Döner Makinelerde Sürtünmeyi Anlamak

Cihazlar

Taşınabilir dengeleyici ve Titreşim analizörü Balanset-1A

$2,353.83

Parçalar

Titreşim sensörü

$107.26

Parçalar

Optik Sensör (Lazer Takometre)

$147.78

Cihazlar

Balanset-4

$8,107.90

Parçalar

Manyetik Stand Insize-60-kgf

$54.82

Parçalar

Yansıtıcı bant

$11.92

Cihazlar

Dinamik dengeleyici "Balanset-1A" OEM

$2,067.80

Tanım: Sürtünme Nedir?

Sürtünme Makinelerdeki dönen ve sabit bileşenler arasındaki sürtünme teması ve bağıl kayma hareketidir. Bu terim, sürekli sürtünme yönünü vurgular. rotor-stator teması, onu hafif aralıklı temas veya darbelerden ayırır. Sürtünme, sürtünme kuvvetleri üretir, sürtünme işi yoluyla önemli miktarda ısı üretir ve kendine özgü bir titreşim Geriye doğru girdap, alt-senkron bileşenler ve termal etkilerle karakterize edilen desenler.

"Sürtünme" terimi genellikle "rotor sürtünmesi" ile aynı anlamda kullanılır, ancak sürtünme bazen temasın sürtünme ve termal yönlerini vurgularken, rotor sürtünmesi hafif kazıma veya darbeler dahil her türlü teması içerebilir.

Sürtünmenin Sürtünme Mekaniği

Coulomb Sürtünme Modeli

Sürtünme kuru sürtünme (Coulomb sürtünmesi) prensiplerine göre gerçekleşir:

• Sürtünme Kuvveti: F = µ × N, burada µ sürtünme katsayısı ve N normal kuvvettir
• Yön: Yüzeyler arasındaki bağıl harekete her zaman karşı koyar
• Tipik Katsayılar: Çelik üzerinde çelik µ ≈ 0,3-0,5; çelik üzerinde conta malzemesi µ ≈ 0,2-0,4
• Isı Üretimi: Tüm sürtünme işi ısıya dönüştürülür

Teğetsel ve Normal Kuvvetler

Ovuşturma sırasında:

• Normal Kuvvet: Rotor üzerinde radyal olarak içeriye doğru iter
• Sürtünme Kuvveti: Teğetsel olarak hareket eder, dönüşe karşı çıkar
• Sonuç Kuvveti: Kombinasyon rotoru yavaşlatma ve geriye doğru saptırma eğilimindedir
• Tork Artışı: Sürtünme gücü dağıtır ve tahrik torku gereksinimini artırır

Karakteristik Titreşim Modelleri

Geriye Dönük Girdap

Sürtmenin en belirgin özelliği geriye (ters) dönmesidir:

• Sürtünme kuvveti, geriye doğru yörünge hareketini yönlendiren teğetsel bir bileşen oluşturur
• Şaft yörünge mil dönüş yönünün tersine döner
• Frekans genellikle senkron altıdır (hızın 1 katından az)
• Yaygın frekanslar: 0,5×, 0,33×, 0,25× (kesirli sıralar)
• Yörünge şekli genellikle düzensiz veya çarpıktır

Spektrum Özellikleri

• Alt-Eşzamanlı Pikler: 1×'in altında, genellikle kesirli harmoniklerde birden fazla tepe
• Eşzamanlı Bileşen: 1× sürtünme kuvvetlerinden dolayı artabilir
• Yüksek Harmonikler: 2×, 3×, 4× doğrusal olmayan sürtünmeden
• Geniş Bant Gürültüsü: Spektrum boyunca yükseltilmiş gürültü tabanı
• Kararsız Spektrum: Zirveler ortaya çıkar, kaybolur veya frekans değişir

Zaman Dalga Formu Özellikleri

• Temas başladığında dürtüsel olaylar veya ani yükselmeler
• Tepe sapmalarda kesme veya düzleştirme
• Düzensiz, sinüsoidal olmayan dalga formu
• Birden fazla frekanstan gelen vuruş desenleri mevcut

Sürtünmenin Isıl Etkileri

Isı Üretimi

Sürtünme mekanik enerjiyi ısıya dönüştürür:

