Endüstriyel Egzoz Fanı Dengeleme: Teoriden Pratiğe Tam Kılavuz

Bölüm 1: Dengesizliğin Temel İlkeleri - "Neden"i Anlamak

Dönen kütlelerin dengelenmesi, özellikle endüstriyel ekipmanların bakım ve onarımında önemli işlemlerden biridir. egzoz dengeleme Aşırı titreşimle ilgili sorunların etkili ve bilinçli bir şekilde ortadan kaldırılması için, dengesizliğin altında yatan fiziksel süreçlerin, çeşitlerinin, nedenlerinin ve yıkıcı sonuçlarının derinlemesine anlaşılması gerekir.

1.1. Dengesizlik Fiziği: Titreşim Bilimi

İdeal bir dünyada, egzoz fanı pervanesi gibi dönen bir gövde mükemmel bir dengeye sahip olurdu. Mekanik açıdan bu, ana merkez atalet ekseninin geometrik dönme ekseniyle tamamen örtüştüğü anlamına gelir. Ancak gerçekte, üretim kusurları ve operasyonel faktörler nedeniyle, rotorun kütle merkezinin dönme eksenine göre kaydığı, dengesizlik adı verilen bir durum meydana gelir.

Böyle dengesiz bir rotor dönmeye başladığında, bu kütle ofseti merkezkaç kuvveti oluşturur. Bu kuvvet sürekli yön değiştirerek, dönme eksenine dik olarak etki eder ve şaft aracılığıyla yatak desteklerine ve ardından tüm yapıya iletilir. Bu döngüsel kuvvet, titreşimin temel nedenidir.

Burada F merkezkaç kuvveti, m dengesiz kütle büyüklüğü, ω açısal hız ve r dönme ekseninden dengesiz kütleye olan uzaklıktır (eksantriklik).

Bu ilişkinin temel noktası, eylemsizlik kuvvetinin dönüş hızının karesiyle (ω²) orantılı olarak artmasıdır. Bu, pratik açıdan büyük önem taşır. egzoz dengeleme Örneğin, egzoz fanı hızının iki katına çıkarılması, titreşim kuvvetini dört kat artıracaktır. Bu doğrusal olmayan büyüme, düşük hızlarda kabul edilebilir bir şekilde çalışan bir egzoz fanının, örneğin frekans dönüştürücülerle kontrol edildiğinde, nominal veya artırılmış hıza ulaştığında neden felaket düzeyinde titreşimler gösterebileceğini açıklar.

1.2. Dengesizliğin Sınıflandırılması: Üç Tür Sorun

Rotor dengesizliği, atalet ekseni ile dönme ekseninin karşılıklı düzenlenmesine bağlı olarak üç ana tipe ayrılır:

Statik Dengesizlik (Kuvvet/Statik Dengesizlik)

Tanım: Eylemsizlik ekseninin dönme eksenine paralel olarak kaydırılmasıyla oluşur. Bu, rotor üzerinde tek bir "ağır nokta" olarak düşünülebilir.

Tanı: Bu tür bir dengesizlik, hareketsizken bile ortaya çıkması bakımından benzersizdir. Böyle bir rotor, düşük sürtünmeli yatay desteklere ("bıçak sırtı" olarak adlandırılır) yerleştirilirse, yerçekimi altında her zaman dönecek ve ağır ucu aşağıya bakacak şekilde duracaktır.

Düzeltme: Belirlenen ağır noktanın 180 derece karşısında, tek bir düzlemde düzeltici kütle ekleyerek (veya çıkararak) nispeten basit bir şekilde ortadan kaldırılabilir. Statik dengesizlik, düşük uzunluk/çap (L/D) oranlarına (örneğin 0,5'ten az) sahip dar, disk biçimli rotorların karakteristiğidir.

Çift Dengesizliği

Tanım: Eylemsizlik ekseni, rotorun kütle merkezindeki dönme ekseniyle kesiştiğinde meydana gelir. Fiziksel olarak bu, rotor uzunluğu boyunca iki farklı düzlemde bulunan ve birbirinden 180 derece uzaklıkta konumlandırılmış iki eşit dengesiz kütleye eşdeğerdir.

Tanı: Statik konumda, böyle bir rotor dengelidir ve belirli bir pozisyonu işgal etme eğiliminde olmayacaktır. Ancak, dönüş sırasında bu kütle çifti, rotoru dönüş eksenine dik yönde döndürme eğiliminde olan bir "sallanma" veya "yalpalama" momenti oluşturarak desteklerde güçlü titreşimlere neden olur.

