Titreşim analizi, makinelerin teknik durumunu teşhis etmek için önemli bir tekniktir. Farklı makine arızaları, titreşim frekans spektrumunda karakteristik desenler üretir. Makine titreşimlerinin frekans spektrumunu inceleyerek (genellikle FFT analizi yoluyla), belirli arıza türleri tanımlanabilir. Aşağıda, yaygın arıza kategorileri (dengesizlik, yanlış hizalama, gevşeklik, yatak arızaları, dişli arızaları) tablolarda sunulmuştur. Her tablo, arızanın alt tiplerini ana hatlarıyla açıklayarak, tipik titreşim spektrumlarını, gözlemlenen spektral bileşenleri, temel tanımlayıcı özellikleri ve açıklayıcı bir spektrum grafiğini (SVG olarak gömülü) açıklar. Tüm frekans referansları, çalışma hızının katlarını kullanır (örneğin, "1×" = devir başına bir frekans).

Dengesizlik

Arıza Türü Spektrum Açıklaması Spektral Bileşenlerin Kısa Açıklaması Ana Özellik SVG Grafiği
Statik Dengesizlik (Tek düzlem) Spektrum, temel çalışma hızında (1× RPM) tek bir tepe tarafından domine edilir: Titreşim sinüzoidaldir ve diğer frekanslarda minimum enerji vardır. Öncelikle güçlü bir 1× dönme frekansı bileşeni. Çok az veya hiç yüksek harmonik yok (saf 1× ton):. Tüm radyal yönlerde büyük 1x genlik: her iki yataktaki titreşim aynı fazdadır (iki uç arasında faz farkı yoktur):. Aynı yatakta yatay ve dikey ölçümler arasında genellikle yaklaşık 90° faz kayması gözlemlenir:.
Dinamik Dengesizlik (İki düzlem/Çift) Spektrum ayrıca, statik dengesizliğe benzer şekilde, baskın bir devir başına bir kez frekans (1×) tepesi gösterir. Titreşim, dengesizlik tek sorunsa, önemli bir yüksek frekans içeriği olmadan dönüş hızındadır. Baskın 1× RPM bileşeni (genellikle rotorun "sallanması" veya oynaması ile):. Diğer arızalar mevcut olmadığı sürece daha yüksek harmonikler genellikle yoktur. Her yatakta 1× titreşim faz dışı – rotorun iki ucundaki titreşimler arasında yaklaşık 180° faz farkı vardır: (bir çift dengesizliğini gösterir). Bu faz ilişkisine sahip güçlü 1× tepe, dinamik dengesizliğin işaretidir.

Hizalama bozukluğu

Arıza Türü Spektrum Açıklaması Spektral Bileşenlerin Kısa Açıklaması Ana Özellik SVG Grafiği
Paralel Hizalama Hatası (Ofset Şaftlar) Titreşim spektrumu temel (1×) ve onun harmonikleri 2× ve 3× çalışma hızında, özellikle radyal yönde, yükseltilmiş enerji sergiler. Tipik olarak, 1× bileşeni, belirgin bir 2× bileşeni eşliğinde, uyumsuzluk mevcutken baskındır. 1×, 2× ve 3× şaft dönüş frekanslarında önemli tepe noktaları içerir. Bunlar ağırlıklı olarak radyal titreşim ölçümlerinde (şaftlara dik) görülür:. Radyal yönde yüksek 1× ve 2× titreşim gösterge niteliğindedir. Kaplinin zıt taraflarındaki radyal titreşim ölçümleri arasında 180° faz farkı sıklıkla gözlemlenir:, bu da onu saf dengesizlikten ayırır.
Açısal Hizalama Bozukluğu (Eğimli Şaftlar) Frekans spektrumu, şaft hızının güçlü harmoniklerini, özellikle 1×'e ek olarak belirgin bir 2× çalışma hızı bileşenini göstermektedir: 1×, 2× (ve sıklıkla 3×) titreşimleri ortaya çıkmakta olup, eksenel (şaft boyunca) titreşim önemlidir. 1× ve 2× (ve bazen 3×) çalışma hızında belirgin zirveler: 2× bileşeni genellikle 1× kadar veya daha büyüktür. Bu frekanslar eksenel titreşim spektrumunda (makinenin ekseni boyunca) belirgindir: 1×'e kıyasla nispeten yüksek ikinci harmonik (2×) genliği, güçlü eksenel titreşimle birleşmiştir. Bağlantının her iki tarafındaki eksenel ölçümler, açısal uyumsuzluğun bir işareti olan 180° faz dışıdır.

