REZONANS
Rezonans, bir kuvvetin nesnelerin doğal frekanslarını tetiklemesi ile ortaya çıkan durumdur. Evdeki çamaşır makinesinin sıkma modu geçerken hızlanma sürecini hayal edin. Bu hızlanma sürecinde makinenin doğal frekansının uyarıldığı ve yüksek titreşimlerin oluştuğu belirli hızlar vardır. Bu durum genellikle masa tipi taşlama tezgahlarının yavaşlama sürecinde de gözlemlenir. Taşlama makinesi yavaşladıkça belirli hızlarda daha fazla titreyebilir, ardından yavaşlamaya devam ettikçe bu titreşim azalır. Her makine ve makine parçasının doğal frekansları vardır ve bu frekanslar tetiklendiği durumlarda rezonans ortaya çıkar.
Tasarım mühendisleri, döner ekipmanların tasarım süreçlerinde doğal frekansları hesaplar ve rezonans koşullarının oluşmaması adına tasarımlarını gerçekleştirirler. Böylece makineler çalışma koşullarında rezonansa maruz kalmaz. Ancak bu durum tasarım kriterlerinin sağlandığı durumlar için geçerlidir. Makineler zamanla eskir, metal yorulması oluşabilir veya bağlantıları gevşeyebilir. Bu gibi durumlarda doğal frekanslar değişebilir ve çalışma koşullarında üretilen titreşimlerin frekansı yapıyı rezonansa sokabilir. Rezonans düzeltilmediği takdirde makinelere ciddi zararlar verecek titreşimlere sebep olabilir.
Rezonans durumunu motor-kayış/kasnak/ fan yapısında bir makine dizininde inceleyecek olursak, motorun dönüş devri (1Xm) ve kasnak oranı sebebiyle fanın farklı bir devri (1Xf) olacaktır. Ayrıca fan kanatlarının sayısı ile ilişkili olarak Kanat Geçiş Frekansı (BPF) titreşim üretebilir. Son olarak kayış mekanizmasının da kendine ait farklı bir hızı olabilir (BR). Tüm bu frekanslarda makine kondisyonunu bağlı olarak titreşimler oluşabilir. Eğer ortaya çıkan bu titreşimler makinenin veya ona ait parçalardan birisinin doğal frekansı ile çakışırsa rezonans durumu ortaya çıkar ve titreşim genlikler yüksek seviyelere çıkarak makineye zarar verebilir.
Rezonans Problemi İçin Çözüm Önerileri
- Tasarım ve Mühendislik: Doğal frekanslar yapıların kütle ve dayanım özellikleri ile ilişkilidir. Rezonans durumu ise doğal frekansları tetikleyecek titreşimlerle ortaya çıkan bir durumdur. Dolayısı ile tasarım aşamasında ekipmanın çalışma koşullarına ve üretebileceği zorlama titreşimlerinin frekanslarına göre tasarım kriterleri belirlenmelidir.
- Gevşekliklerin kontrolü: Dayanım özelliği bağlantıların kuvveti ile ilişkilidir. Dolayısı ile gevşeyen bağlantılar dayanımı ve doğal frekansları değiştirir. Değişen doğal frekasnlar makinenin ürettiği titreşimler ile çakışabilir ve rezonans ortaya çıkabilir. Rezonanstan şüpheleniyorsanız öncelikle gevşek bağlantıları kontrol edip gevşeklikleri gidermelisiniz.
- Kütleyi veya dayanımı değiştirmek: Makinenin kütlesini ya da direngenliğini değiştirmek, doğal frekansını da değiştirecektir. Bu değişimler basitçe geçici olarak (ağırlıklar gibi) kütle ekleyerek ya da (geçici olarak destek ekleyerek) direngenliği değiştirerek test edilebilir. Kütleye ya da direngenliğe yapılan kalıcı değişiklikler, tecrübeli bir mühendis tavsiyesi ile yapılmalıdır.
- Makineyi farklı devirlerde çalıştırmak: Rezonans durumunun doğal frekansların tetiklenmesi ile ortaya çıktığından bahsetmiştik. Eğer doğal frekanslar değiştirilemiyorsa ve mümkünse (VFD ve proses şartlarının uygun olması gerekebilir) makine farklı devirlerde çalıştırılabilir. Böylece rezonans durumu ortadan kalkacaktır.
Rezonans Tespiti
Rezonans durumunu düzeltmek gibi karşılaştığınız yüksek titreşim probleminin gerçekten rezonans kaynaklı olduğunun tespiti oldukça önemlidir. Rezonans problemi genellikle;
- Balanssızlık
- Hizasızlık
- Yapısal gevşeklik/esneklik
gibi arızalar ile karıştırılabilmektedir. Rezonans problemini spektrumları inceleyerek test etmek için aşağıdaki videoyu izleyebilirsiniz. Ayrıca doğal frekansların tespiti için Hızlanma/Yavaşlama testi ve Modal Test/ODS gibi daha profosyonel ve güvenilir yöntemler mevcuttur. Bu yöntemleri kullnabileceğiniz Falcon cihazının özelliklerini buraya tıklayarak inceleyebilir veya bizimle iletişime geçebilirsiniz. Falcon cihazı Accurex teknolojisi sayesinde sizleri doğru arızaları bulmanız için yönlendirmekte ve öneriler sağlayabilmektedir.
Bu çalışma ACOEM USA tarafından yayınlanmış ve tarafımızca Türkçe'ye çevrilmiştir. Orjinal yayın için tıklayınız.