Titreşim Analizi — Spektrum Tanılama Rehber
FFT temellerinden arıza teşhisine: titreşim spektrumlarını okumayı, rulman arıza frekanslarını hesaplamayı, ISO 10816'ya göre titreşim şiddetini değerlendirmeyi ve dengesizlik, hizasızlık, gevşeklik, rulman ve dişli kusurlarını interaktif araçlar ve Balanset-1A ile teşhis etmeyi öğrenin.
Bu kılavuzdaki tanı iş akışı, Vibromera'nın Balanset-1A'da sunduğu iş akışıdır: FFT spektrumu, ISO 10816/20816'ya göre şiddet değerlendirmesi ve tek bir taşınabilir cihazda kılavuzlu iki düzlemli dengeleme.
Etkileşimli Tanı Hesaplayıcıları
Titreşim analizi için temel araçlar — rulman arıza frekansları, dişli temas frekansı, şiddet değerlendirmesi ve birim dönüştürme
Bir Bakışta Arıza Tespiti
Her mekanik arıza, titreşim spektrumunda karakteristik bir "parmak izi" oluşturur.
| Arıza | Birincil Frekans | Harmonikler | Yön | Faz Davranışı | Başlıca Ayırt Edici Özellik |
|---|---|---|---|---|---|
| Statik dengesizlik | 1× | Düşük / yok | Radyal (H,V) | Her iki rulman da aynı fazda. | Saf 1× sinüs dalgası. Kuvvet ∝ hız². |
| Dinamik dengesizlik | 1× | Düşük / yok | Radyal (H,V) | Yataklar arasında ~180° fark | 1× baskın, yataklar faz dışı (çift). |
| Paralel hizalama hatası | 2× (en az 1×) | 1 kat, 3 kat | Radyal | Kaplinin iki tarafında 180° faz farkı | 2× genellikle > 1×. Bağlantı noktasında yüksek radyal. |
| Açısal hizasızlık | 1×, 2× | 3× | Eksenel baskın | Kaplinin iki tarafında 180° faz farkı (eksenel) | Yüksek eksenel. Eksenel ≥ 50% radyal. |
| Parça gevşekliği | 1×, 2×… 10×+ | Birçok (~10×) | Radyal | Düzensiz | "Harmonikler ormanı". Olası 0,5 kat alt harmonik. |
| Yapısal gevşeklik | 1× veya 2× | 2×'in üzerinde çok az | Dikey | Dengesiz | Güçlü dikey titreşim. Cıvata kontrolüne yanıt veriyor. |
| Dış halka (BPFO) | BPFO, 2×BPFO… | Çoklu BPFO | Radyal | Yok | Senkron olmayan. 1× yan bantlar yok. |
| İç halka (BPFI) | BPFI, 2×BPFI… | Çoklu BPFI | Radyal | 1×'te modüle edildi | ±1× yan bantlı BPFI harmonikleri. |
| Yuvarlanma elemanı (BSF) | BSF, 2×BSF... | Çoklu BSF | Radyal | Yok | 2×BSF genellikle > 1×BSF'dir. Senkronize değildir. |
| Kafes (FTF) | FTF ≈ 0,4× | 2,3 kat FTF | Radyal | Yok | Temel < 1×; harmonikler 1×'i aşabilir. |
| Dişli ağı | GMF=N×1× | 2,3 kat GMF | Radyal+eksenel | 1×'te modüle edildi | Yan bantlı GMF. N = diş sayısı. |
| Elektrik (motor) | 2× hat frekansı | — | Radyal | Güç kapatıldığında düşer | 100/120 Hz. Anlık düşme testi. |
İnteraktif FFT Spektrum Gösterimi — 17 Arıza Senaryosu
Arıza türünü seçerek karakteristik zaman dalga biçimini ve frekans spektrumunu görüntüleyin. Temel nedeni belirlemek için desenleri karşılaştırın.
Zaman Alanı (Dalga Formu)
Frekans Spektrumu (FFT)
Bu Sayfada
Hesap makineleri Rulman frekansları ISO 10816 titreşim şiddeti RPM↔Hz dönüştürücü Dişli Örgü Frekansı Arıza Referans Tablosu Etkileşimli FFT Demosu FFT Temelleri Titreşim Üniteleri Ölçüm Tekniği Faz Analizi Dengesizlik (+ spektrumlar) Hizalama hatası (+ spektrumlar) Gevşeklik (+ spektrumlar) Rulman Arızaları (+ spektrumlar) Zarf (Demodülasyon) Dişli Arızaları (+ spektrumlar) Elektrik Arızaları Kayış Tahrik Sisteminde Sorunlar Pompa Kavitasyonu Yağ girdabı / Yağ çırpması ISO 10816 Tablosu İzleme ve Trendler SSS (8 Soru)Titreşim Analizi Nedir?