Gevşeklik

Arıza Türü Spektrum Açıklaması Spektral Bileşenlerin Kısa Açıklaması Ana Özellik SVG Grafiği
Mekanik Gevşeklik (Bileşen Gevşekliği) Spektrum, koşu hızının harmonikleri açısından zengindir. 1×'in (1×'den ~10× gibi yüksek mertebelere kadar) geniş bir tam sayı katları aralığı önemli genliklerle ortaya çıkar. İleri vakalarda, alt harmonik frekanslar (örneğin 0,5×) da ortaya çıkabilir Çoklu çalışma hızı harmonikleri baskındır (1×, 2×, 3× … yaklaşık 10×'e kadar). Bazen, tekrarlayan darbeler nedeniyle 1/2×, 3/2×, vb.'de kesirli (yarım dereceli) frekans bileşenleri mevcut olabilir. Spektrumdaki tepe noktalarının belirgin bir "harmonik serisi" - dönme frekansının tam sayı katlarında eşit aralıklarla yerleştirilmiş sayısız tepe noktası. Bu, tekrarlanan darbelere neden olan gevşek veya uygunsuz şekilde takılmış parçaları gösterir. Birçok harmoniğin (ve muhtemelen yarım derece alt harmoniğin) varlığı önemli bir imzadır.
Yapısal Gevşeklik (Taban/Montaj Gevşekliği) Titreşim spektrumu genellikle çalışma hızının bir veya iki katı tarafından domine edilir. Genellikle, spektrumda 1× RPM'de bir tepe ve/veya 2× RPM'de bir tepe belirir. 2×'in ötesindeki daha yüksek harmonikler genellikle bu temellerle karşılaştırıldığında genlikte çok daha düşüktür. Öncelikle şaft hızının 1× ve 2×'inde frekans bileşenlerini gösterir. Diğer harmonikler (3×, 4×, vb.) genellikle yoktur veya küçüktür. Gevşekliğin doğasına bağlı olarak 1× veya 2× bileşeni baskın olabilir (örneğin, devir başına bir darbe veya devir başına iki darbe). Spektrumun geri kalanına göre belirgin şekilde yüksek 1× veya 2× tepe (veya her ikisi), desteklerin veya yapının gevşekliğini gösterir. Makine gevşek bir şekilde monte edilmişse, genellikle titreşim dikey yönde daha güçlüdür. Az sayıda yüksek harmoniğe sahip bir veya iki baskın düşük sıralı tepe, yapısal veya temel gevşekliğinin karakteristiğidir.

