik spektral işaretleri olan "parmak izleri" (dengesizlik, hizalama bozukluğu, mekanik gevşeklik ve yatak kusurları) ayrıntılı bir şekilde analiz edilecektir.
• 4. Bölümde edinilen bilgiler tek bir sistemde birleştirilerek izleme ve basit karar alma algoritmasının uygulanmasına yönelik pratik öneriler sunulacaktır.

Bu makaledeki materyale hakim olarak, Balanset-1A'yı yalnızca bir dengeleme cihazı olarak değil, aynı zamanda tam teşekküllü bir giriş seviyesi teşhis kompleksi olarak da kullanabileceksiniz; bu sayede sorunları erken tespit edebilecek, maliyetli kazaları önleyebilecek ve işletim ekipmanınızın güvenilirliğini önemli ölçüde artırabileceksiniz.

Bölüm 1: Titreşim ve Spektral Analizin (FFT) Temelleri

1.1. Titreşim Nedir ve Neden Önemlidir?

Pompa, fan veya elektrik motoru gibi herhangi bir dönen ekipman, çalışma sırasında titreşim yaratır. Titreşim, bir makinenin veya parçalarının denge konumlarına göre mekanik salınımıdır. İdeal ve tam işlevsel bir durumda, bir makine düşük ve istikrarlı bir titreşim seviyesi üretir; bu, normal "çalışma gürültüsüdür". Ancak, arızalar ortaya çıkıp geliştikçe, bu titreşim arka planı değişmeye başlar.

Titreşim, mekanizmanın yapısının döngüsel uyarıcı kuvvetlere verdiği tepkidir. Bu kuvvetlerin kaynakları çok çeşitli olabilir:

• Rotor dengesizliğinden kaynaklanan merkezkaç kuvveti: Dönme eksenine göre kütlenin eşit olmayan dağılımından kaynaklanır. Bu, dönme sırasında yataklara ve makine gövdesine iletilen bir kuvvet oluşturan "ağır nokta" olarak adlandırılır.
• Geometrik yanlışlıklarla ilişkili kuvvetler: Bağlantılı millerin hizasızlığı, mil eğilmesi, dişli kutusunun dişli profillerindeki hatalar, titreşime neden olan döngüsel kuvvetler yaratır.
• Aerodinamik ve hidrodinamik kuvvetler: Fanlar, duman aspiratörleri, pompalar ve türbinlerdeki pervanelerin dönmesi sırasında meydana gelir.
• Elektromanyetik kuvvetler: Elektrik motorları ve jeneratörlerinin karakteristiği olup, örneğin sargı asimetrisi veya kısa devre sargılarının varlığı nedeniyle ortaya çıkabilir.

Bu kaynakların her biri kendine özgü özelliklere sahip titreşimler yaratır. Bu nedenle titreşim analizi çok güçlü bir teşhis aracıdır. Titreşimi ölçüp analiz ederek, yalnızca "makine güçlü bir şekilde titriyor" demekle kalmayıp, aynı zamanda yüksek bir olasılıkla temel nedeni de belirleyebiliriz. Bu gelişmiş teşhis yeteneği, her modern bakım programı için olmazsa olmazdır.

1.2. Zaman Sinyalinden Spektruma: FFT'nin Basit Bir Açıklaması

Yatak yuvasına monte edilmiş bir titreşim sensörü (ivmeölçer), mekanik salınımları elektrik sinyaline dönüştürür. Bu sinyal bir ekranda zamanın bir fonksiyonu olarak görüntülendiğinde, bir zaman sinyali veya dalga formu elde ederiz. Bu grafik, titreşim genliğinin her andaki değişimini göstermektedir.

Saf dengesizlik gibi basit bir durumda, zaman sinyali düzgün bir sinüzoidal gibi görünecektir. Ancak gerçekte, bir makine neredeyse her zaman aynı anda birkaç uyarıcı kuvvetin etkisi altındadır. Sonuç olarak, zaman sinyali karmaşık ve görünüşte kaotik bir eğridir ve bu eğriden yararlı tanısal bilgiler çıkarmak neredeyse imkansızdır.

İşte tam bu noktada matematiksel bir araç imdadımıza yetişiyor: Hızlı Fourier Dönüşümü (FFT). Bu dönüşüm, titreşim sinyalleri için sihirli bir prizma olarak düşünülebilir.

Karmaşık bir zaman sinyalinin beyaz bir ışık huzmesi olduğunu düşünün. Bize tek parça ve ayırt edilemez görünür. Ancak bu huzme bir cam prizmadan geçtiğinde, kendisini oluşturan renklere -kırmızı, turuncu, sarı vb.- ayrışarak bir gökkuşağı oluşturur. FFT de aynısını bir titreşim sinyaliyle yapar: Zaman alanından karmaşık bir eğri alır ve onu her biri kendi frekansına ve genliğine sahip basit sinüzoidal bileşenlere ayırır.

Bu dönüşümün sonucu, titreşim spektrumu adı verilen bir grafikte görüntülenir. Spektrum, titreşim analizi yapan herkes için temel çalışma aracıdır. Zaman sinyalinde neyin gizli olduğunu, yani makinenin genel gürültüsünü oluşturan "saf" titreşimleri görmenizi sağlar.

1.3. Anlaşılması Gereken Temel Spektrum Parametreleri

Balanset-1A ekranında "Titreşimölçer" veya "Grafikler" modunda göreceğiniz titreşim spektrumu iki eksenden oluşur ve bunu anlamak teşhis için kesinlikle gereklidir.

