Döner Makinelerde Yanal Titreşimin Anlaşılması
Tanım: Yanal Titreşim Nedir?
Yanal titreşim (radyal titreşim veya enine titreşim olarak da adlandırılır), dönen bir şaftın dönme eksenine dik hareketini ifade eder. Basitçe ifade etmek gerekirse, şaft dönerken yan yana veya yukarı aşağı hareketini ifade eder. Yanal titreşim, en yaygın titreşim türüdür. titreşim dönen makinelerde ve genellikle radyal kuvvetler gibi nedenlerle oluşur dengesizlik, yanlış hizalama, eğilmiş miller veya yatak kusurları.
Yanal titreşimi anlamak temeldir rotor dinamikleri çünkü çoğu döner ekipman için birincil titreşim modunu temsil eder ve çoğu titreşim izleme ve ölçümünün odak noktasıdır dengeleme faaliyetler.
Yön ve Ölçüm
Yanal titreşim, mil eksenine dik düzlemde ölçülür:
Koordinat Sistemi
- Yatay Yön: Yere paralel yan yana hareket
- Dikey Yön: Yere dik yukarı-aşağı hareket
- Radyal Yön: Mil eksenine dik herhangi bir yön (yatay ve dikeyin birleşimi)
Ölçüm Yerleri
Yanal titreşim genellikle şu şekilde ölçülür:
- Rulman Yatakları: Yatak başlıklarına veya kaidelere monte edilmiş ivmeölçerler veya hız dönüştürücüler kullanılarak
- Mil Yüzeyi: Doğrudan şaft hareketi ölçümü için temassız yakınlık problarının kullanılması
- Çoklu Oryantasyonlar: Hem yatay hem de dikey yönlerdeki ölçümler, yanal hareketin tam resmini sağlar
Yanal Titreşimin Birincil Nedenleri
Yanal titreşim, her biri karakteristik titreşim imzaları üreten çok sayıda kaynaktan kaynaklanabilir:
1. Dengesizlik (En Yaygın)
Dengesizlik Yanal titreşimin en sık görülen nedenidir. Asimetrik kütle dağılımı, dönen bir santrifüj kuvveti oluşturarak şunları üretir:
- 1X (devir başına bir kez) titreşim frekansı
- Nispeten istikrarlı faz ilişki
- Genlik hızın karesine orantılıdır
- Dairesel veya eliptik şaft yörüngesi
2. Hizalama bozukluğu
Mil hizasızlığı Birbirine bağlı makineler arasında yanal kuvvetler oluşur:
- Öncelikle 2X titreşim (devir başına iki kez)
- Ayrıca 1X ve daha yüksek harmonikleri de uyarabilir
- Genellikle yüksek eksenel bileşen de gösterir
- Faz ilişkileri dengesizlikten farklıdır
3. Eğik veya Eğik Şaft
Kalıcı olarak eğilmiş veya kavisli bir şaft geometrik eksantrikliğe neden olur:
- Dengesizliğe benzer şekilde görülebilen 1X titreşim
- Yavaş rulo hızlarında bile yüksek titreşim
- Sadece dengelemeyle düzeltilmesi zor
4. Rulman Kusurları
Yuvarlanan eleman yatağı kusurlar karakteristik yanal titreşim üretir:
- Yüksek frekanslı bileşenler (yatak arıza frekansları)
- Daha düşük frekanslar tarafından modüle edilerek yaratılan yan bantlar
- Sıklıkla gerektirir zarf analizi tespit için
5. Mekanik Gevşeklik
Gevşek yataklar, temeller veya montaj cıvataları şunları oluşturur:
- Çoklu harmonikler (1X, 2X, 3X, vb.)