Titreşim analizi Dönen makinelerin mekanik salınımlarını ölçme ve yorumlama işlemine, sökme işlemine gerek kalmadan arızaları teşhis etme denir. FFT (Hızlı Fourier Dönüşümü) ile karmaşık titreşim sinyali, ayrı ayrı frekans bileşenlerine ayrıştırılır. Her arıza, karakteristik bir spektral "parmak izi" üretir: balanssızlık 1× RPM'de, hizasızlık 2×'te, gevşeklik çoklu harmonikler halinde, rulman arızaları senkron olmayan frekanslarda. Balanset-1A Dengeleme ve spektrum analizini tek bir taşınabilir cihazda gerçekleştirir.
Her döner makine titreşir. Sağlıklı bir makinede titreşim düşük ve kararlıdır — bu, makinenin normal "çalışma imzası"dır. Arızalar geliştikçe titreşim öngörülebilir şekillerde değişir. Bu değişiklikleri ölçüp analiz ederek kök nedeni belirleyebilir, arızayı öngörebilir ve felaket düzeyinde bir bozulmadan önce bakımı planlayabiliriz. Bu, öngörülü bakım.
FFT: Spektrum Analizinin Temeli
Titreşim sensörü (ivmeölçer), mekanik salınımı elektriksel bir sinyale dönüştürür. Zaman içinde görüntülenen bu sinyal, dalga formu — Birden fazla arıza olduğunda karmaşık, görünüşte kaotik bir eğri. FFT (Hızlı Fourier Dönüşümü), bu karmaşık sinyali, her biri kendi frekansına ve genliğine sahip ayrı sinüzoidal bileşenlere ayırır.
FFT'yi beyaz ışığı bir gökkuşağına ayıran bir prizma olarak düşünün. Karmaşık dalga formu "beyaz ışıktır" — FFT, içinde gizli olan tekil "renkleri" (frekansları) ortaya çıkarır. Sonuç, titreşim spektrumu — başlıca teşhis aracı.
Temel Spektrum Parametreleri
- Frekans (X ekseni, Hz): Salınımların ne sıklıkla meydana geldiği. Doğrudan kaynağa bağlıdır. 1× = şaft hızı. 2× = şaft hızının iki katı.
- Genlik (Y ekseni, mm/s RMS): Her frekanstaki titreşim yoğunluğu. Daha yüksek tepe noktaları = daha fazla enerji = daha ciddi durum.
- Harmonikler: Temel sayının tam sayı katları: 2× (2.), 3× (3.), 4×, vb. Bunların varlığı ve göreceli yüksekliği tanısal bilgi taşır.
- Faz (°): Farklı ölçüm noktalarındaki zamanlama ilişkisi. Dengesizliği (faz içi) yanlış hizalamadan (180°) ayırt etmek için önemlidir.
Titreşim Ölçüm Birimleri: Deplasman, Hız, İvme
Titreşim üç farklı fiziksel parametre olarak ölçülebilir. Her biri farklı frekans aralıklarını vurgular, bu da onları farklı tanı görevlerine uygun hale getirir. Hangi parametrenin ne zaman kullanılacağını anlamak, etkili analizin temelidir.
📏 Yer Değiştirme
Ölçer, nasıl uzak yüzeyin hareket ettiğini. Düşük frekansları vurgular — düşük hızlı makineler, şaft yörünge analizi ve kaymalı yataklarda yakınlık probları için idealdir. 1 mil = 25,4 µm.
📈 Hız
Ölçer, nasıl hızlı yüzey hareket eder. Bu standart parametre ISO 10816'ya göre genel makine izleme için. Düz frekans tepkisi, çoğu arıza türüne eşit ağırlık verir. Balanset-1A, mm/s RMS cinsinden ölçüm yapar.
💥 İvme
Ölçer kuvvet titreşimin. Yüksek frekansları vurgular — erken rulman arızaları, dişli kavraması ve darbeler için idealdir. 1 g = 9,80665 m/s². Zarf/demodülasyon analizinde kullanılır.
| Parametre | Birim | Frekans Aralığı | En İyisi İçin | Standartlar |
|---|---|---|---|---|
| Yer değiştirme | µm tepe-tepe | 1-100 Hz | Yavaş makineler (< 600 RPM), şaft yörüngesi, yakınlık probları, kaymalı yataklar (referans — Balanset-1A tarafından ölçülmez) | ISO 7919 (mil titreşimi) |
| Hız | mm/s RMS | 10-1000 Hz | Genel makine izleme — balanssızlık, hizalama bozukluğu, gevşeklik. Varsayılan parametre. Balanset-1A'nın doğal (ve tek) parametresi. | ISO 10816, ISO 20816 |
| İvme | g veya m/s² RMS | 500 Hz – 20 kHz | Erken rulman arızaları, dişli kavraması, darbeler, yüksek hızlı makineler (referans — Balanset-1A tarafından ölçülmez) | ISO 15242 (rulman titreşimi) |
Seçebileceğiniz yalnızca bir sensör ve bir parametre varsa — Hızı seçin (mm/s RMS). En yaygın arızaların en geniş aralığını düz bir yanıtla kapsar. Balanset-1A bunu doğal parametresi olarak kullanır. İvme ölçümünü yalnızca yüksek frekanslarda erken aşama rulman veya dişli arızalarını yakalamanız gerektiğinde ekleyin.