Yatay Eksen (X): Frekans

Bu eksen, salınımların ne sıklıkla meydana geldiğini gösterir ve Hertz (Hz) cinsinden ölçülür. 1 Hz, saniyede bir tam salınımdır. Frekans, titreşimin kaynağıyla doğrudan ilişkilidir. Bir makinenin çeşitli mekanik ve elektrikli bileşenleri, karakteristik ve öngörülebilir frekanslarında titreşim üretir. Yüksek bir titreşim zirvesinin gözlemlendiği frekansı bilerek, suçluyu - belirli bir üniteyi veya kusuru - belirleyebiliriz.

Dönme frekansı (1x): Bu, tüm titreşim teşhislerindeki en önemli frekanstır. Makine şaftının dönüş hızına karşılık gelir. Örneğin, bir motor şaftı dakikada 3000 devir (dev/dak) hızla dönüyorsa, dönüş frekansı f = 3000 dev/dak / 60 sn/dak = 50 Hz olacaktır. Bu frekans 1x olarak gösterilir ve diğer birçok arızanın tespiti için bir referans noktası görevi görür.

Dikey Eksen (Y): Genlik

Bu eksen, her belirli frekanstaki titreşimin yoğunluğunu veya şiddetini gösterir. Balanset-1A cihazında genlik, titreşim hızının ortalama karekök (RMS) değerine karşılık gelen milimetre/saniye (mm/s) cinsinden ölçülür. Spektrumdaki tepe noktası ne kadar yüksekse, o frekansta o kadar fazla titreşim enerjisi yoğunlaşır ve genellikle ilgili kusur o kadar ciddi olur.

Harmonikler

Harmonikler, temel frekansın tam sayı katları olan frekanslardır. Temel frekans çoğu zaman dönme frekansı 1x'tir. Dolayısıyla, harmonikleri şöyle olacaktır: 2x (ikinci harmonik) = 2×1x, 3x (üçüncü harmonik) = 3×1x, 4x (dördüncü harmonik) = 4×1x vb. Harmoniklerin varlığı ve göreceli yüksekliği, kritik teşhis bilgileri taşır. Örneğin, saf dengesizlik çoğunlukla 1x'te ve çok düşük harmoniklerle kendini gösterir. Ancak, mekanik gevşeklik veya şaft hizasızlığı, yüksek harmoniklerden (2x, 3x, 4x,...) oluşan bir "orman" oluşturur. 1x ile harmonikleri arasındaki genlik oranı analiz edilerek, farklı arıza türleri ayırt edilebilir.

Bölüm 2: Balanset-1A Kullanılarak Titreşim Spektrumu Elde Edilmesi

Teşhisin kalitesi doğrudan ilk verilerin kalitesine bağlıdır. Hatalı ölçümler, hatalı sonuçlara, gereksiz onarımlara veya tam tersine, gelişmekte olan bir arızanın gözden kaçmasına yol açabilir. Bu bölüm, cihazınızı kullanarak doğru ve tekrarlanabilir veri toplamanıza yardımcı olacak pratik bir kılavuz sunmaktadır.

2.1. Ölçümlere Hazırlık: Doğru Verinin Anahtarı

Kabloları bağlayıp programı başlatmadan önce, sensörlerin doğru kurulumuna özellikle dikkat edilmelidir. Bu, sonraki tüm analizlerin güvenilirliğini belirleyen en önemli aşamadır.

Montaj Yöntemi: Balanset-1A, manyetik sensör tabanlarıyla birlikte gelir. Bu, kullanışlı ve hızlı bir montaj yöntemidir, ancak etkili olması için bazı kurallara uyulması gerekir. Ölçüm noktasındaki yüzey şu şekilde olmalıdır:

• Temiz: Kir, pas ve dökülen boyayı temizleyin.
• Düz: Sensör, mıknatısın tüm yüzeyiyle aynı hizada olmalıdır. Yuvarlak yüzeylere veya cıvata başlarına monte etmeyin.
• Cüsseli: Ölçüm noktası makinenin yük taşıyan yapısının (örneğin yatak yuvası) bir parçası olmalı, ince bir koruyucu kapak veya soğutma kanadı olmamalıdır.

Sabit izleme için veya yüksek frekanslarda maksimum doğruluk elde etmek için, makine tasarımı izin veriyorsa dişli bağlantı (saplama) kullanılması önerilir.

Konum: Rotor çalışması sırasında oluşan kuvvetler, yataklar aracılığıyla makine gövdesine iletilir. Bu nedenle, sensörleri yerleştirmek için en iyi yer yatak yuvalarıdır. Titreşimi minimum bozulma ile ölçmek için sensörü yatağa mümkün olduğunca yakın yerleştirmeye çalışın.

Ölçüm Yönü: Titreşim üç boyutlu bir süreçtir. Makinenin durumunun tam bir resmini elde etmek için üç yönde ölçüm yapılmalıdır:

• Radyal yatay (H): Mil eksenine dik, yatay düzlemde.
• Radyal dikey (V): Mil eksenine dik, düşey düzlemde.
• Eksenel (A): Mil eksenine paralel.

Kural olarak, yapının yatay yöndeki rijitliği dikey yöndekinden daha düşüktür, bu nedenle yatay yöndeki titreşim genliği genellikle en yüksektir. Bu nedenle ilk değerlendirmede genellikle yatay yön tercih edilir. Ancak eksenel titreşim, şaft hizasızlığı gibi kusurların teşhisi için kritik öneme sahip benzersiz bilgiler taşır.

Balanset-1A, kılavuzda öncelikli olarak iki düzlemli dengeleme perspektifinden ele alınan iki kanallı bir cihazdır. Ancak bu, teşhis açısından çok daha geniş olanaklar sunar. İki farklı yataktaki titreşimi ölçmek yerine, her iki sensör de aynı yatak ünitesine farklı yönlerde bağlanabilir. Örneğin, 1 numaralı sensör kanalı radyal (yatay), 2 numaralı sensör kanalı ise eksenel olarak monte edilebilir. İki yöndeki spektrumların eş zamanlı olarak alınması, eksenel ve radyal titreşimin anında karşılaştırılmasını sağlar; bu, profesyonel teşhis uygulamalarında güvenilir hizalama hatası tespiti için standart bir tekniktir. Bu yöntem, cihazın teşhis yeteneklerini kılavuzda açıklananların ötesine geçerek önemli ölçüde genişletir.