Düzeltme: Bu anı telafi etmek için en az iki düzlemde düzeltme yapılması gerekir.

Dinamik Dengesizlik

       

Tanım: Bu, pratikte en yaygın ve sık karşılaşılan durumdur; eylemsizlik ekseni, dönme ekseniyle ne paraleldir ne de kesişir, ancak uzayda dönme ekseniyle eğiktir. Dinamik dengesizlik, her zaman statik ve çift dengesizliklerin bir birleşimidir.

Tanı: Sadece rotor dönüşü sırasında ortaya çıkar.

Düzeltme: Hem kuvvet hem de moment bileşenlerini aynı anda telafi etmek için her zaman en az iki düzeltme düzleminde dengeleme gereklidir.

1.3. Sorunların Kök Nedenleri: Dengesizlik Nereden Kaynaklanıyor?

Dengesizliğin nedenleri, özellikle aşağıdakiler için önemli olan iki büyük gruba ayrılabilir: egzoz dengeleme uygulamalar:

Operasyonel Faktörler (en yaygın):

• Malzeme Birikimi: Kirli ortamlarda çalışan egzoz fanlarının en yaygın nedeni, pervane kanatlarında toz, kir, boya, işlem ürünleri veya nemin eşit olmayan bir şekilde birikmesidir. Bu durum, kütle dağılımını değiştirir.
• Aşınma ve Korozyon: Bıçakların düzensiz aşınması, sıvı girişinden kaynaklanan damlacık erozyonu veya kimyasal korozyon bazı bölgelerde kütle kaybına ve buna bağlı olarak dengesizliğe yol açar.
• Termal Deformasyon: Özellikle sıcak ekipmanların uzun süreli duruşları sırasında rotorun eşit olmayan şekilde ısınması veya soğuması, şaftın veya pervanenin geçici veya kalıcı olarak eğilmesine yol açabilir.
• Denge Ağırlıklarının Kaybı: Daha önce takılan düzeltici ağırlıklar titreşim, korozyon veya mekanik darbe nedeniyle ayrılabilir.

Üretim ve Montaj Hataları:

• Üretim Hataları: Malzemenin homojen olmaması (örneğin döküm gözenekliliği), işlemede hatalar veya pervaneye düşük kaliteli kanat montajı.
• Montaj ve Kurulum Hataları: Mil üzerine uygunsuz pervane montajı, hizalama hatası, göbek bağlantılarının gevşemesi, motor ve fan millerinin hizasız olması.
• İlgili Bileşen Sorunları: Standart dışı veya aşınmış tahrik kayışlarının kullanılması, yatak arızaları, ünitenin temele montajının gevşemesi (yumuşak ayak olarak bilinen durum).

1.4. Dengesizliğin Sonuçları: Yıkımın Zincirleme Tepkimesi

Dengesizlik sorunlarının göz ardı edilmesi, hem mekanik ekipman bileşenlerini hem de özellikle egzoz sistemlerinde kritik olan ekonomik performansı etkileyen yıkıcı sonuçların zincirleme reaksiyonuna yol açar:

Mekanik Sonuçlar:

• Titreşim ve Gürültü: Titreşim ve gürültünün ani artışı en belirgin sonuç olup, çalışma koşullarının kötüleşmesine yol açar ve arızanın ilk sinyali olarak değerlendirilir.
• Hızlandırılmış Yatak Aşınması: En sık görülen, pahalı ve tehlikeli sonuç. Merkezkaç kuvvetinden kaynaklanan döngüsel yükler, yuvarlanma elemanlarının ve yuvarlanma yollarının daha hızlı yorulmasına ve tahrip olmasına neden olarak rulman ömrünü onlarca kat azaltır.
• Yorgunluk Arızası: Uzun süreli titreşime maruz kalma, metalde yorulma birikmesine yol açarak şaftların, destek yapılarının, kaynakların tahrip olmasına ve hatta üniteyi temele sabitleyen ankraj cıvatalarının kırılmasına neden olabilir.
• Komşu Bileşenlerde Hasar: Titreşim aynı zamanda kaplin bağlantılarını, kayış tahriklerini ve şaft contalarını da tahrip eder.