Balanset-1A ile Ölçüm Tekniği
Balanset-1A ölçer titreşim hızı, mm/s RMS (0,2–80 mm/s). Ölçüm bandı: 5-1000 Hz; sensör ~550 Hz'ye kadar ± içinde düz bir tepki verir, bunun üzerinde yalnızca ekran için düşüş telafisi uygulanır. Ekrandaki spektrum («Spectrum, Hz» ayarı) şuraya kadar uzanır: 8 kHz — bir ölçüm doğruluğu iddiası değil, bir gösterim aralığı. Yer değiştirme veya ivme modları ve zarf/demodülasyon bulunmaz — aşağıdaki ivme, zarf analizi ve kavitasyon bölümleri yalnızca referans niteliğindedir.
Sensör Yerleşimi
Teşhisin kalitesi tamamen ölçüm kalitesine bağlıdır. Titreşim kuvvetleri rulmanlar aracılığıyla iletilir, bu nedenle sensörler rulman yuvalarına - rulmana mümkün olduğunca yakın, yük taşıyıcı yapıya (kapaklara veya soğutma kanatlarına değil) - monte edilmelidir.
- Yüzey hazırlığı: Temiz, düz, boya döküntülerinden arındırılmış olmalı. Manyetik taban yüzeye tam oturmalı.
- Radyal yatay (H): Şafta dik, yatay düzlem. Genellikle en yüksek genlik.
- Radyal dikey (V): Şafta dik, dikey düzlem.
- Eksenel (A): Şafta paralel. Hizalama hatalarını tespit etmek için kritik öneme sahip.
Balanset-1A'nın 2 kanalı vardır. Teşhis için her iki sensörü de Aynı yatağa — biri radyal, biri eksenel. Bu, eşzamanlı radyal + eksenel spektrumlar sağlayarak anlık hizalama bozukluğu tespitine olanak tanır.
Balanset-1A Tanılama Modları
- F8 — Charts → "F5-Spectrum (Hz)" sekmesi: Tam FFT spektrum görüntüsü. Birincil tanı modu. Diğer Charts sekmeleri — F2-Overall, F3-1x, F4-Harmonics (1x..Nx) ve F6-Orbit — toplam titreşimi, 1× takibini, harmonik desenleri ve şaft yörüngesini kapsar.
- F5 — Titreşim ölçer: Hızlı değerlendirme. V1s (toplam RMS) ile V1o'yu (1×) karşılaştırın. Eğer V1s ≈ V1o ise → dengesizlik. Eğer V1s ≫ V1o ise → diğer arızalar.
- F6 — Raporlar: Ölçüm arşivi ve HTML raporları — referans değerlerini saklamak için kullanın.
- F9 — Route Inspection: ISO 10816-1'e göre trend bölgeleriyle yönlendirilmiş ölçüm rotaları — düzenli izleme turları için.
Dengeleme işleminden önce V1s ile V1o'yu karşılaştırın. Eğer V1s ≫ V1o ise (örneğin, 8'e karşı 2 mm/s), titreşimin çoğu dengesizlikten kaynaklanmaz. Dengeleme bunu çözmeyecektir; tüm spektrumu inceleyin.
Faz Analizi — Tanısal Ayırıcı
Frekans size şunu söyler: Ne titreşiyor; faz size Nasıl. İki farklı arıza aynı spektrumu üretebilir (her ikisinde de 1× baskındır) — bunları yalnızca faz analizi ayırt edebilir. Faz, farklı ölçüm noktalarındaki titreşim arasındaki açısal ilişkidir, derece (0°–360°) cinsinden ölçülür.