2.2. Adım Adım: Hızlı Değerlendirme için "Titreşimölçer" Modunu (F5) Kullanma

Bu mod, ana titreşim parametrelerinin operasyonel kontrolü için tasarlanmıştır ve hızlı "sahada" makine durumu değerlendirmesi için idealdir. Bu modda bir spektrum elde etme prosedürü aşağıdaki gibidir:

1. Sensörleri bağlayın: Titreşim sensörlerini seçilen noktalara yerleştirin ve ölçüm ünitesinin X1 ve X2 girişlerine bağlayın. Lazer takometreyi X3 girişine bağlayın ve şafta yansıtıcı bir işaretleyici takın.
2. Programı başlatın: Balanset-1A ana program penceresinde "F5 - Titreşim Ölçer" butonuna tıklayın.
3. Çalışma penceresi açılacaktır (kılavuzdaki Şekil 7.4). Üst kısmında dijital değerler görüntülenecektir: toplam titreşim (V1s), dönüş frekansındaki titreşim (V1o), faz (F1) ve dönüş hızı (N dev).
4. Ölçümü başlatın: "F9 - Çalıştır" düğmesine tıklayın. Program gerçek zamanlı olarak veri toplamaya ve görüntülemeye başlayacaktır.
5. Spektrumu analiz edin: Pencerenin alt kısmında "Titreşim spektrumu - kanal 1 ve 2 (mm/sn)" grafiği bulunur. Bu, titreşim spektrumudur. Yatay eksen frekansı Hz cinsinden, dikey eksen ise genliği mm/sn cinsinden gösterir.

Bu mod, dengeleme kılavuzunda bile önerilen ilk ve en önemli teşhis kontrolüne olanak tanır. V1s (genel titreşim) ve V1o (dönme frekansı 1x'teki titreşim) değerlerini karşılaştırın.

• V1s≈V1o ise, titreşim enerjisinin çoğunun dönme frekansında yoğunlaştığı anlamına gelir. Titreşimin temel nedeni büyük olasılıkla dengesizliktir.
• V1s≫V1o ise, titreşimin önemli bir kısmının başka kaynaklardan (hizalama bozukluğu, gevşeklik, yatak kusurları vb.) kaynaklandığını gösterir. Bu durumda, basit bir dengeleme sorunu çözmez ve spektrumun daha derinlemesine bir analizi gerekir.

2.3. Adım Adım: Ayrıntılı Analiz için "Grafikler" Modunu (F8) Kullanma

Spektrumun daha detaylı incelenmesini gerektiren ciddi teşhisler için "Grafikler" modu önemli ölçüde daha iyidir. Daha büyük ve daha bilgilendirici bir grafik sunarak, tepe noktalarının belirlenmesini ve yapılarının analiz edilmesini kolaylaştırır. Bu modda bir spektrum elde etme prosedürü:

1. Sensörleri "Vibrometre" modunda olduğu gibi bağlayın.
2. Başlatma modu: Ana program penceresinde "F8 - Grafikler" düğmesine tıklayın.
3. Grafik türünü seçin: Açılan pencerede (kılavuzdaki Şekil 7.19), üstte bir dizi düğme göreceksiniz. "F5-Spectrum (Hz)" seçeneğine tıklayın.
4. Spektrum analiz penceresi açılacaktır (kılavuzdaki Şekil 7.23). Üst kısımda zaman sinyali, alt kısımda ise titreşim spektrumu görüntülenecektir.
5. Ölçümü başlatın: "F9-Çalıştır" düğmesine tıklayın. Cihaz bir ölçüm gerçekleştirecek ve ayrıntılı grafikler oluşturacaktır.

Bu modda elde edilen spektrum, analiz için çok daha kullanışlıdır. Farklı frekanslardaki tepe noktalarını daha net görebilir, yüksekliklerini değerlendirebilir ve harmonik serileri belirleyebilirsiniz. Bu mod, bir sonraki bölümde açıklanan arızaların teşhisi için önerilir.

Bölüm 3: Titreşim Spektrumlarına Göre Tipik Arızaların Tanılanması (1000 Hz'e kadar)

Bu bölüm, kılavuzun pratik özünü oluşturmaktadır. Burada, spektrumları okumayı ve bunları belirli mekanik problemlerle ilişkilendirmeyi öğreneceğiz. Sahada kolaylık ve hızlı yönlendirme için, temel teşhis göstergeleri konsolide bir tabloda özetlenmiştir. Bu tablo, gerçek verileri analiz ederken hızlı bir referans görevi görecektir.

Tablo 3.1: Tanı Göstergelerinin Özeti

Arıza	Birincil Spektral İmza	Tipik Harmonikler	Notlar
Dengesizlik	1× dönme frekansında yüksek genlik	Düşük	Radyal titreşim baskındır. Genlik hızla birlikte karesel olarak artar.
Hizalama bozukluğu	2x dönme frekansında yüksek genlik	1×, 3×, 4×	Genellikle eksenel titreşimle birlikte görülür.
Mekanik gevşeklik	Çoklu harmonikler 1× (harmoniklerin "ormanı")	1×, 2×, 3×, 4×, 5×...	Çatlaklar nedeniyle 1/2x, 3/2x vb. noktalarda altharmonikler (0,5×, 1,5×) ortaya çıkabilir.
Rulman arızası	Eşzamanlı olmayan frekanslardaki tepe noktaları (BPFO, BPFI, vb.)	Kusur frekanslarının çoklu harmonikleri	Genellikle tepe noktalarının etrafında yan bantlar olarak görülür. Yüksek frekans aralığında "gürültü"ye benzer.
Dişli bağlantı hatası	Dişli örgüsünün (GMF) yüksek frekansı ve harmonikleri	1x'te GMF etrafındaki yan bantlar	Aşınma, diş hasarı veya eksantrikliği gösterir.