Ekonomik ve İşletmesel Sonuçlar:

• Artan Enerji Tüketimi: Motor enerjisinin önemli bir kısmı havayı hareket ettirmek için değil, titreşim yaratmak için harcanmakta ve bu da doğrudan maddi kayıplara yol açmaktadır.
• Düşük Performans: Titreşim, pervane aerodinamik özelliklerini bozarak egzoz fanının yarattığı hava akışının ve basıncın azalmasına neden olabilir.
• Acil Durum Duruşu: Sonuç olarak dengesizlik, acil ekipman durmasına yol açar ve bu da pahalı onarımlara ve üretim hattının durmasından kaynaklanan kayıplara neden olur.
• Güvenlik Tehditleri: Kritik durumlarda, yüksek hızlarda pervane tahribatı meydana gelebilir ve bu durum personel hayatı ve sağlığı açısından doğrudan tehdit oluşturabilir.

Bölüm 2: Titreşim Tanılama - Hassas Tanı Sanatı

Doğru teşhis, başarılı dengelemenin temel taşıdır. Kütle düzeltmesine geçmeden önce, aşırı titreşimin temel nedeninin dengesizlik olduğundan emin olmak gerekir. Bu bölüm, yalnızca sorun tespitini değil, aynı zamanda sorunun niteliğini de kesin olarak belirlemeyi sağlayan enstrümantal yöntemlere ayrılmıştır.

2.1. Titreşim Neden Her Zaman Dengesizlik Değildir: Ayırıcı Tanı

Her bakım uzmanının anlaması gereken temel bir ilke: Aşırı titreşim bir semptomdur, bir teşhis değil. Dengesizlik, egzoz fanı titreşiminin en yaygın nedenlerinden biri olsa da, başlamadan önce elenmesi gereken benzer örüntüler oluşturabilecek başka arızalar da vardır. egzoz dengeleme iş.

Dengesizlik "kılığına bürünen" başlıca kusurlar:

• Hizalama bozukluğu: Motor ve fan arasında şaft hizasızlığı. Titreşim spektrumunda, özellikle eksenel yönde, çalışma frekansının iki katı (2x) değerinde belirgin bir tepe noktası ile karakterizedir.
• Mekanik Gevşeklik: Yatak destek cıvatalarının gevşemesi, temel iskeletinde çatlaklar. Bir dizi çalışma frekansı harmoniği (1x, 2x, 3x vb.) ve daha ciddi durumlarda alt harmonikler (0,5x, 1,5x) şeklinde ortaya çıkar.
• Rulman Arızaları: Yarış yollarında veya yuvarlanma elemanlarında dökülme, çatlaklar. Rulman geometrisinden hesaplanan karakteristik yüksek frekanslı, senkron olmayan (dönme frekansının katları olmayan) bileşenlerde titreşim oluşturur.
• Bükülmüş Şaft: Hem çalışma (1x) hem de çift çalışma (2x) frekanslarında titreşim yaratır, teşhisi büyük ölçüde zorlaştırır ve dengesizlik ve hizalama hatalarını ayırt etmek için zorunlu faz analizi uygulamasını gerektirir.
• Rezonans: Çalışma dönüş frekansı yapının doğal frekanslarından biriyle çakıştığında, keskin ve çoklu titreşim artışı meydana gelir. Bu son derece tehlikeli durum dengelemeyle ortadan kaldırılamaz.

2.2. Uzman Araç Seti: Mühendisin Gözleri ve Kulakları

Hassas titreşim teşhisi ve ardından egzoz dengeleme özel ekipman gerektirir:

• Titreşim Sensörleri (İvmeölçerler): Birincil veri toplama araçları. Makinenin üç boyutlu titreşim görüntüsünün tamamını elde etmek için, sensörler yatak yuvalarına üç karşılıklı dik yönde (yatay, dikey ve eksenel) yerleştirilir.
• Taşınabilir Titreşim Analizörleri/Dengeleyiciler: Modern enstrümanlar gibi Balanset-1A Titreşim ölçer (genel titreşim seviyesi ölçümü), Hızlı Fourier Dönüşümü (FFT) spektrum analizörü, faz ölçer ve dengeleme hesaplayıcısının işlevlerini bir araya getirir. Ekipmanın çalışma sahasında doğrudan eksiksiz teşhis ve dengeleme olanağı sağlarlar.
• Takometre (Optik veya Lazer): Her dengeleme kitinin ayrılmaz bir parçasıdır. Hassas dönüş hızı ölçümü ve faz ölçüm senkronizasyonu için gereklidir. Çalıştırma için, şafta veya diğer dönen parçalara küçük bir yansıtıcı bant parçası uygulanır.
• Yazılım: Uzmanlaşmış yazılımlar, ekipman veri tabanlarının tutulmasını, zaman içindeki titreşim eğilimlerinin analiz edilmesini, derinlemesine spektrum tanılamalarının yapılmasını ve otomatik olarak çalışma raporları oluşturulmasını sağlar.