| Faz İlişkisi | Ölçüm Noktaları | Tanı | Açıklama |
|---|---|---|---|
| 0° (aynı fazda) | Rulman 1 ↔ Rulman 2 (radyal) | Statik dengesizlik | Her iki yatak da senkron olarak birlikte hareket eder — rotorun merkezinde tek bir ağır nokta. Tek düzlemli düzeltme. |
| ~180° (ters faz) | Rulman 1 ↔ Rulman 2 (radyal) | Dinamik (çift) dengesizlik | Rulmanlar karşıt yönlerde yalpalar — farklı düzlemlerdeki iki ağır nokta bir yalpalama moment çifti oluşturur. İki düzlemli düzeltme gereklidir. |
| ~90° | Yatay ↔ Dikey (aynı yatak) | Dengesizlik (herhangi bir tür) | Dengesizlik için normal durum — kuvvet vektörü şaftla birlikte döner ve aynı noktada H ve V arasında ~90°'lik bir açı oluşturur. |
| ~180° | Kaplin boyunca (radyal) | Paralel hizalama hatası | Kaplin kuvvetleri, şaftları zıt radyal yönlerde birbirinden uzaklaştırır. Kaplinin iki tarafında 180° faz farkı ve yüksek 2× bunun karakteristik göstergesidir. |
| ~180° | Kaplin boyunca (eksenel) | Açısal hizasızlık | Miller eksenel olarak dönüşümlü itme/çekme hareketi yapar. Kaplin boyunca yüksek 1× ve 2× harmoniklerle birlikte 180° eksenel faz farkı kesin tanıya işaret eder. |
| 0° | Kaplin boyunca (eksenel) | Hizalama hatası değil. | Her iki taraf da aynı eksenel yönde hareket ediyor; muhtemelen termal genleşme, boru gerilimi veya yumuşak taban söz konusu. Açısal hizalama hatası değil. |
| Düzensiz / istikrarsız | Tutarlı noktalar | Mekanik gevşeklik | Faz okumaları ölçümler arasında rastgele sıçramalar gösterir; bu, gevşek bağlantılardaki darbelerin bir özelliğidir. Kararsız faz = gevşeklik. |
| Yavaşça kayıyor | Zaman içinde herhangi bir noktada | Rezonans veya termal etkiler | Isınma sırasında kademeli faz kayması, yapısal rijitliğin sıcaklıkla değiştiğini (termal hizasızlık) gösterir. |
| Tutarlı, 0/180° olmayan | Rulman 1 ↔ Rulman 2 | Birleşik statik + moment balanssızlığı | 0° ile 180° arasındaki faz, statik ve çift bileşenlerin bir karışımını gösterir ve iki düzlemde dengeleme gerektirir. |
Balanset-1A, takometreyi referans olarak kullanarak 1×'te fazı gösterir (vibrometre modunda F1° okuması). İki yatak arasındaki fazı karşılaştırmak için, her yatağı aynı yönde (örneğin yatay) ve takometreyi aynı referans işaretinde tutarak ölçün. Faz okumalarındaki fark, kusur türünü ortaya koyar. Özel bir yazılım gerekmez — iki okumayı birbirinden çıkarmanız yeterli.
Arıza 1: Dengesizlik
Neden: Kütle merkezi dönüş ekseninden kaymış. İmalat toleransları, birikinti oluşumu, erozyon, kırık kanat, kaybolmuş ağırlık.
Spektrum: Tam olarak 1× RPM'de baskın pik. Çok düşük harmonikler. Radyal titreşim. Dengesizlik kuvvet hız² ile büyür; titreşim genliği hızla birlikte artar, tam ilişki rezonansa yakınlığa bağlıdır. Faz kararlı ve tekrarlanabilirdir.
Statik Dengesizlik (Tek Düzlem)
Saf 1× tepe noktası, sinüzoidal dalga formu. Her iki yatak da aynı fazda. Tek düzlem düzeltmesi.
Dinamik Dengesizlik (İki Düzlem / Çift)
Ayrıca 1× baskın, ancak rulmanlar yaklaşık 180° faz dışı. İki düzlem düzeltmesi gerekiyor.
Eylem: Gerçekleştirin rotor dengeleme Balanset-1A ile. G sınıfı tolerans başına ISO 1940-1.
Arıza 2: Mil Hizalama Hatası
Neden: Birbirine bağlı şaftların eksenleri çakışmaz. Paralel (kaydırılmış) veya açılı (eğimli) olabilirler, genellikle ikisi birden.
Paralel Hizalama Hatası (Radyal)
Radyal yönde yüksek 1× ve 2× değerleri. 2× genellikle ≥ 1×. Bağlantı boyunca 180° faz kayması.
Açısal Hizasızlık — Radyal
1× ve 2×'in ikisi de radyal yönde mevcuttur — herhangi biri baskın olabilir, bu yüzden yalnızca radyal spektrum kesin sonuç vermez. Eksenel ölçüm belirleyicidir.
Açısal Hizasızlık — Eksenel
Eksenel titreşim, radyalin ≥ 'si, tipik olarak 1× baskın ve yükselmiş 2× ile 3×. Eksenel yönde kaplin üzerinden 180° faz farkı. Bu, kilit ayırt edici ölçümdür.
Eylem: Balanslama yardımcı olmayacaktır. Makineyi durdurun ve mil hizalaması yapın. Sonrasında titreşimi tekrar kontrol edin.
Arıza 3: Mekanik Gevşeklik
Neden: Yapısal rijitliğin kaybı — gevşek cıvatalar, temeldeki çatlaklar, aşınmış yatak yuvaları, aşırı boşluklar.
Parça Gevşekliği
"Harmonik ormanı" — 1×, 2×, 3×, 4×… azalan genlikle 10×+'ya kadar. 0,5× alt harmonikler gösterebilir.
Yapısal Gevşeklik
1× ve/veya 2× baskın. Az sayıda yüksek harmonik. Güçlü dikey titreşim.
Eylem: Montaj cıvatalarını kontrol edin ve sıkın. Temeli kontrol edin. Gevşekliği daima kontrol edin. önce dengeleme.
Arıza 4: Rulman Arızaları
Neden: Bilya yollarında, yuvarlanma elemanlarında veya kafeste oluşan çukurlaşma, pul pul dökülme, aşınma.