Şimdi bu kusurların her birini detaylı olarak inceleyelim.

3.1. Dengesizlik: En Yaygın Sorun

Fiziksel Neden: Dengesizlik, dönen bir parçanın (rotor) kütle merkezinin geometrik dönme ekseniyle çakışmaması durumunda ortaya çıkar. Bu durum, dönme sırasında radyal yönde etki eden ve yataklara ve temele iletilen bir merkezkaç kuvveti oluşturan "ağır bir nokta" oluşturur.

Spektral İmzalar: Ana belirti, kesinlikle dönme frekansında (1x) yüksek genlikli bir tepe noktasıdır. Titreşim ağırlıklı olarak radyaldir. İki ana dengesizlik türü vardır:

Statik Dengesizlik (Tek düzlem)

Spektrum Açıklaması: Spektrum, temel dönme frekansındaki (1x) tek bir tepe tarafından tamamen domine edilmektedir. Titreşim sinüzoidaldir ve diğer frekanslarda minimum enerjiye sahiptir.

Spektral Bileşenlerin Kısa Açıklaması: Öncelikle güçlü bir 1x dönme frekansı bileşeni. Çok az veya hiç yüksek harmonik yok (saf bir 1x tonu).

Temel Özellik: Tüm radyal yönlerde büyük 1x genliği. Her iki yataktaki titreşim aynı fazdadır (iki uç arasında faz farkı yoktur). Aynı yatakta yatay ve dikey ölçümler arasında genellikle yaklaşık 90° faz kayması gözlemlenir.

Dinamik Dengesizlik (İki düzlem / Çift)

Spektrum Açıklaması: Spektrum ayrıca, statik dengesizliğe benzer şekilde, devir başına bir kez (1x) baskın bir frekans tepe noktası göstermektedir. Titreşim, dönüş hızındadır ve dengesizlik tek sorunsa, önemli bir yüksek frekans içeriği yoktur.

Spektral Bileşenlerin Kısa Açıklaması: Baskın 1x RPM bileşeni (genellikle rotorda bir "sallanma" veya titreme ile). Diğer arızalar mevcut olmadığı sürece, daha yüksek harmonikler genellikle yoktur.

Temel Özellik: Her yatakta 1x titreşim faz dışı — Rotorun iki ucundaki titreşimler arasında yaklaşık 180°'lik bir faz farkı vardır (bu, çift dengesizliğini gösterir). Bu faz ilişkisindeki güçlü 1x tepe noktası, dinamik dengesizliğin işaretidir.

Ne yapalım: Spektrum dengesizliğe işaret ediyorsa, bir dengeleme prosedürü gerçekleştirilmelidir. Statik dengesizlik için tek düzlemde dengeleme yeterlidir (kılavuz bölüm 7.4), dinamik dengesizlik için ise iki düzlemde dengeleme yeterlidir (kılavuz bölüm 7.5).

3.2. Şaft Hizalama Hatası: Gizli Bir Tehdit

Fiziksel Neden: Hizalama hatası, iki bağlı şaftın (örneğin motor şaftı ve pompa şaftı) dönme eksenlerinin çakışmaması durumunda ortaya çıkar. Hizalama hatası olan şaftlar döndüğünde, kaplin ve yataklarda döngüsel kuvvetler oluşur ve bu da titreşime neden olur.

Paralel Hizalama Hatası (Ofset Şaftlar)

Spektrum Açıklaması: Titreşim spektrumu, özellikle radyal yönde, temel (1x) ve onun harmonikleri 2x ve 3x'te yüksek enerji sergilemektedir. Tipik olarak, 1x bileşeni baskındır ve uyumsuzluk mevcuttur; buna belirgin bir 2x bileşeni eşlik eder.

Spektral Bileşenlerin Kısa Açıklaması: 1x, 2x ve 3x şaft dönüş frekanslarında önemli tepe noktaları içerir. Bunlar ağırlıklı olarak radyal titreşim ölçümlerinde (şaftın dikine) görülür.

Temel Özellik: Radyal yöndeki yüksek 1x ve 2x titreşimler gösterge niteliğindedir. Kaplinin zıt taraflarındaki radyal titreşim ölçümleri arasında genellikle 180° faz farkı gözlemlenir ve bu, onu saf dengesizlikten ayırır.

Açısal Hizalama Bozukluğu (Eğimli Şaftlar)

Spektrum Açıklaması: Frekans spektrumu, şaft hızının güçlü harmoniklerini, özellikle 1x'e ek olarak belirgin bir 2x çalışma hızı bileşenini göstermektedir. 1x, 2x (ve genellikle 3x) hızlarında titreşimler ortaya çıkmakta olup, eksenel (şaft boyunca) titreşimler önemlidir.

Spektral Bileşenlerin Kısa Açıklaması: 1x ve 2x (ve bazen 3x) çalışma hızında belirgin tepe noktaları. 2x bileşeni genellikle 1x kadar veya daha büyüktür. Bu frekanslar, eksenel titreşim spektrumunda (makinenin ekseni boyunca) belirgindir.

Temel Özellik: 1x'e kıyasla nispeten yüksek ikinci harmonik (2x) genliği ve güçlü eksenel titreşim. Bağlantının her iki tarafındaki eksenel ölçümler, açısal uyumsuzluğun bir işareti olarak 180° faz dışıdır.

Ne yapalım: Burada dengeleme işe yaramayacaktır. Üniteyi durdurun ve özel aletler kullanarak şaft hizalama prosedürünü uygulayın.