2.3. Titreşim Spektrumlarının Okunması (FFT Analizi): Makine Sinyallerinin Çözümlenmesi

İvmeölçer ile ölçülen titreşim sinyali, karmaşık bir genlik-zaman bağımlılığını temsil eder. Bu sinyal, teşhis açısından yetersiz bilgi sağlar. Temel analiz yöntemi, karmaşık zaman sinyalini matematiksel olarak frekans spektrumuna ayrıştıran Hızlı Fourier Dönüşümü'dür (FFT). Spektrum, hangi frekansların titreşim enerjisi içerdiğini tam olarak göstererek bu titreşim kaynaklarının belirlenmesini sağlar.

Titreşim spektrumundaki temel dengesizlik göstergesi, rotor dönüş frekansına tam olarak eşit frekansta baskın bir tepe noktasının varlığıdır. Bu frekans 1x olarak gösterilir. Bu tepe noktasının genliği (yüksekliği), dengesizlik büyüklüğüyle doğru orantılıdır.

2.4. Faz Analizinin Temel Rolü: Tanıyı Doğrulamak

Faz analizi, "dengesizlik" tanısının kesin olarak doğrulanmasını ve 1x çalışma frekansında ortaya çıkan diğer kusurlardan ayırt edilmesini sağlayan güçlü bir araçtır.

Faz, esasen aynı frekanstaki iki titreşim sinyali arasındaki zaman ilişkisidir ve derece cinsinden ölçülür. Farklı makine noktalarının birbirlerine ve şaft üzerindeki yansıtıcı işarete göre nasıl hareket ettiğini gösterir.

Faz Bazında Dengesizlik Türünün Belirlenmesi:

• Statik dengesizlik: Her iki yatak desteği de aynı anda, "aynı fazda" hareket eder. Bu nedenle, aynı radyal yöndeki iki destekte ölçülen faz açısı farkı 0°'ye (±30°) yakın olacaktır.
• Çift veya dinamik dengesizlik: Destekler "anti-faz"da salınımlı hareket yaparlar. Buna bağlı olarak aralarındaki faz farkı 180°'ye (±30°) yakın olacaktır.

Cihazlar

Taşınabilir dengeleyici ve Titreşim analizörü Balanset-1A

€1,751.00

Parçalar

Titreşim sensörü

€90.00

Parçalar

Optik Sensör (Lazer Takometre)

€124.00

Cihazlar

Balanset-4

€6,803.00

Parçalar

Manyetik Stand Insize-60-kgf

€46.00

Parçalar

Yansıtıcı bant

€10.00

Cihazlar

Dinamik dengeleyici "Balanset-1A" OEM

€1,561.00

Bölüm 3: Pratik Dengeleme Rehberi - Adım Adım Yöntemler ve Profesyonel İpuçları

Bu bölüm, aşağıdakilerin gerçekleştirilmesine yönelik ayrıntılı, adım adım kılavuz sunar: egzoz dengeleme Çalışma, hazırlık işlemlerinden farklı tipteki egzoz fanları için özel tekniklere kadar uzanıyor.

3.1. Hazırlık Aşaması - 50% Başarı

Kaliteli hazırlık, başarılı ve güvenli bir sürecin anahtarıdır egzoz dengelemeBu aşamanın ihmal edilmesi çoğu zaman yanlış sonuçlara ve zaman kaybına yol açar.

Önce Güvenlik:

Herhangi bir çalışmaya başlamadan önce, ekipmanın enerjisi tamamen kesilmelidir. Kazara başlatmayı önlemek için standart kilitleme/etiketleme (LOTO) prosedürleri uygulanır. Motor terminallerinde voltaj olmadığı doğrulanmalıdır.

Temizlik ve Görsel Muayene:

Bu ön işlem değil, birincil işlemdir. Pervane, kir, toz veya ürün gibi herhangi bir birikimden iyice temizlenmelidir. Çoğu durumda, kaliteli temizlik tek başına dengesizliği tamamen ortadan kaldırır veya önemli ölçüde azaltır ve daha fazla dengelemeye gerek kalmaz. Temizlikten sonra, kanatlar, diskler ve kaynaklar çatlaklar, ezikler, deformasyonlar ve aşınma belirtileri açısından dikkatlice görsel olarak incelenir.