BPFI = (n/2)(1 + Bd/Pd·cos α) · fs
BSF = (Pd/2Bd)(1 − (Bd/Pd·cos α)²) · fs
FTF = ½(1 − Bd/Pd·cos α) · fs
Dış bilezik kusuru (BPFO)
BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… şeklinde bir dizi tepe noktası. 1× yan bant yok (sabit halka). En yaygın rulman arızası.
İç Halka Arızası (BPFI)
±1× yan bantlı BPFI harmonikleri (dönen bilezik, yük bölgesi modülasyonu). Yan bant deseni temel tanımlayıcıdır.
Yuvarlanma Elemanı Kusuru (BSF)
BSF harmonikleri. 2×BSF genellikle baskındır. Senkron değildir. Genellikle bilezik hasarıyla birlikte görülür.
Kafes Kusuru (FTF)
Senkron altı temel frekans (FTF ≈ 0,4× şaft hızı); harmonikleri 1×'in üzerine çıkabilir. Düşük frekans. Sıklıkla diğer rulman hasarlarına eşlik eder.
Aşama 1 — Yüzey Altı: Ultrasonik / akustik emisyon bölgesi (yaklaşık 20–60 kHz). Standart FFT'de görünmez. Darbe enerjisi / zarflama ile tespit edilebilir.
Aşama 2 — Erken kusur: Darbeler, rulmanın doğal frekanslarını (yaklaşık 500–2000 Hz) uyandırır; ayrık arıza frekansları (BPFO, BPFI) bu aşamanın sonuna doğru düşük genlikte belirir. Balanset-1A, Aşama 2'nin sonlarından itibaren ayrık arıza frekanslarını (onlarca ila yüzlerce Hz) güvenilir şekilde algılar.
Aşama 3 — İlerlemiş: Çoklu harmonikler. Yan bantlar oluşur. Gürültü tabanı yükselir.
Aşama 4 — İleri Düzey: Geniş bant gürültüsü. Rulman frekansları gürültüye karışabilir. Acil değiştirme gerekli.
Zarf (Demodülasyon) Analizi — Erken Rulman Arızası Tespiti
Standart FFT spektrum analizi, rulman arızalarını Aşama 2'nin sonlarından itibaren tespit eder. Bundan önce, rulman darbeleri gürültü tabanının üzerinde görünmeyecek kadar zayıf — ve frekansı çok yüksektir. Zarf analizi (Demodülasyon veya yüksek frekanslı algılama, HFD olarak da adlandırılır) algılamayı çok daha erken aşamalara kadar genişletir.
Nasıl Çalışır
Yuvarlanan bir eleman bir kusura çarptığında, yüksek frekanslı yapısal rezonansları (tipik olarak 5-20 kHz) harekete geçiren kısa bir darbe üretir. Bu rezonanslar her darbede kısa süreliğine "çınlar". Zarf analizi üç adımda çalışır:
- Bant geçiren filtre: Darbelerin yankılandığı yüksek frekanslı rezonans bandını (örneğin, 5–15 kHz) izole edin.
- Düzeltme ve zarflama: Genlik modülasyonu modelini, yani titreşimin tepe noktalarını takip eden "zarfı" çıkarın.
- Zarfın FFT'si: Zarf sinyaline FFT uygulayın. Sonuç şunu gösterir: tekrar oranı Darbelerin — bu da rulman arıza frekanslarına eşittir (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
Ham spektrumda, BPFO'da zayıf bir darbe 0,1 mm/s'lik bir titreşim değeri üretebilir; bu değer 2 mm/s'lik makine gürültüsü arasında görünmezdir. Ancak aynı darbe, başka bir titreşim kaynağının olmadığı 8 kHz'de bir rezonansı tetikler. Demodülasyondan sonra, BPFO tekrar deseni temiz bir arka plandan net bir şekilde ortaya çıkar.
İlgili Parametreler
- Darbe Enerjisi (SE): Yüksek frekanslı darbe enerjisinin genel ölçümü. Ölçeksel eğilim değeri. "Geçer/geçmez" taraması için uygundur.
- gSE / HFD / PeakVue: Zarf tabanlı parametreler için satıcıya özgü adlar. Hepsi aynı prensibe dayanmaktadır.
- İvme zarf analizi: Balanset-1A hız (mm/s) cinsinden ölçüm yapar. Tam zarf (envelope) analizi için, ivme girişli ve band geçiren filtreleme yeteneğine sahip özel bir analizör idealdir. Ancak Balanset-1A'nın FFT'si, Aşama 2'nin sonlarından itibaren standart hız spektrumunda ayrık rulman arıza frekanslarını yine de etkin şekilde tespit edebilir.
Eylem: Yağlamayı kontrol edin. Rulman değişimini planlayın. İzleme sıklığını artırın.
Arıza 5: Dişli Arızaları
Neden: Aşınmış, çukurlaşmış veya kırılmış dişler. Dişli eksantrikliği. GMF = diş sayısı × şaft devir sayısı / 60.
Dişli Eksantrikliği
GMF, ±1× mil hızında yan bantlarla birlikte. Dişlinin 1× değeri de yükselmiş olabilir.
Dişli Aşınması / Hasarı
Yoğun yan bantlara sahip çoklu GMF harmonikleri. Şiddet, yan bant sayısı ve genliğiyle birlikte artar.
