Arıza Tespiti için Titreşim Analizinde Kurtosis

Tanım: Kurtosis Nedir?

Kurtozis Bir olasılık dağılımının şeklini tanımlayan istatistiksel bir parametredir. Titreşim analizinde, zaman dalga formu sinyaline "tepelik" veya "darbelilik" ölçmek için uygulanır. Yüksek basıklıklı bir sinyal keskin, belirgin tepeler veya darbelerle karakterize edilirken, düşük basıklıklı bir sinyal daha düz veya daha yuvarlaktır. Toplam enerji (RMS değeri) önemli ölçüde değişmemiş olsa bile, titreşim sinyalinin temel karakterinde bir değişikliği gösterebilen tek bir sayısal değer sağlar.

Kurtozisin Tanısal Değeri

Durum izlemede kurtosisin birincil değeri, yüksek duyarlılığıdır. erken aşamadaki dürtüsel hatalarBirçok mekanik arıza, mikroskobik çatlaklar veya kırılmalar olarak başlar. Bu gelişen arızalar temas ettiğinde, kısa süreli, yüksek frekanslı darbeler üretir. Bu darbeler, titreşim zaman dalga formunda keskin tepe noktalarına neden olur ve bu da arıza, makinenin genel RMS titreşim seviyesini etkileyecek kadar büyümeden çok önce, basıklık değerini önemli ölçüde artırır.

Bu nedenle basıklık şu amaçlar için mükemmel bir araçtır:

• Erken Yatak Arızası Tespiti: Bir rulman yatağı veya yuvarlanan elemanda meydana gelen bir kopmanın ilk belirtilerini tespit etmek için en etkili yöntemlerden biridir.
• Dişli Diş Arızası Tespiti: Çatlak veya kırık bir dişli dişi, her devirde bir kez belirgin bir darbe üretecektir ve bu, artan kurtosis değeriyle kolayca tespit edilebilir.
• Aralıklı Sürtünme veya Darbelerin Tespiti: Bu ölçüm ile makine içerisinde meydana gelen, homojen olmayan, etki eden her türlü olay vurgulanabilir.

Kurtosis Değerlerinin Yorumlanması

Kurtosis, normalleştirilmiş bir değerdir. Sağlıklı bir makinedeki rastgele arka plan titreşiminin tipik özelliği olan mükemmel bir Gauss (normal) dağılımı için kurtosis değeri **3,0**'dır. Bu değerden sapmalar tanısal açıdan önemlidir:

• Kurtosis ≈ 3.0: Titreşimin rastgele ve Gauss tipinde olduğunu, normal ve sağlıklı bir çalışmayı önerdiğini belirtir.
• Kurtosis > 3.0: Sinyalin normalden daha "sivri" veya ani olduğunu gösterir. Yükselen bir basıklık değeri, oluşabilecek darbelerin açık bir uyarı işaretidir. 5, 10 veya daha yüksek değerler, önemli yatak veya dişli arızaları olduğunda yaygındır.
• Kurtozis < 3.0: Sinyalin normal dağılımdan daha düz olduğunu gösterir. Bu durum bazen belirli sürtünme türlerinde veya sinyalde çok temiz, sinüzoidal bir titreşim hakim olduğunda ortaya çıkabilir.

Bir Yatak Arızasının Kurtosis Yaşam Döngüsü

Bir rulman arızasını başlangıcından arızaya kadar takip ederken, basıklık değeri genellikle öngörülebilir bir modeli takip eder:

1. Sağlıklı Aşama: Kurtosis sabit ve 3.0'a yakın.
2. Erken Hata Aşaması: Mikroskobik bir kusur oluşur. Keskin ve belirgin darbeler oluşur ve bu da basıklığın önemli ölçüde artmasına (örneğin 5,0 veya daha yüksek) neden olur. Genel RMS titreşimi hala düşük olabilir. Bu, arızayı tespit etmek için ideal zamandır.
3. Gelişmiş Hata Aşaması: Kusur büyüyüp yayıldıkça, çarpma daha sık ve daha az belirgin hale gelir. Sinyal, çok daha yüksek bir enerji seviyesinde olsa da, tekrar rastgele gürültüye benzemeye başlar. Sonuç olarak, basıklık değeri *azalarak* 3,0'a doğru geri dönebilirken, RMS titreşim seviyesi şimdi önemli ölçüde artmaya başlar.
4. Geç/Başarısızlık Aşaması: Yatak ağır hasarlı ve titreşim yüksek ve genellikle rastgele. Kurtosis 3.0 civarında kalıyor, ancak RMS değeri artık alarm seviyesinde.

Bu yaşam döngüsü, kürtozisin neden bu kadar değerli olduğunu vurguluyor. Tespit için en uygun nokta, kürtozisin arttığı erken aşamalardır. Sadece RMS'ye güvenmek, hatanın önemli hale gelene kadar tespit edilemeyeceği anlamına gelir.

Sınırlamalar

Kurtosis, güçlü bir gösterge olsa da, spektrum ve dalga formu analizi gibi diğer tekniklerle birlikte kullanılmalıdır. Makine kaynaklı olmayan rastgele şoklara karşı hassas olabileceğinden, en iyi trend parametresi olarak kullanılır. Zaman içinde tutarlı bir kurtosis artışı, tek bir yüksek değerden çok daha güvenilir bir göstergedir.

← Ana Dizin'e Geri Dön