Vibrasyon makinenin teknik kondisyonunu bilmek için vazgeçilmez bir ölçüdür. Vibrasyonu analiz etmek karmaşık bir süreç olabilirken, vibrasyonun temel yapısını anlamak daha basitleştirilmiş bir yol olabilir.
Vibrasyon analizi için iki farklı cihaza ihtiyaç duyulur: akselerometre ve akselerometrenin ölçtüğü bilgiyi göstermek için vibrasyon analizi yapan ikinci bir cihaz. Akselerometre bir bobinin içinde hareket eden bir kütleden oluşur. Bu hareket makineye sabitlenen akselerometrenin makine ile hareket etmesinden kaynaklanır. Daha fazla hareket, daha fazla voltaj ve buna doğru orantılı olarak da vibrasyon demektir. En basit şeklinde, akselerometre voltaj çıktısı veren bir sensördür.
Analizör ekranı:
- Voltaj miktarını, yer değiştirme, hız veya ivme olarak görüntüler. Voltajın miktarı ve akseleratörün hassasiyeti vibrasyonun genliği ve şiddetini belirler.
- Voltajın saniyedeki değişim oranı vibrasyonun frekansını belirlemektedir, yani özünde dakikada kaç defa voltaj üretildiğidir.
Kayış tahrikli, balanssız bir fanı örnek alalım. Sensörü (bir analizöre bağlı) fanın bir yatağına monte edersek ve balanssız fanı çalıştırırsak, sensör bir voltaj üretecektir:
- Voltajın miktarı genliği yani vibrasyonun ne kadar olduğunu söylemektedir.
- Voltajın saniyedeki değişme miktarı ise bize fanın vibrasyonunun frekansını vermektedir.
Fan, devir başına bir defa titreyecektir. Bu basit bir sinüs dalgası oluşturacaktır. Ama dahası var!
Motor muhtemelen fandan farklı bir devirde çalışıyor. Kayışların da farklı bir dönüş hızı var. Bunların her birinin ayrıca kendi titreşim frekansı ve genliği olacaktır. Fanın hasarlı bir rulmanı varsa, bunun da sensör tarafından algılanabilecek farklı bir titreşimi olacaktır. Eğik bir fan mili de, balanssız bir fana göre farklı bir sinyal üretebilmektedir.
Böylelikle kısa bir sürede oldukça kompleks bir sinüs dalgası oluşacaktır. Bunu zaman alanında ölçmek karmaşık olabilir. Ama frekansı alanında ölçmek bu durumu oldukça basitleştirecektir.
Bir vibrasyon analisti bu sinyalleri hesaplayarak ve temel frekansı göz önünde bulundurarak makinenin ve parçalarının kondisyonunu tespit eder.
Zaman boyutundaki bir sinyal, zamana karşı genlik gösterirken frekans boyutundaki (genellikle FFT olarak adlandırılır) bir sinyal genliğe karşı frekans gösterir. Frekans boyutundaki her tepe zaman boyutundaki bir sinyalden elde edilmiştir.
Bir vibrasyon analisti (veya otomatik teşhis yazılımı) bu sinyalleri hesaplayarak ve temel frekansı (makinenin çalışma hızı) göz önünde bulundurarak makinenin ve parçalarının kondisyonunu tespit eder.
Fan hızı 555 cpm'dir. Buna göre fanın çalışma hızını işaretleyebiliriz. Titreşim tepesi frekansı 555 cpm'dir. Her yön (dikey, yatay ve eksenel) için genlik, analizör tarafından tanımlanır (genlik seviyeleri üstteki kutularda görüntülenir).
Eksenel: 0.052 inç/sn
Yatay: 0.079 inç/sn
Dikey: 0.064 inç/sn
Aynı spektrum üzerinde motorun vibrasyonunu da gözlemleyebiliriz.
Eksenel: 0.164 inç/sn
Yatay: 0.087 inç/sn
Dikey: 0.143 inç/sn
Aşağıda 7200 cpm (120 Hz)’deki vibrasyon değerini görmekteyiz. ABD’de elektrik akımı 60 Hz’dir. Dolayısıyla bu tepe, elektrik akımından dolayı oluşan titreşimi gösterir (2 x 60Hz).
Eksenel: 0.026 inç/sn
Yatay: 0.176 inç/sn
Dikey: 0.046 inç/sn
Analist, her tepenin sıklığına ve genliğine bakarak aşağıdakileri ortaya çıkarabilir:
- Fan balanslıdır.
- Motor da balanslı bir şekildedir.
- Ancak 60 Hz'deki (elektrik akımından kaynaklanan) titreşim şüpheli olabilir.
- Daha küçük tepe noktaları (işaretlenmemiş) gevşeklikten, kayış kaynaklı titreşimden vb. olabilir.
Analist veya otomatik teşhis, ekipmanın çalışma hızına bağlı olarak bu tepe noktalarının her birini tek tek inceleyerek başka herhangi bir arızanın (rulman arızası) olup olmadığını tespit eder.
Daha fazlası ve detaylı bilgi almak için uzman çözüm mühendislerimiz ile info@ri-se.com adresi üzerinden irtibata geçebilirsiniz.
Bu çalışma ACOEM USA tarafından yayınlanmış ve tarafımızca Türkçe'ye çevrilmiştir. Orjinal yayın için tıklayınız.