Eylem: Şanzıman yağında metalik parçacıklar olup olmadığını kontrol edin. Bakım zamanlaması yapın. GMF yan bant trendini izleyin.
Arıza 6: Elektrik Arızaları (Motorlar)
Elektromanyetik arızalar şu frekanslarda titreşim üretir: 2× hat frekansı (50 Hz'lik şebekelerde 100 Hz, 60 Hz'lik şebekelerde 120 Hz). Kritik test: titreşim kayboluyor. aniden Elektrik kesintisi olduğunda, mekanik arızalar yavaş yavaş azalır.
- Stator eksantrikliği: 2× hat frekansı, sabit genlik.
- Rotor çubuğu arızaları: 1× çalışma hızı etrafında, kutup geçiş frekansı (kayma × kutup sayısı — genellikle 0,5–2 Hz) aralığında yan bantlar (bunları ayırmak için ince frekans çözünürlüğü gerekir). Ayrıca 2× şebeke frekansı yan bantlarıyla birlikte bir rotor çubuğu geçiş frekansı (çubuk sayısı × şaft hızı) da görülebilir.
- Yumuşak ayak: Motor ayaklarının gevşetilmesiyle titreşimde değişiklikler meydana gelir.
Arıza 7: Kayış Tahrik Sistemi Sorunları
Neden: Aşınmış, yanlış hizalanmış veya uygunsuz gerilmiş kayışlar. Kayış tahrik sistemleri şu frekansta titreşim üretir: kayış geçiş frekansı, Bu, kayışın kasnak çevresinden daha uzun olması nedeniyle genellikle senkron altı bir frekanstır (mil hızının 1 katından düşük).
Ortak Kuşak İmzaları
- Kayış aşınması / kusuru: Kayış frekansındaki tepe noktaları (fkayış) ve harmonikleri (2×, 3×, 4× fkayış). Temel frekans 1× şaft hızının altında görünür — senkron altı bir pik kilit göstergedir; daha yüksek harmonikler 1×'in üzerine çıkabilir.
- Kayış hizasızlığı: Mil hızının 1 katı ve 2 katı hızlarda artan eksenel titreşim. Mil hizalama hatasına benzer, ancak kayış tahrikli makinelerle sınırlıdır.
- Uygun olmayan gerginlik: Kayış gerginliği ayarıyla önemli ölçüde değişen yüksek 1× titreşim. Çok gergin kayışlar yatak yükünü artırır; gevşek kayışlar ise vurma sesine ve kayış frekansında ani yükselmelere neden olur.
- Rezonans: Kayış açıklığı rezonansı çalışma hızıyla çakışırsa, kayışın doğal frekansı (kayış "çırpınması") uyarılabilir. Kayışın doğal frekansında geniş bir tepe olarak görülür.
Eylem: Kayışın durumunu, gerginliğini ve kasnak hizalamasını kontrol edin. Aşınmış kayışları değiştirin. Tekrarlayan sorunlar için, kasnak hizalamasını lazer aleti veya düz kenar cetveli kullanarak doğrulayın.
Arıza 8: Pompa Kavitasyonu
Neden: Yerel basınç sıvının buhar basıncının altına düştüğünde (genellikle pompa emişinde) buhar kabarcıkları oluşur ve şiddetli bir şekilde çöker. Her kabarcık çökmesi mikro bir etki yaratır. Saniyede binlerce çökme, karakteristik geniş bantlı bir gürültü oluşturur.
Spektral İmza
- Geniş bant enerji: Ayrık pikler üreten mekanik arızaların aksine, kavitasyon geniş bir frekans bandına yayılan yükselmiş, düzensiz bir gürültü tabanı oluşturur — aşağıdaki grafikte, yaklaşık 200 Hz'den gösterilen aralığın kenarına kadar. Spektrum, keskin pikler yerine bir "tümsek" veya yükselmiş bir platoya benzer.
- Rastgele, periyodik olmayan: Harmonik yok, şaft hızıyla ilişkisi yok. Ses "çakıl" veya "çatırtı" gibi geliyor - alet kullanmadan bile duyulabiliyor.
- Düşük frekanslı etkiler: Şiddetli kavitasyon, akış türbülansından kaynaklanan 1× seviyesinde kararsızlığa ve geniş bantlı düşük frekanslı gürültüye de neden olabilir.
Eylem: Emme basıncını artırın (pompayı düşürün, emme vanasını açın, emme borusu kayıplarını azaltın). NPSH'yi kontrol edin.mevcut NPSH'ye karşıgerekli. Mümkünse pompa hızını düşürün. Kavitasyon hızlı aşınma hasarına neden olur - göz ardı etmeyin.
Arıza 9: Yağ Girdabı ve Yağ Kırbacı (Kaymalı Yataklar)
Neden: Kaymalı (burç) yataklarda akışkan film kararsızlığı. Yağ filmi kaması, şaftı yatak boşluğu içinde senkron altı bir frekansta yörüngeye zorlar. Bu, yuvarlanmalı rulman arızalarından farklıdır ve yalnızca düz/kaymalı yataklarda görülür. Şaft yörünge ekranı — F8 — Charts → F6-Orbit sekmesi Balanset-1A üzerinde — kaymalı yatak davranışını izlemenin klasik yoludur.