Mekanik Kontrol ("Müdahale Hiyerarşisi"):

Kütle dağılımını düzeltmeden önce, tüm düzeneğin mekanik sağlamlığı doğrulanmalıdır:

• Cıvata Bağlantı Sıkma: Pervaneyi göbeğe, göbeği mile, yatak yuvalarını şaseye ve şasenin ankraj cıvatalarını temele sabitleyen cıvataları kontrol edin ve gerekirse sıkın.
• Geometri Kontrolü: Kadran göstergeleri kullanarak, şaft ve pervanenin radyal ve eksenel kaçıklığını kontrol edin. Ayrıca görsel olarak veya şablon ve ölçüm aletleri kullanarak, kanat hizalamasını ve hücum açılarının düzgünlüğünü kontrol edin.

3.2. Statik Dengeleme: Basit Durumlar İçin Basit Yöntemler

Statik dengeleme, dinamik dengelemenin teknik olarak imkansız veya ekonomik olarak uygulanabilir olmadığı durumlarda dar, disk biçimli rotorlara (örneğin, küçük L/D oranına sahip çarklar) uygulanır.

Bıçak Sırtı Yöntemi:

Klasik ve son derece hassas bir yöntem. Rotor (üniteden çıkarıldıktan sonra), iki adet tamamen yatay, paralel ve pürüzsüz prizma veya düşük sürtünmeli destek üzerine yerleştirilir. Yerçekimi altında, rotorun "ağır noktası" her zaman alt konumda olma eğilimindedir. Düzeltme ağırlığı, bu noktanın tam karşısına (180° açıyla) yerleştirilir. İşlem, rotor herhangi bir konumda nötr dengede kalana kadar tekrarlanır.

Serbest Dönme Yöntemi ("Çekül"):

Kanatları doğrudan yerinde olan fanlar için geçerli basitleştirilmiş yöntem. Tahrik kayışları (varsa) çıkarıldıktan sonra, pervane yavaşça döndürülür ve serbest bırakılır. En ağır kanat aşağı doğru iner. Pervane belirli bir pozisyon aramayı bırakana kadar en hafif kanatlara küçük ağırlıklar (örneğin, yapışkan bant veya mıknatıs kullanarak) eklenerek düzeltme yapılır.

3.3. Dinamik Saha Dengeleme: Profesyonel Yaklaşım

Bu, endüstriyel üretim için birincil yöntemdir egzoz dengeleme, gibi özel aletler kullanılarak gerçekleştirilir Balanset-1A Ekipman sökümüne gerek kalmadan. Süreç birkaç zorunlu adımdan oluşur.

Adım 1: İlk Ölçüm (İlk Çalıştırma)

• Titreşim sensörleri rulman yuvalarına monte edilir ve takometre için şafta yansıtıcı bant uygulanır.
• Egzoz fanı çalıştırılır ve nominal çalışma hızına getirilir.
• Titreşim analizörü kullanılarak, başlangıç verileri kaydedilir: 1x çalışma frekansındaki titreşimin genliği (genellikle mm/s cinsinden) ve faz açısı (derece cinsinden). Bu veriler, başlangıç dengesizlik vektörünü temsil eder.

Adım 2: Deneme Ağırlığı Koşusu

Mantık: Cihazın dengesizliği tam olarak nasıl düzelteceğini hesaplayabilmesi için, sisteme bilinen bir değişikliğin dahil edilmesi ve tepkisinin gözlemlenmesi gerekir. Deneme ağırlığı kurulumunun amacı da budur.

• Kitle ve Yer Seçimi: Deneme ağırlığı, titreşim vektöründe fark edilir ancak güvenli bir değişime (örneğin, 20-30% genlik değişimi ve/veya 20-30° faz kayması) neden olacak şekilde seçilir. Ağırlık, bilinen açısal konumda seçilen düzeltme düzlemine geçici olarak bağlanır.
• Ölçüm: Tekrar başlatma ve ölçüm gerçekleştirilir, yeni genlik ve faz değerleri kaydedilir.

Adım 3: Düzeltme Ağırlığı Hesaplaması ve Kurulumu

Modern dengeleme aletleri gibi Balanset-1A Deneme ağırlığı ile elde edilen vektörden, başlangıç titreşim vektörünün otomatik olarak vektör çıkarımı gerçekleştirilir. Bu farka (etki vektörü) dayanarak, cihaz, başlangıç dengesizliğini telafi etmek için kalıcı düzeltici ağırlığın takılması gereken hassas kütle ve açıyı hesaplar.