Rulman Arızaları

Arıza Türü Spektrum Açıklaması Spektral Bileşenlerin Kısa Açıklaması Ana Özellik SVG Grafiği
Dış Yarış Kusuru Titreşim spektrumu, dış yatak kusur frekansına ve onun harmoniklerine karşılık gelen bir dizi tepe noktası sergiler. Bu tepe noktaları genellikle daha yüksek frekanslardadır (mil dönüşünün tam sayı katları değildir) ve yuvarlanan bir elemanın dış yatak kusurunun üzerinden her geçişini gösterir. Dış yatak bilye geçiş frekansının (BPFO) çoklu harmonikleri mevcuttur. Tipik olarak, belirgin bir dış yatak arızası için spektrumda BPFO'nun 8–10 harmoniği gözlemlenebilir. Bu tepe noktaları arasındaki boşluk, BPFO'ya (yatak geometrisi ve hız tarafından belirlenen karakteristik bir frekans) eşittir. BPFO'daki belirgin bir tepe dizisi ve ardışık harmonikleri imzadır. Çok sayıda eşit aralıklı yüksek frekanslı tepenin (BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO, …) varlığı, açıkça bir dış yatak yatağı kusuruna işaret eder.
İç Yarış Kusuru İç yarış arızası için spektrum, iç yarış arızası frekansında ve onun harmoniklerinde birkaç belirgin tepe gösterir. Ek olarak, bu arıza frekansı tepelerinin her birine tipik olarak çalışma hızı (1×) frekansında aralıklı yan bant tepeleri eşlik eder. Genellikle 8–10 harmonik mertebesinde olan iç yarış bilye geçiş frekansının (BPFI) çoklu harmoniklerini içerir. Karakteristik olarak, bu BPFI tepeleri ±1× RPM'de yan bantlar tarafından modüle edilir - yani her BPFI harmoniğinin yanında, ana tepeden şaft dönüş frekansına eşit bir miktarda ayrılmış daha küçük yan tepeler belirir. Belirgin işaret, yan bant deseniyle iç yarış kusur frekansı (BPFI) harmoniklerinin varlığıdır. BPFI harmonikleri etrafındaki şaft hızında aralıklı yan bantlar, iç yarış kusurunun her devirde bir kez yüklendiğini ve dış yarıştan ziyade iç yarış sorununu doğruladığını gösterir.
Yuvarlanan Eleman Arızası (Top/Makara) Yuvarlanan bir eleman (bilye veya silindir) kusuru, yuvarlanan eleman dönüş frekansında ve onun harmoniklerinde titreşim üretir. Spektrum, şaft hızının tam sayı katları olmayan, bilye/silindir dönüş frekansının (BSF) katları olan bir dizi tepe gösterecektir. Bu harmonik tepelerden biri genellikle diğerlerinden önemli ölçüde daha büyüktür ve kaç yuvarlanan elemanın hasar gördüğünü yansıtır. Temel yuvarlanan eleman kusur frekansında (BSF) ve onun harmoniklerinde tepeler. Örneğin, BSF, 2×BSF, 3×BSF, vb. görünecektir. Özellikle, bu tepelerin genlik deseni hasarlı elemanların sayısını gösterebilir - örneğin, ikinci harmonik en büyükse, iki bilye/silindirin spall'leri olduğunu gösterebilir. Genellikle, yarış hatası frekanslarında bir miktar titreşim buna eşlik eder, çünkü yuvarlanan eleman hasarı genellikle yarış hasarına da yol açar. Mil dönüş frekansı yerine BSF (yatak elemanı dönüş frekansı) tarafından aralıklı bir dizi tepe noktasının varlığı yuvarlanan bir eleman kusurunu tanımlar. BSF'nin N'inci harmoniğinin özellikle yüksek genliği genellikle N elemanın hasarlı olduğunu ima eder (örneğin, çok yüksek bir 2×BSF tepe noktası kusurlu iki bilyeyi gösterebilir).
Kafes Arızası (Rulman Kafesi / FTF) Bir yuvarlanan yataktaki kafes (ayırıcı) kusuru, kafesin dönme frekansında - Temel Tren Frekansı (FTF) - ve onun harmoniklerinde titreşime neden olur. Bu frekanslar genellikle alt-senkrondur (şaft hızının altında). Spektrum, FTF, 2×FTF, 3×FTF, vb.'de tepe noktaları ve genellikle modülasyon nedeniyle diğer yatak frekanslarıyla bir miktar etkileşim gösterecektir. Kafesin dönme frekansına (FTF) ve bunun tam sayı katlarına karşılık gelen düşük frekanslı tepe noktaları. Örneğin, FTF ≈ 0,4× şaft hızı ise, ~0,4×, ~0,8×, ~1,2× vb.'de tepe noktaları görebilirsiniz. Birçok durumda, bir kafes kusuru yarış kusurlarıyla birlikte bulunur, bu nedenle FTF yarış kusuru sinyallerini modüle ederek toplam/fark frekansları (yarış frekansları etrafındaki yan bantlar) üretebilir. Yatak kafesi dönüş hızı (FTF) ile hizalanan bir veya daha fazla alt harmonik tepe (1×'in altında) bir kafes sorununa işaret eder. Bu genellikle diğer yatak arızası belirtilerinin yanında görünür. Temel imza, kafes arızalanmadığı sürece yaygın olmayan spektrumdaki FTF ve harmoniklerinin varlığıdır.