Yağ girdabı
- Frekans: Yaklaşık olarak 0,42× ila 0,48× mil hızı (genellikle ~0,43× olarak belirtilir). Bu, mil hızını izleyen alt senkron bir tepe noktasıdır; RPM artarsa, girdap frekansı da orantılı olarak artar.
- Spektrum: Hızla birlikte kayan, yaklaşık 0,43 kat civarında tek bir tepe noktası. Genlik orta düzeyde olabilir.
- Durum: Yağ kamçısının öncüsü. Genellikle hemen yıkıcı değildir ancak istikrarsızlığın göstergesidir.
Yağ Kırbacı
- Frekans: Rotorun ilk noktasına kilitlenir. doğal frekans (kritik hız). Dönme hareketinin aksine, şaft hızını takip etmez; devir sayısı değişse bile frekans sabit kalır.
- Spektrum: Rotorun ilk kritik hızında büyük bir alt senkron tepe noktası oluşur. Genliği çok yüksek olabilir ve yıkıcı sonuçlar doğurabilir.
- Durum: Tehlikeli. Acil müdahale gereklidir. Rulman tahribatına ve şaft hasarına yol açabilir.
Her ikisi de alt-senkron tepe noktaları üretir, ancak: Yağ girdabı ~0,42–0,48×'te bulunur (tam bir yarım-mertebe değil), oysa gevşeklik tam olarak 0,5×, 1,5×, 2,5×'te pikler oluşturur — kesin yarım-mertebe kesirleri. İkisi de şaft hızı değiştikçe onu takip eder; takip eden değil hız izleme yağ kırbacı, rotorun ilk kritik frekansına kilitlenir. Yağ girdabı (oil whirl) yalnızca kaymalı/burç yataklarda meydana gelir — makinede yuvarlanmalı rulmanlar varsa, bu yağ girdabı olamaz.
Eylem: Yağ girdabı için: yatak boşluğunu, yağ viskozitesini ve yükü kontrol edin. Yatak yükünü artırın veya yağ viskozitesini değiştirin. Yağ kamçısı için: Hızı hemen düşürün Kritik eşiğin altında. Bir rotor dinamiği uzmanına danışın.
ISO 10816 Titreşim Şiddeti — Sınıflandırma Tablosu
ISO 10816-1 (ISO 10816 serisinin genel bölümü, ISO 20816 ile değiştirilmiştir ancak hâlâ yaygın olarak referans alınmaktadır), dört makine sınıfı için titreşim şiddet bölgelerini tanımlar. Titreşim, yatak gövdelerinde mm/s RMS cinsinden hız olarak ölçülür. Aşağıdaki tablo dört sınıfın tüm bölge sınırlarını gösterir — ölçümleri değerlendirirken hızlı bir referans olarak kullanın. 15 kW üzerindeki, 120–15.000 rpm'de çalışan endüstriyel makineleri kapsayan ISO 10816-3'ün (şimdi ISO 20816-3) burada gösterilen I–IV Sınıfları yerine farklı bir şema — rijit veya esnek destek sınıflarına sahip iki makine grubu — kullandığını unutmayın.
| Makine Sınıfı | Bölge A İyi |
Bölge B Kabul edilebilir |
Bölge C Uyarı |
Bölge D Tehlike |
|---|---|---|---|---|
| Sınıf I Küçük makineler ≤ 15 kW (pompalar, fanlar, kompresörler) |
≤ 0,71 | 0,71 – 1,8 | 1,8 – 4,5 | > 4,5 |
| Sınıf II Orta boy makineler 15–75 kW (özel bir temel gerektirmeden) |
≤ 1,12 | 1,12 – 2,8 | 2.8 - 7.1 | > 7.1 |
| Sınıf III Büyük makineler > 75 kW (rijit temel) |
≤ 1,8 | 1,8 – 4,5 | 4,5 – 11,2 | > 11.2 |
| Sınıf IV Büyük makineler > 75 kW (Esnek temel, örneğin çelik iskelet) |
≤ 2,8 | 2.8 - 7.1 | 7,1 – 18 | > 18 |
Adım 1: Makine sınıfınızı güç ve temel tipine göre belirleyin.
Adım 2: Her bir yatak yuvasında radyal yönde toplam titreşim hızını (mm/s RMS) ölçün.
Adım 3: Bölgeyi bulun. Bölge A = yeni hizmete alınmış veya mükemmel. Bölge B = kısıtlama olmaksızın uzun vadeli çalışma. Bölge C = Sadece sınırlı süreler için kabul edilebilir — bakımı planlayın. Bölge D = Hasar oluşuyor — makineyi mümkün olan en kısa sürede durdurun.