3.3. Mekanik Gevşeklik: Makinede "Çıngırak" Sesi

Fiziksel Neden: Bu kusur, yapısal bağlantılarda rijitlik kaybıyla ilişkilidir: gevşek cıvatalar, temeldeki çatlaklar, yatak yuvalarındaki boşlukların artması. Boşluklar nedeniyle, karakteristik bir titreşim deseni oluşturan darbeler meydana gelir.

Mekanik Gevşeklik (Bileşen Gevşekliği)

Açıklama: Spektrum, dönme hızının frekans bileşenleri açısından zengindir. 1x'in tam sayı katlarından (1x'ten ~10x gibi yüksek mertebelere kadar) oluşan geniş bir aralıkta, önemli genliklere sahip frekanslar ortaya çıkar. Bazı durumlarda, alt harmonik frekanslar (örneğin, 0,5x) da görülebilir.

Spektral Bileşenler: Dönme hızının çoklu frekans bileşenleri baskındır (1x, 2x, 3x ... ~10x'e kadar). Bazen tekrarlanan darbeler nedeniyle 1/2x, 3/2x vb. değerlerde kesirli (yarım tam sayı) frekans bileşenleri de bulunabilir.

Temel Özellik: Spektrumdaki belirgin "tepe dizisi", dönme hızının tam sayı katları olan frekanslarda eşit aralıklarla dizilmiş çok sayıda tepedir. Bu, sertlik kaybını veya parçaların yanlış montajını gösterir ve bu da tekrarlanan darbelere neden olur. Çok sayıda harmoniğin (ve muhtemelen yarım tam sayı alt harmoniklerin) varlığı önemli bir göstergedir.

Yapısal Gevşeklik (Taban/Montaj Gevşekliği)

Açıklama: Titreşim spektrumunda, temel veya çift dönme frekansındaki titreşimler genellikle baskındır. Genellikle 1x ve/veya 2x'te bir tepe noktası görülür. Daha yüksek harmonikler (2x'in üzerinde), genellikle bu ana harmoniklere kıyasla çok daha küçük genliklere sahiptir.

Spektral Bileşenler: Çoğunlukla şaftın 1x ve 2x hızlarında frekans bileşenleri görülür. Diğer harmonikler (3x, 4x vb.) genellikle yoktur veya önemsizdir. Gevşeklik türüne (örneğin, devir başına bir darbe veya devir başına iki darbe) bağlı olarak 1x veya 2x bileşeni baskın olabilir.

Temel Özellik: Spektrumun geri kalanına göre 1x veya 2x (veya her ikisinde de) seviyesinde belirgin şekilde yüksek tepeler, yatakların veya yapının gevşekliğini gösterir. Makine gevşek bir şekilde monte edilmişse, titreşim dikey yönde daha güçlüdür. Az sayıda yüksek dereceli harmonik içeren bir veya iki düşük dereceli baskın tepe, yapısal veya temel gevşekliğinin karakteristiğidir.

Ne yapalım: Ünitenin kapsamlı bir incelemesi gereklidir. Erişilebilir tüm sabitleme cıvatalarını (yatak, gövde) kontrol edin. Şasi ve temelde çatlak olup olmadığını kontrol edin. Dahili bir gevşeklik varsa (örneğin, yatak yuvası), ünitenin sökülmesi gerekebilir.

3.4. Rulman Arızaları: Erken Uyarı

Fiziksel Neden: Yuvarlanma yüzeylerinde (iç halka, dış halka, yuvarlanma elemanları) veya kafeste kusurların (çukurlar, çatlaklar, aşınma) oluşması. Bir yuvarlanma elemanı bir kusurun üzerinden her geçtiğinde, kısa bir darbe darbesi oluşur. Bu darbeler, her yatak elemanının kendine özgü belirli bir frekans karakteristiğinde tekrarlanır.

Spektral İmzalar: Rulman arızaları, senkron olmayan frekanslarda, yani dönme frekansının (1x) tam sayı katları olmayan frekanslarda tepe noktaları olarak ortaya çıkar. Bu frekanslar (BPFO - dış bilezik arıza frekansı, BPFI - iç bilezik, BSF - yuvarlanan eleman, FTF - kafes) rulman geometrisine ve dönme hızına bağlıdır. Yeni başlayan bir teşhis uzmanı için, bunların kesin değerlerini hesaplamak gerekli değildir. Önemli olan, spektrumdaki varlıklarını tanımayı öğrenmektir.

Dış Yarış Kusuru

Spektrum Açıklaması: Titreşim spektrumu, dış yatak kusur frekansına ve onun harmoniklerine karşılık gelen bir dizi tepe noktası sergiler. Bu tepe noktaları genellikle daha yüksek frekanslardadır (mil dönüşünün tam sayı katları değildir) ve yuvarlanan bir elemanın dış yatak kusurunun üzerinden her geçişini gösterir.

Spektral Bileşenlerin Kısa Açıklaması: Dış yatak bilye geçiş frekansının (BPFO) çoklu harmonikleri mevcuttur. Tipik olarak, belirgin bir dış yatak arızası için spektrumda BPFO'nun 8–10 harmoniği gözlemlenebilir. Bu tepe noktaları arasındaki boşluk, BPFO'ya (yatak geometrisi ve hız tarafından belirlenen karakteristik bir frekans) eşittir.

Temel Özellik: BPFO'daki belirgin bir tepe dizisi ve ardışık harmonikleri, imza niteliğindedir. Çok sayıda eşit aralıklı yüksek frekanslı tepe noktasının (BPFO, 2xBPFO, 3xBPFO, ...) varlığı, dış bilezik yatağında bir kusur olduğunu açıkça göstermektedir.