Düzeltme, kütle ekleyerek (metal plakaları kaynaklayarak, cıvataları somunlarla takarak) veya kütle çıkararak (delikler açarak, taşlayarak) yapılabilir. Kütle eklemek, geri dönüşümlü ve daha kontrollü bir işlem olduğu için tercih edilir.

Adım 4: Doğrulama Çalıştırması ve Trim Dengeleme

• Kalıcı düzeltme ağırlığı takıldıktan (ve deneme ağırlığı çıkarıldıktan) sonra sonucu değerlendirmek için doğrulama çalışması yapılır.
• Titreşim seviyesi azalmış ancak yine de kabul edilebilir standartları aşmışsa, trim balans ayarı yapılır. İşlem tekrarlanır, ancak doğrulama çalışması sonuçları artık ilk veri olarak kullanılır. Bu, gerekli balans kalitesine yinelemeli, adım adım bir yaklaşım sağlar.

3.4. Tek veya İki Düzlem Dengeleme? Pratik Seçim Kriterleri

Tek ve iki düzlemli dengeleme arasında seçim yapmak, tüm prosedürün başarısını etkileyen, özellikle de aşağıdakiler için önemli olan önemli bir karardır: egzoz dengeleme uygulamalar.

Ana Kriter: Rotor uzunluğu (L) / çap (D) oranı.

• Eğer L/D < 0,5 ve dönüş hızı 1000 RPM'den az ise, statik dengesizlik genellikle baskındır ve tek düzlemde dengeleme yeterlidir.
• Eğer L/D > 0,5 veya dönüş hızı yüksekse (>1000 RPM), çift dengesizliği önemli rol oynamaya başlar ve ortadan kaldırılması için iki düzlemde dengeleme yapılması gerekir.

3.5. Üstten Askılı Vantilatör Dengeleme Özellikleri

Çalışma çarkının (pervane) yatak desteklerinin ötesinde yer aldığı, üstten askılı tip egzoz fanları, dengeleme açısından özel bir karmaşıklık arz eder.

Sorun: Bu tür sistemler, özellikle çift tip sistemler olmak üzere, doğası gereği dinamik olarak dengesizdir ve dengesizliğe karşı son derece hassastır. Bu durum genellikle anormal derecede yüksek eksenel titreşim olarak kendini gösterir.

Komplikasyonlar: Standart iki düzlemli yöntemlerin asılı rotorlara uygulanması genellikle tatmin edici olmayan sonuçlara yol açar veya yeterince büyük olmayan düzeltici ağırlıkların takılmasını gerektirir. Sistemin deneme ağırlığına tepkisi sezgisel olmayabilir: örneğin, pervaneye ağırlık takmak, uzak destekte (motorda) yakın desteğe göre daha fazla titreşim değişimine neden olabilir.

Tavsiyeler: Üstten asılı egzoz fanı dengelemesi, daha fazla uzmanlık deneyimi ve dinamik bilgisi gerektirir. Titreşim analizörlerinde, daha doğru düzeltici kütle hesaplaması için statik/çift kuvvet ayırma yöntemini uygulayan özel yazılım modüllerinin kullanılması genellikle gereklidir.

Bölüm 4: Karmaşık Vakalar ve Profesyonel Teknikler

Uzmanlar, prosedürlere sıkı sıkıya bağlı kalsalar bile, standart yaklaşımların sonuç vermediği durumlarla karşılaşabilirler. Bu vakalar daha derinlemesine analiz ve standart dışı teknik uygulaması gerektirir.

4.1. Tipik Hatalar ve Bunlardan Nasıl Kaçınılır?

Hata 1: Yanlış Tanı

En sık ve maliyetli hata - yanlış hizalama, mekanik gevşeklik veya rezonans nedeniyle oluşan titreşimi dengelemeye çalışmak.

Çözüm: Her zaman tam titreşim analiziyle (spektrum ve faz analizi) başlayın. Spektrum net bir 1x tepe baskınlığı göstermiyorsa ancak diğer frekanslarda belirgin tepeler mevcutsa, ana neden ortadan kaldırılıncaya kadar dengeleme başlatılamaz.

Hata 2: Hazırlık Aşamasını Göz Ardı Etmek

Pervane temizliği veya cıvata bağlantı sıkma kontrol aşamalarını atlayın.

Çözüm: Bölüm 3.1'de açıklanan "müdahale hiyerarşisi"ne kesinlikle uyun. Temizleme ve sıkma bir seçenek değil, zorunlu ilk adımlardır.