Unutmayın: Mutlak değerlerden ziyade eğilimler daha önemlidir. 2,4 mm/s'de çalışan (Sınıf II için Bölge B) ve önceden 1,2 mm/s olan bir makine iki katına çıkmıştır — hâlâ "kabul edilebilir" olsa da nedenini araştırın. Balanset-1A'nın titreşim ölçer modu (F5), anlık bölge değerlendirmesi için toplam hızı V1s olarak gösterir.
ISO 10816'nın yerini resmi olarak ISO 20816 (2016-2022 yılları arasında yayınlandı) almıştır. Bölge sınırları çoğu makine tipi için benzer kalırken, ISO 20816 yer değiştirme için değerlendirme kriterleri ekler ve makineye özgü parçaları genişletir. Uygulamada, ISO 10816 değerleri endüstri standardı referansı olmaya devam etmektedir. Hem Balanset-1A hem de çoğu endüstriyel titreşim programı hala ISO 10816 bölgelerini kullanmaktadır.
Ölçümden İzlemeye
Trend Analizi
Tek bir spektrum anlık bir görüntüdür. Titreşim analizinin gücü şudur: trend analizi — zaman içindeki değişiklikleri izlemek.
- Bir temel oluşturun: Yeni veya bilinen sağlam ekipmanı ölçün. Spektrumları kaydedin — Balanset-1A'nın F6 — Raporlar arşiv, ölçümleri ve HTML raporlarını saklar.
- Aralıkları belirleyin: Kritik: haftalık. Standart: aylık. Yardımcı: üç aylık.
- Tekrarlanabilirliği sağlayın: Aynı noktalar, aynı yönler, aynı çalışma koşulları.
- Değişiklikleri takip et: ISO A Bölgesi'nde bile olsa, başlangıç değerine göre 2 kat artış anlamlıdır.
- Ölçüm rotalarını kullanın: Balanset-1A'nın F9 — Route Inspection tekrarlanabilir ölçüm turlarına rehberlik eder ve okumaları ISO 10816-1 bölgelerine göre trendler.
Karar Algoritması
- Kaliteli bir spektrum elde edin (F8 Grafikleri, radyal + eksenel).
- En yüksek tepeyi belirleyin; bu, en önemli sorundur.
- Arıza türüyle eşleştirin:
- 1× baskındır → Dengesizlik → Balanset-1A ile Dengeleme.
- 2× baskın + yüksek eksenel → Hizalama hatası → Milleri yeniden hizalayın.
- Birçok harmonik → Gevşeklik → Kontrol edin ve sıkın.
- Senkron olmayan tepeler → Rulman → Değişimi planlayın.
- GMF + yan bantlar → Dişli → Yağı kontrol edin, dişli kutusunu inceleyin.
- Önce baskın arızayı giderin; ikincil belirtiler genellikle ortadan kaybolur.
Titreşim Analizörü + Dengeleyici
2 kanallı FFT spektrum analizörü, titreşim ölçer, tek & iki düzlemli dengeleme, ISO 1940 toleransı — hepsi tek bir taşınabilir kitte.
Balanset-1A → Balanset-4A →Sıkça Sorulan Sorular — Titreşim Analizi
▸ Titreşim analizi nedir?
▸ Dengesizliği hizalama bozukluğundan nasıl ayırt ederim?
▸ Rulman arıza frekansları nelerdir?
▸ İdeal titreşim seviyesi nedir?
▸ Balanset-1A titreşim analizi yapabilir mi?
▸ Zaman dalga formu ile FFT spektrumu arasındaki fark nedir?
▸ Titreşimi ne sıklıkla ölçmeliyim?
▸ 0.5× (alt harmonik) titreşime ne sebep olur?
İlgili Sözlük Makaleleri
Önce Teşhis Edin, Sonra Dengeleyin
Balanset-1A hem 2 kanallı bir titreşim analizörü hem de hassas bir saha dengeleme cihazıdır. Arızayı spektrumla tanımlayın, ardından tek bir cihazla giderin.
Ekipmanlara Göz At →
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko, titreşim analizi mühendisi ve Vibromera şirketinin kurucusu ile genel müdürüdür. 15 yılı aşkın süredir dönen ekipmanları test tezgâhında değil, sahada balanslıyor: malçlayıcılar, endüstriyel fanlar, kırıcılar, santrifüjler, miller ve iş milleri. Balanset cihazları işte bu çalışmadan doğdu — bir uzmanın makinenin yanına götürüp sahada tek başına kullanabileceği bir alet olarak tasarlandılar, laboratuvar ekipmanı olarak değil. Vibromera 2017 yılında kuruldu ve 2023 yılından bu yana Portekiz'in Porto şehrinde faaliyet gösteriyor. Balanset serisinin geliştirilmesi, montajı ve desteği burada yapılıyor. Amiral gemisi cihaz, tek ve iki düzlemli balanslama ile titreşim teşhisi için taşınabilir bir analizör olan Balanset-1A'dır. Nikolai müşteri desteğine, zor balanslama vakalarının çözülmesine ve yazılımın geliştirilmesine bizzat katılıyor. Dünyanın her yerinden müşterilerle, her dilde çalışıyor.
0 Yorum