- Zorlamaya karşı doğrusal olmayan tepki
- Düzensiz veya dengesiz titreşim
6. Rotor-Stator Sürtünmesi
Dönen ve sabit parçalar arasındaki temas şunları oluşturur:
- Alt-eşzamanlı bileşenler
- Titreşim genliğinde ve fazında ani değişiklikler
- Olası termal eğilme
Yanal Titreşim ve Diğer Titreşim Türleri
Döner makineler üç temel yönde titreşime maruz kalabilir:
Yanal (Radyal) Titreşim
- Yön: Mil eksenine dik
- Tipik Nedenler: Dengesizlik, hizalama bozukluğu, eğik mil, yatak kusurları
- Ölçüm: Rulman yuvalarında ivmeölçerler veya hız sensörleri; şaft üzerinde yakınlık probları
- Hakimiyet: Genellikle en büyük genlikli titreşim bileşeni
Eksenel titreşim
- Yön: Mil eksenine paralel
- Tipik Nedenler: Hizalama hatası, baskı yatağı sorunları, proses akışı sorunları
- Ölçüm: Eksenel olarak monte edilmiş ivmeölçerler
- Hakimiyet: Tipik olarak yanal olandan daha düşük genliğe sahiptir, ancak belirli arızalar için tanısaldır
Burulma Titreşimi
- Yön: Mil ekseni etrafında burulma hareketi
- Tipik Nedenler: Dişli bağlantı sorunları, motor elektrik sorunları, kaplin sorunları
- Ölçüm: Özel burulma titreşim sensörleri veya gerinim ölçerleri gerektirir
- Hakimiyet: Genellikle küçüktür ancak yorgunluk arızalarına neden olabilir
Yanal Titreşim Modları ve Kritik Hızlar
İçinde rotor dinamikleri, yanal titreşim modları, şaftın karakteristik sapma modellerini tanımlar:
Birinci Yanal Mod
- Basit bükülme şekli (tek yay veya yay)
- En düşük doğal frekans
- Dengesizlikten en kolay heyecanlanan
- Birinci kritik hız bu moda karşılık gelir
İkinci Yanal Mod
- Bir düğüm noktasına sahip S şeklinde sapma
- Daha yüksek doğal frekans
- İkinci kritik hız
- Önemli esnek rotorlar
Daha Yüksek Yanal Modlar
- Birden fazla düğüme sahip giderek karmaşıklaşan şekiller
- Sadece çok yüksek hızlı veya çok esnek rotorlar için geçerlidir
- Bıçak geçişi veya diğer yüksek frekanslı uyarımlarla uyarılabilir
Ölçüm ve İzleme
Ölçüm Parametreleri
Yanal titreşim birkaç parametre ile karakterize edilir:
- Genlik: Hareketin büyüklüğü, yer değiştirme (µm, mil), hız (mm/s, in/s) veya ivme (g, m/s²) cinsinden ölçülür
- Sıklık: Dengesizliğin hakim olduğu titreşimler için genellikle 1X çalışma hızı, ancak harmonikler ve diğer frekansları içerebilir
- Aşama: Mil üzerindeki bir referans işaretine göre maksimum yer değiştirmenin zamanlaması
- Yörünge: Milin merkezinin uçtan uca izlendiği gerçek yol
Ölçüm Standartları
Uluslararası standartlar, kabul edilebilir yanal titreşim seviyeleri için rehberlik sağlar:
- ISO 20816 Serisi: Çeşitli makine tipleri için RMS hızına dayalı titreşim sınırları
- API 610, 617, 684: Pompalar, kompresörler ve rotor dinamikleri için sektöre özgü standartlar
- Şiddet Bölgeleri: Ekipman türüne ve boyutuna göre kabul edilebilir, dikkat ve alarm seviyelerini tanımlayın
Kontrol ve Azaltma
Dengeleme
Dengeleme Dengesizlikten kaynaklanan yanal titreşimi azaltmanın birincil yöntemidir:
- Tek düzlem dengeleme disk tipi rotorlar için
- İki düzlemli dengeleme çoğu endüstriyel rotor için
- Modal dengeleme kritik hızların üzerinde çalışan esnek rotorlar için
Hizalama
Hassas şaft hizalaması, hizalama hatasından kaynaklanan yanal kuvvetleri azaltır:
- Doğru şaft konumlandırması için lazer hizalama araçları
- Hizalama prosedürlerinde termal büyümenin dikkate alınması
- Hizalamadan önce yumuşak ayak düzeltmesi
Sönümleme
Sönümleme özellikle kritik hızlarda yanal titreşim genliklerini kontrol eder:
- Sıvı film yatakları önemli sönümleme sağlar
- Ek kontrol için sıkma filmli damperler
- Destek yapısı sönümleme işlemleri
Sertlik Modifikasyonu
Sistem sertliğinin değiştirilmesi kritik hızları değiştirir:
- Mil çapı arttıkça kritik hızlar artar
- Yatak açıklığının azaltılması ilk kritik hızı artırır
- Temelin sertleştirilmesi genel sistem tepkisini etkiler
Tanı Önemi
Yanal titreşim analizi makine teşhisinin temel taşıdır:
- Trend: Yanal titreşimin zaman içinde izlenmesi, gelişen sorunları ortaya çıkarır
- Arıza Tespiti: Titreşim frekansı ve deseni belirli hata türlerini belirler
- Şiddet Değerlendirmesi: Standartlara kıyasla genlik, sorunun ciddiyetini gösterir
- Dengeleme Doğrulaması: Yanal titreşim azaltma, başarılı dengelemeyi doğrular
- Duruma Dayalı Bakım: Titreşim seviyeleri bakım eylemlerini tetikler
Döner makinelerin güvenilir ve uzun vadeli çalışması için yanal titreşimin etkili bir şekilde yönetilmesi esastır ve bu nedenle titreşim izleme programlarının, öngörücü bakım stratejilerinin ve rotor dinamik tasarım değerlendirmelerinin temel odak noktasıdır.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 