İç Yarış Kusuru

Spektrum Açıklaması: İç yatak arızasının spektrumu, iç yatak arıza frekansında ve harmoniklerinde birkaç belirgin tepe noktası göstermektedir. Ayrıca, bu arıza frekansı tepe noktalarının her birine genellikle çalışma hızı (1x) frekansında aralıklı yan bant tepe noktaları eşlik eder.

Spektral Bileşenlerin Kısa Açıklaması: Genellikle 8-10 harmonik mertebesinde olan iç bilezik bilye geçiş frekansının (BPFI) çoklu harmoniklerini içerir. Tipik olarak, bu BPFI tepeleri ±1x RPM'de yan bantlar tarafından modüle edilir; yani her BPFI harmoniğinin yanında, ana tepeden şaft dönüş frekansına eşit bir miktarla ayrılmış daha küçük yan tepeler belirir.

Temel Özellik: Belirgin işaret, yan bant deseniyle iç yarış kusur frekansı (BPFI) harmoniklerinin varlığıdır. BPFI harmonikleri etrafındaki şaft hızında aralıklı yan bantlar, iç yarış kusurunun her devirde bir kez yüklendiğini ve dış yarıştan ziyade iç yarış sorununu doğruladığını gösterir.

Yuvarlanma Elemanı Arızası (Top/Silindir)

Spektrum Açıklaması: Yuvarlanan bir eleman (bilye veya silindir) kusuru, yuvarlanan eleman dönüş frekansında ve onun harmoniklerinde titreşim üretir. Spektrum, şaft hızının tam sayı katları olmayan, bilye/silindir dönüş frekansının (BSF) katları olan bir dizi tepe gösterecektir. Bu harmonik tepelerden biri genellikle diğerlerinden önemli ölçüde daha büyüktür ve kaç yuvarlanan elemanın hasar gördüğünü yansıtır.

Spektral Bileşenlerin Kısa Açıklaması: Temel yuvarlanan eleman arıza frekansında (BSF) ve harmoniklerinde tepe noktaları (BSF, 2xBSF, 3xBSF vb.) görülecektir. Özellikle, bu tepe noktalarının genlik örüntüsü, hasarlı eleman sayısını gösterebilir; örneğin, ikinci harmonik en büyükse, iki bilye/makarada spall olduğunu gösterebilir. Yuvarlanan eleman hasarı genellikle yarış hasarına da yol açtığından, yarış arıza frekanslarında bir miktar titreşim buna eşlik eder.

Temel Özellik: Mil dönüş frekansı yerine BSF (yatak elemanı dönüş frekansı) ile aralıklı bir dizi tepe noktasının varlığı, yuvarlanan bir eleman kusurunu gösterir. BSF'nin N'inci harmoniğinin özellikle yüksek genliği, genellikle N elemanın hasarlı olduğunu gösterir (örneğin, çok yüksek bir 2xBSF tepe noktası, kusurlu iki bilyeye işaret edebilir).

Kafes Arızası (Rulman Kafesi / FTF)

Spektrum Açıklaması: Bir rulmandaki kafes (ayırıcı) kusuru, rulmanın dönme frekansında (Temel Tren Frekansı - FTF) ve harmoniklerinde titreşime neden olur. Bu frekanslar genellikle senkron altıdır (şaft hızının altında). Spektrum, FTF, 2xFTF, 3xFTF vb. tepe noktaları gösterecek ve genellikle modülasyon nedeniyle diğer rulman frekanslarıyla bir miktar etkileşime girecektir.

Spektral Bileşenlerin Kısa Açıklaması: Kafesin dönme frekansına (FTF) ve bunun tam sayı katlarına karşılık gelen düşük frekanslı tepe noktaları. Örneğin, FTF ≈ 0,4x şaft hızı ise, ~0,4x, ~0,8x, ~1,2x vb. değerlerde tepe noktaları görebilirsiniz. Çoğu durumda, bir kafes arızası yarış arızalarıyla birlikte bulunur, bu nedenle FTF yarış arızası sinyallerini modüle ederek toplam/fark frekansları (yarış frekansları etrafında yan bantlar) üretebilir.

Temel Özellik: Yatak kafesi dönüş hızı (FTF) ile uyumlu bir veya daha fazla alt harmonik tepe (1x'in altında), bir kafes sorununa işaret eder. Bu durum genellikle diğer yatak arızası belirtileriyle birlikte ortaya çıkar. Temel belirti, spektrumda FTF ve harmoniklerinin varlığıdır; ancak kafes arızalı olmadığı sürece bu durum nadirdir.

Ne yapalım: Yatak frekanslarının ortaya çıkması harekete geçme çağrısıdır. Bu ünitenin takibini yoğunlaştırmak, yağlama durumunu kontrol etmek ve en kısa sürede yatak değişimini planlamaya başlamak gerekir.

3.5. Dişli Arızaları

Dişli Eksantrikliği / Eğik Mil

Spektrum Açıklaması: Bu arıza, dişli geçiş frekansı (GMF) tepe noktası, dişlinin şaft dönüş frekansı (dişli devrinin 1 katı) aralığındaki yan bant tepe noktalarıyla çevrilidir. Çoğu zaman, eksantrikliğin dengesizlik benzeri etkisi nedeniyle dişlinin kendi çalışma hızının 1 katı titreşimi de yükselir.

Spektral Bileşenlerin Kısa Açıklaması: Dişli örgü frekansında ve alt harmoniklerinde (örneğin, 1x, 2x, 3x GMF) belirgin bir genlik artışı. GMF etrafında (ve bazen harmonikleri etrafında), etkilenen dişlinin dönüş hızının 1 katına eşit aralıklarla belirgin yan bantlar beliriyor. Bu yan bantların varlığı, dişlinin dönüşüyle örgü frekansının genlik modülasyonuna işaret ediyor.