• Oran: Harcanan güç = Sürtünme Kuvveti × Kayma Hızı
• Büyüklük: Hafif sürtünme: 10-100 watt; ağır sürtünme: kilovat
• Konsantrasyon: Küçük temas alanında yoğunlaşan ısı
• Sıcaklık Artışı: Şiddetli vakalarda yerel sıcaklıklar 500°C'yi aşabilir

Termal Yay Gelişimi

Isı-titreşim geri besleme döngüsü:

1. İlk sürtünme şaftın bir tarafında ısı üretir
2. Asimetrik ısıtma, termal yay
3. Termal yay, şaft sapmasını artırır
4. Artan sapma daha şiddetli sürtünmeye neden olur
5. Daha fazla sürtünme daha fazla ısı üretir
6. Olumlu geri bildirim hızlı başarısızlığa yol açabilir

İkincil Termal Etkiler

• Rulman Isıtması: Mil üzerinden yataklara iletilen ısı
• Petrolün Bozulması: Aşırı sıcaklıklar yağlayıcıyı bozar
• Maddi Değişiklikler: Isıdan etkilenen bölgelerde faz dönüşümleri veya metalurjik değişimler
• Termal Stres: Isıl olarak strese maruz kalan bölgelerde çatlaklara neden olabilir

Tespit Yöntemleri

Titreşim İzleme

• Alt-Senkron Alarmlar: Koşu hızının 0,3-0,5 katı zirvelerde uyarı
• Yörünge İzleme: Geriye doğru girdabı tespit eden otomatik yörünge analizi
• Spektral Değişimler: Birden fazla harmoniğin aniden ortaya çıktığını tespit eden algoritmalar
• Dalga Formu Kırpma: Sinüzoidal olmayan bozulmanın tespiti

Sıcaklık İzleme

• Hızlı yükselme alarmlı yatak sıcaklık sensörleri
• Açıkta kalan şaft bölümlerinin kızılötesi sıcaklık izlemesi
• Sıcaklık farkı izleme (üst ve alt yatak)
• Değişim oranı alarmları (örneğin, > 5°C/dakika)

Ek Göstergeler

• Tork Artışı: Sürtünme nedeniyle güç tüketimi artıyor
• Hız Dalgalanması: Değişen sürtünme torkundan kaynaklanan küçük hız değişimleri
• Akustik Emisyon: Temasla gelen yüksek frekanslı ses
• Görsel Muayene: Aşınma kalıntıları, renk bozulması, gözle görülür hasar

Tepki Eylemleri

Acil Eylemler

1. Şiddeti Azaltın: Güvenliyse hızı veya yükü azaltın
2. Yakından İzleyin: Titreşim ve sıcaklığın sürekli gözlemlenmesi
3. Kapanışa Hazırlık: Acil durum kapatmasını hazır bulundurun
4. Acil Durdurma: Titreşim veya sıcaklık artışı varsa
5. Soğuma Süresine İzin Ver: Muayeneden önce dönüş dişlisini çalıştırın veya doğal soğumaya izin verin

Soruşturma

• Fiziksel temas kanıtlarını inceleyin
• Şüpheli sürtünme noktalarındaki boşlukları ölçün
• Termal yay veya kalıcı şaft yayı olup olmadığını kontrol edin
• Kök nedeni belirleyin (aşırı titreşim, yetersiz boşluk, vb.)

Düzeltici Eylemler

• Gümrüklemeleri Artırın: Hasarlı alanları makineyle çıkarın veya bileşenleri değiştirin
• Kök Nedeni Ele Alın: Rotoru dengeleyin, hizalamayı düzeltin, yatak sorunlarını giderin
• Hasarlı Parçaları Değiştirin: Gerektiğinde contalar, yatak bileşenleri, mil bölümleri
• Güvenlik İzinlerini Doğrulayın: Yeniden başlatmadan önce tüm konumlarda yeterli boşlukların olduğunu onaylayın

Sürtünme, döner makinelerdeki en ciddi titreşim kaynaklı arızalardan biridir. Termal geri besleme yoluyla hızla artma potansiyeli, kritik ekipmanlarda felaket niteliğinde arızaları önlemek için anında tespit, hızlı müdahale ve kapsamlı düzeltme gerektirir.

---

← Ana Dizin'e Geri Dön