Hata 3: Tüm Eski Denge Ağırlıklarını Kaldırmak

Bu eylem, önceki (muhtemelen fabrika) dengeleme sonuçlarını yok eder ve başlangıçtaki dengesizlik çok büyük olabileceğinden, genellikle işi önemli ölçüde karmaşıklaştırır.

Çözüm: Geçerli bir sebep olmadan asla tüm ağırlıkları çıkarmayın. Pervane önceki dengelemelerden çok sayıda küçük ağırlık biriktirmişse, bunlar çıkarılabilir, ancak daha sonra vektör toplamlarını tek bir eşdeğer ağırlıkta birleştirerek yerine takın.

Hata 4: Veri Tekrarlanabilirliğini Kontrol Etmemek

Dengesiz başlangıç genliği ve faz okumalarıyla dengelemeye başlanıyor.

Çözüm: Deneme ağırlığı montajından önce 2-3 kontrol başlangıcı yapın. Genlik veya fazda başlangıçtan itibaren "yüzme" varsa, bu daha karmaşık bir sorunun (rezonans, termal yaylanma, aerodinamik dengesizlik) varlığını gösterir. Bu koşullar altında dengeleme istikrarlı bir sonuç vermeyecektir.

4.2. Rezonans Yakınında Dengeleme: Faz Yattığında

Sorun: Egzoz fanının çalışma hızı, sistemin doğal titreşim frekanslarından birine (rezonans) çok yakın olduğunda, faz açısı son derece dengesiz hale gelir ve en ufak hız dalgalanmalarına karşı çok hassas olur. Bu durum, faz ölçümüne dayalı standart vektör hesaplamalarını hatalı veya tamamen imkansız hale getirir.

Çözüm: Dörtlü Çalıştırma Yöntemi

Öz: Bu benzersiz dengeleme yönteminde faz ölçümleri kullanılmaz. Düzeltme ağırlığı hesaplaması yalnızca titreşim genliği değişimlerine göre yapılır.

Süreç: Yöntem dört ardışık çalıştırmayı gerektirir:

1. Başlangıç titreşim genliğini ölçün
2. Koşullu 0° pozisyonuna yerleştirilmiş deneme ağırlığı ile genliği ölçün
3. Aynı ağırlık 120°'ye hareket ettirilerek genlik ölçüldü
4. Aynı ağırlık 240°'ye hareket ettirilerek genlik ölçüldü

Elde edilen dört genlik değerine dayanarak grafiksel çözüm (çember kesişim yöntemi) oluşturulur veya matematiksel hesaplama yapılır, böylece düzeltici ağırlığın gerekli kütlesi ve montaj açısı belirlenir.

4.3. Sorun Denge Değilse: Yapısal ve Aerodinamik Kuvvetler

Yapısal Sorunlar:

Zayıf veya çatlak temel, gevşemiş destekler egzoz fanının çalışma frekansıyla rezonansa girebilir ve titreşimi birçok kez artırabilir.

Tanı: Kapalı durumdaki yapısal doğal frekansları belirlemek için darbe testi (çarpma testi) uygulanır. Bu test, özel bir modal çekiç ve ivmeölçer kullanılarak gerçekleştirilir. Bulunan doğal frekanslardan biri çalışma dönüş frekansına yakınsa, sorun gerçekten rezonanstır.

Aerodinamik Kuvvetler:

Girişte veya çıkışta hava akışı türbülansı (engeller veya aşırı kapalı damper nedeniyle, "fan açlığı" olarak adlandırılır) kütle dengesizliğiyle ilişkili olmayan düşük frekanslı, genellikle dengesiz titreşimlere neden olabilir.

Tanı: Sabit dönüş hızında aerodinamik yük değişimiyle (örneğin, damper kademeli olarak açılıp kapatılarak) test yapılır. Titreşim seviyesi önemli ölçüde değişirse, titreşimin doğası muhtemelen aerodinamiktir.

4.4. Gerçek Örnek Analizi (Vaka Çalışmaları)

Örnek 1 (Rezonans):

Belgelenmiş bir vakada, standart yöntem kullanılarak yapılan besleme fanı dengelemesi, son derece dengesiz faz okumaları nedeniyle sonuç vermemiştir. Analiz, çalışma hızının (29 Hz) pervane doğal frekansına (28 Hz) çok yakın olduğunu göstermiştir. Fazdan bağımsız dört çalışma yönteminin uygulanması, kabul edilebilir bir titreşim seviyesine başarılı bir şekilde düşürülmesini sağlamış ve fanın daha güvenilir bir fanla değiştirilmesine kadar geçici bir çözüm sağlamıştır.