Temel Özellik: 1x dişli frekansında belirgin yan bantlara sahip dişli geçiş frekansı, karakteristik özelliğidir. Bu yan bant düzeni (çalışma hızına göre GMF etrafında eşit aralıklarla dağılmış tepe noktaları), dişli eksantrikliğini veya eğik bir dişli şaftını güçlü bir şekilde gösterir. Ayrıca, dişlinin temel (1x) titreşimi normalden daha yüksek olabilir.

Dişli Diş Aşınması veya Hasarı

Spektrum Açıklaması: Dişli dişi arızaları (aşınmış veya kırık dişler gibi), dişli geçiş frekansında ve harmoniklerinde titreşim artışına neden olur. Spektrum genellikle yüksek genlikte birden fazla GMF tepe noktası (1xGMF, 2xGMF vb.) gösterir. Ayrıca, bu GMF tepe noktalarının etrafında, şaft dönüş frekansıyla aralıklı çok sayıda yan bant frekansı belirir. Bazı durumlarda, dişli doğal frekanslarının (rezonanslarının) yan bantlarla uyarılması da gözlemlenebilir.

Spektral Bileşenlerin Kısa Açıklaması: Dişli bağlantı frekansında (diş bağlantı frekansı) ve harmoniklerinde (örneğin, 2xGMF) yükselen tepe noktaları. Her büyük GMF harmoniğinin etrafında, 1x çalışma hızıyla ayrılmış yan bant tepe noktaları bulunur. 1x, 2x, 3x GMF bileşenleri etrafındaki yan bantların sayısı ve boyutu, diş hasarının şiddetiyle birlikte artma eğilimindedir. Şiddetli durumlarda, dişlinin rezonans frekanslarına karşılık gelen (kendi yan bantlarıyla) ek tepe noktaları ortaya çıkabilir.

Temel Özellik: Yoğun yan bant desenleriyle birlikte gelen çoklu yüksek genlikli dişli örgüsü frekans harmonikleri, ayırt edici özelliktir. Bu, aşınma veya kırık bir diş nedeniyle düzensiz diş geçişini gösterir. Aşırı aşınmış veya hasarlı bir dişli, örgü frekansı tepe noktaları etrafında geniş yan bantlar (1x dişli hızı aralıklarında) gösterir ve bu da onu, GMF'de daha temiz bir spektruma sahip olan sağlıklı bir dişliden ayırır.

Ne yapalım: Dişli takımlarıyla ilgili frekansların görünümü daha yakından takip edilmelidir. Şanzımandaki yağ durumunun metalik partiküller açısından kontrol edilmesi ve diş aşınması veya hasarının değerlendirilmesi için şanzıman muayenesi planlanması önerilir.

Gerçek dünya koşullarında, makinelerin nadiren tek bir arızadan muzdarip olduğunu anlamak önemlidir. Çoğu zaman, spektrum, dengesizlik ve hizalama hatası gibi çeşitli arıza belirtilerinin bir birleşimidir. Bu, yeni başlayan bir teşhis uzmanı için kafa karıştırıcı olabilir. Bu gibi durumlarda basit bir kural geçerlidir: önce en büyük genliğe sahip tepe noktasına karşılık gelen sorunu ele alın. Genellikle, ciddi bir arıza (örneğin, ciddi hizalama hatası), yatak aşınmasının artması veya bağlantı elemanlarının gevşemesi gibi ikincil sorunlara neden olur. Kök nedeni ortadan kaldırarak, ikincil arızaların ortaya çıkma olasılığını önemli ölçüde azaltabilirsiniz.

Bölüm 4: Pratik Öneriler ve Sonraki Adımlar

Spektrum yorumlamanın temellerine hakim olduktan sonra, ilk ve en önemli adımı attınız. Şimdi bu bilgiyi günlük bakım pratiğinize entegre etmeniz gerekiyor. Bu bölüm, tek seferlik ölçümlerden sistematik bir yaklaşıma nasıl geçeceğinize ve elde edilen verileri bilinçli kararlar almak için nasıl kullanacağınıza ayrılmıştır.

4.1. Tek Ölçümden İzlemeye: Trendlerin Gücü

Tek bir spektrum, makinenin belirli bir andaki durumunun yalnızca bir "anlık görüntüsüdür". Oldukça bilgilendirici olabilir, ancak gerçek değeri önceki ölçümlerle karşılaştırıldığında ortaya çıkar. Bu işleme durum izleme veya trend analizi denir.

Fikir çok basit: Makinenin durumunu mutlak titreşim değerlerine ("iyi" veya "kötü") göre değerlendirmek yerine, bu değerlerin zaman içinde nasıl değiştiğini izliyorsunuz. Belirli bir frekansta genlikte yavaş ve kademeli bir artış sistematik aşınmayı gösterirken, ani bir sıçrama bir kusurun hızla geliştiğini gösteren bir alarm sinyalidir.

Pratik İpucu:

• Temel Spektrum Oluşturun: Yeni, yeni tamir edilmiş veya sorunsuz çalıştığı bilinen ekipmanlarda kapsamlı bir ölçüm gerçekleştirin. Bu verileri (spektrumlar ve sayısal değerler) Balanset-1A program arşivine kaydedin. Bu, bu makine için "sağlık ölçütünüz" olacaktır.
• Periyodikliği Belirleyin: Kontrol ölçümlerini ne sıklıkla gerçekleştireceğinizi belirleyin. Kritik öneme sahip ekipmanlar için bu, iki haftada bir; yardımcı ekipmanlar için ise ayda veya üç ayda bir olabilir.
• Tekrarlanabilirliği Sağlayın: Her seferinde ölçümleri aynı noktalarda, aynı yönlerde ve mümkünse makinenin aynı çalışma koşullarında (yük, sıcaklık) yapın.
• Karşılaştırın ve Analiz Edin: Her yeni ölçümden sonra, elde edilen spektrumu başlangıç ve öncekilerle karşılaştırın. Sadece yeni tepe noktalarının ortaya çıkmasına değil, aynı zamanda mevcut olanların genliğindeki artışa da dikkat edin. Herhangi bir tepe noktasının genliğindeki keskin bir artış (örneğin, önceki ölçüme kıyasla iki kat), mutlak titreşim değeri ISO standartlarına göre kabul edilebilir sınırlar içinde olsa bile, gelişmekte olan bir kusurun güvenilir bir sinyalidir.