Dişli Arızaları

Arıza Türü Spektrum Açıklaması Spektral Bileşenlerin Kısa Açıklaması Ana Özellik SVG Grafiği
Dişli Eksantrikliği / Eğik Mil Bu arıza, dişli bağlantı titreşiminin modülasyonuna neden olur. Spektrumda, dişli bağlantı frekansı (GMF) tepe noktası, dişlinin şaft dönüş frekansında (1× dişli RPM) aralıklı yan bant tepe noktalarıyla çevrilidir. Genellikle, dişlinin kendi 1× çalışma hızı titreşimi de eksantrikliğin dengesizlik benzeri etkisi nedeniyle yükselir. Dişli örgü frekansında ve alt harmoniklerinde (örneğin, 1×, 2×, 3× GMF) belirgin genlik artışı. GMF etrafında (ve bazen harmonikleri etrafında) etkilenen dişlinin dönüş hızının 1×'ine eşit aralıklarla belirgin yan bantlar belirir. Bu yan bantların varlığı, dişlinin dönüşüyle örgü frekansının genlik modülasyonunu gösterir. 1× dişli frekansında belirgin yan bantlara sahip dişli örgü frekansı imza özelliğidir. Bu yan bant deseni (çalışma hızına göre GMF etrafında eşit aralıklarla tepe noktaları) dişli eksantrikliğini veya eğik bir dişli şaftını güçlü bir şekilde gösterir. Ek olarak, dişlinin temel (1×) titreşimi normalden daha yüksek olabilir.
Dişli Diş Aşınması veya Hasarı Dişli dişi arızaları (aşınmış veya kırılmış dişler gibi) dişli örgü frekansında ve harmoniklerinde titreşim artışına neden olur. Spektrum genellikle yüksek genlikte birden fazla GMF tepe noktası (1×GMF, 2×GMF, vb.) gösterir. Ek olarak, bu GMF tepe noktalarının etrafında, şaft dönüş frekansıyla aralıklı çok sayıda yan bant frekansı belirir. Bazı durumlarda, dişli doğal frekanslarının (rezonanslar) yan bantlarla uyarılması da gözlemlenebilir. Dişli örgü frekansında (diş örgü frekansı) ve onun harmoniklerinde (örneğin, 2×GMF) yükselen tepeler. Her büyük GMF harmoniğinin etrafında, 1× çalışma hızıyla ayrılmış yan bant tepeleri vardır. 1×, 2×, 3× GMF bileşenleri etrafındaki yan bantların sayısı ve boyutu, diş hasarının şiddetiyle artma eğilimindedir. Şiddetli durumlarda, dişlinin rezonans frekanslarına (kendi yan bantlarıyla) karşılık gelen ek tepeler ortaya çıkabilir. Yoğun yan bant desenleri eşliğinde çoklu yüksek genlikli dişli örgüsü frekans harmonikleri ayırt edici özelliktir. Bu, aşınma veya kırık bir diş nedeniyle düzensiz diş geçişini gösterir. Çok aşınmış veya hasarlı bir dişli, örgü frekansı tepe noktalarının etrafında geniş yan bantlar (1× dişli hızı aralıklarında) gösterecek ve bu da onu sağlıklı bir dişliden (GMF'de yoğunlaşmış daha temiz bir spektruma sahip olacaktır) ayıracaktır.
Kategoriler: Çözümler

0 Yorum

Bir cevap yazın

Avatar yer tutucu
tr_TRTR