Örnek 2 (Birden Fazla Kusur):

Şeker fabrikasının egzoz fanlarının titreşim analizi, karmaşık sorunları ortaya çıkardı. Bir fan spektrumu açısal hizalama hatası (eksenel yönde yüksek 1x ve 2x tepeleri) gösterirken, bir diğeri mekanik gevşeklik (düzgün harmonikler 1x, 2x, 3x) gösterdi. Bu, sıralı kusur gidermenin önemini göstermektedir: önce hizalama ve bağlantı elemanlarının sıkılması gerçekleştirildi ve ancak bundan sonra, gerekirse dengeleme gerçekleştirildi.

Bölüm 5: Standartlar, Toleranslar ve Önleyici Bakım

Herhangi bir teknik çalışmanın son aşaması, düzenleyici gerekliliklere göre kalitesinin değerlendirilmesi ve ekipmanın uzun vadede uygun durumda tutulması için strateji geliştirilmesidir.

5.1. Temel Standartlara Genel Bakış (ISO)

Egzoz fanlarının dengeleme kalitesi ve titreşim durumunun değerlendirilmesinde çeşitli uluslararası standartlar kullanılmaktadır.

ISO 14694:2003:

Endüstriyel fanlar için temel standarttır. Fan uygulama kategorisine (BV-1, BV-2, BV-3 vb.), gücüne ve montaj tipine bağlı olarak kalite ve izin verilen maksimum titreşim seviyelerinin dengelenmesine yönelik gereklilikleri belirler.

ISO 1940-1:2003:

Bu standart, rijit rotorlar için balans kalite derecelerini (G) tanımlar. Kalite derecesi, izin verilen kalıcı balanssızlığı tanımlar. Çoğu endüstriyel egzoz fanı için aşağıdaki dereceler geçerlidir:

• G6.3: Standart endüstriyel kalite, çoğu genel endüstriyel uygulamaya uygundur.
• G2.5: Titreşim gereksinimlerinin daha sıkı olduğu yüksek hızlı veya özellikle kritik egzoz fanları için gereken gelişmiş kalite.

ISO 10816-3:2009:

Endüstriyel makinelerin titreşim durumu değerlendirmesini, dönmeyen parçalar (örneğin, rulman yuvaları) üzerindeki ölçümlere dayanarak düzenler. Standart, dört durum bölgesi sunar:

• Bölge A: "İyi" (yeni ekipman)
• Bölge B: "Tatmin edici" (sınırsız işlem yapılabilir)
• Bölge C: "Sınırlı bir süre için kabul edilebilir" (nedenin belirlenmesi ve ortadan kaldırılması gerekiyor)
• Bölge D: "Kabul edilemez" (titreşim hasara neden olabilir)

ISO 14695:2003:

Bu standart, farklı zamanlarda ve farklı ekipmanlarda elde edilen sonuçların karşılaştırılabilirliğini ve tekrarlanabilirliğini sağlamak için gerekli olan endüstriyel fan titreşim ölçümleri için birleşik yöntem ve koşulları belirler.

5.2. Uzun Vadeli Strateji: Tahmini Bakım Programına Entegrasyon

Egzoz dengeleme tek seferlik bir onarım işlemi olarak görülmemelidir. Modern öngörücü bakım stratejisinin ayrılmaz bir parçasıdır.

Düzenli titreşim izleme (örneğin, taşınabilir analizörler kullanılarak rota verisi toplanması) uygulanması, ekipmanın zaman içindeki durumunun izlenmesini sağlar. Trend analizi, özellikle çalışma frekansı 1x'te titreşim genliğinin kademeli olarak artması, gelişen dengesizliğin güvenilir bir göstergesidir.

Bu yaklaşım şunları sağlar:

• Titreşim seviyesi ISO 10816-3 standardının belirlediği kritik değerlere ulaşmadan önce dengelemenin önceden planlanması.
• Uzun süreli aşırı titreşimli çalışma sırasında kaçınılmaz olarak ortaya çıkan yatak, kaplin ve destek yapılarında ikincil hasarların önlenmesi.
• Onarım çalışmalarını planlı önleyici kategoriye dönüştürerek plansız acil durum kesintilerini ortadan kaldırmak.

Ana ekipman titreşim durumunun elektronik veritabanının oluşturulması ve düzenli trend analizi, teknik açıdan sağlam ve ekonomik açıdan etkili bakım kararları almanın temelini oluşturur ve sonuçta güvenilirliği ve genel üretim verimliliğini artırır.