4.2. Ne Zaman Dengeye Gelmeli ve Ne Zaman Başka Bir Sebep Aranmalı?

Teşhisin nihai amacı yalnızca bir kusuru bulmak değil, gerekli eylemler hakkında doğru kararı vermektir. Spektrum analizine dayanarak, basit ve etkili bir karar verme algoritması oluşturulabilir.

Spektrum Analizine Dayalı Eylem Algoritması:

1. Balanset-1A'yı kullanarak, tercihen "Grafikler" modunda (F8), hem radyal hem de eksenel yönlerde ölçümler alarak yüksek kaliteli bir spektrum elde edin.
2. En büyük genliğe sahip tepeyi belirleyin. Bu, öncelikle ele alınması gereken baskın sorunu gösterir.
3. Bu tepe noktasının frekansına göre arızanın türünü belirleyin:
   • Eğer 1x tepe noktası baskınsa: En olası sebep dengesizliktir.
     Aksiyon: Balanset-1A cihazının işlevselliğini kullanarak dinamik dengeleme prosedürünü gerçekleştirin.
   • Eğer 2x tepe noktası baskın ise (özellikle eksenel yönde yüksek ise): En olası neden şaft hizalamasının bozulmasıdır.
     Aksiyon: Dengeleme etkisizdir. Üniteyi durdurup şaft hizalaması yapmak gerekir.
   • Çok sayıda harmonikten (1x, 2x, 3x,...) oluşan bir "orman" gözlemlenirse: En olası sebep mekanik gevşekliktir.
     Aksiyon: Görsel bir inceleme yapın. Tüm montaj cıvatalarını kontrol edip sıkın. Çerçeve ve temelde çatlak olup olmadığını inceleyin.
   • Orta veya yüksek frekans aralığında senkron olmayan tepeler baskınsa: En olası neden rulman arızasıdır.
     Aksiyon: Yatak ünitesindeki yağlamayı kontrol edin. Yatak değişimini planlamaya başlayın. Arıza gelişim oranını izlemek için bu ünitenin izleme sıklığını artırın.
   • Yan bantlı dişli bağlantı frekansı (GMF) baskınsa: En olası sebep dişli arızasıdır.
     Aksiyon: Şanzımandaki yağ durumunu kontrol edin. Diş aşınması veya hasarını değerlendirmek için şanzıman muayenesi planlayın.

Bu basit algoritma, tüm tanı çalışmalarının nihai hedefi olan soyut analizden somut, hedefli bakım eylemlerine geçişi sağlar.

Sonuç

Başlangıçta dengeleme için özel bir araç olarak tasarlanan Balanset-1A cihazı, çok daha büyük bir potansiyele sahiptir. Titreşim spektrumlarını elde etme ve görüntüleme yeteneği, cihazı güçlü bir giriş seviyesi titreşim analizörüne dönüştürür. Bu makale, kılavuzda açıklanan cihazın operasyonel yetenekleri ile titreşim analizi seanslarınızdan elde edilen verileri yorumlamak için gerekli temel bilgiler arasında bir köprü oluşturmayı amaçlamaktadır.

Temel spektrum analizi becerilerine hakim olmak, sadece teori öğrenmekle ilgili değil, aynı zamanda işinizin verimliliğini artıracak pratik bir araç edinmekle de ilgilidir. Dengesizlik, hizasızlık, gevşeklik ve yatak kusurları gibi çeşitli arızaların titreşim spektrumunda nasıl benzersiz "parmak izleri" olarak ortaya çıktığını anlamak, çalışan bir makineyi sökmeden içine bakmanızı sağlar.

Bu rehberden çıkarılacak temel dersler:

• Titreşim bilgidir. Spektrumdaki her tepe, mekanizmada meydana gelen belirli bir süreç hakkında bilgi taşır.
• FFT sizin tercümanınızdır. Hızlı Fourier Dönüşümü, titreşimlerin karmaşık ve kaotik dilini, frekansların ve genliklerin basit ve anlaşılır diline çevirir.
• Tanılama, desen tanımadır. Büyük kusurlar için karakteristik spektral desenleri belirlemeyi öğrenerek, artan titreşimin temel nedenini hızlı ve doğru bir şekilde belirleyebilirsiniz.
• Trendler mutlak değerlerden daha önemlidir. Mevcut verilerin düzenli olarak izlenmesi ve temel verilerle karşılaştırılması, sorunların en erken aşamada tespit edilmesini sağlayan öngörücü yaklaşımın temelini oluşturur.

Kendine güvenen ve yetkin bir titreşim analisti olma yolu zaman ve pratik gerektirir. Denemekten, çeşitli ekipmanlardan veri toplamaktan ve kendi "sağlık spektrumları" ve "hastalık spektrumları" kütüphanenizi oluşturmaktan korkmayın. Bu kılavuz size bir harita ve pusula sağlamıştır. Balanset-1A'yı yalnızca dengeleme yaparak semptomları "tedavi etmek" için değil, aynı zamanda doğru bir "teşhis" koymak için de kullanın. Bu yaklaşım, ekipmanınızın güvenilirliğini önemli ölçüde artırmanıza, acil durum duruşlarının sayısını azaltmanıza ve niteliksel olarak yeni bir bakım seviyesine geçmenize olanak tanır.