Pompalar, dişli kutuları, türbinler ve kompresörler gibi dönen ekipmanlardaki aşırı titreşimler, ekipmanın düzgün çalışmadığının açık bir işaretidir. Aşırı titreşim gösteren ekipman büyük olasılıkla beklenen kullanım ömrüne ulaşamayacak ve planlanmamış downtime veya tehlikeli durumların kaynağı olabilecektir. Bu nedenle, titreşim sinyallerini ölçerek ve analiz ederek titreşimlerin temel nedenini bulmak önemlidir. Titreşimlerin yaygın nedenleri aşağıda ele alınmıştır.
Hizalama sorunları
İki veya daha fazla dönen makine bağlandığında, doğru hizalama çok önemlidir.
Tipik hizalama hataları şunlardır:
- Paralel yanlış hizalama:
Mil merkez çizgileri paraleldir ancak aynı hizada değildir. Bu hem yatay hem de dikey olabilir. Paralel yanlış hizalama ofset yanlış hizalama olarak da bilinir. - Açısal yanlış hizalama:
Şaftlar bir noktada buluşur ancak paralel değildir. Bu hem yatay hem de dikey eksende olabilir. Açısal yanlış hizalama, boşluk yanlış hizalaması olarak da bilinir. - Kombine paralel-açısal yanlış hizalama:
Hem paralel hem de açısal yanlış hizalamanın bir kombinasyonu. Kombine paralel-açısal yanlış hizalama en yaygın yanlış hizalamadır.
Dengesizlik
Dönen bir nesnenin ağırlık merkezi tam olarak merkez çizgisinde olmadığında, makinenin dengesizliğine neden olarak titreşime yol açar. Bir makine dengesiz olduğunda, makinenin kendisine, temele, borulara vb. zarar verebilir. Üç tür balanssızlık vardır: statik balanssızlık, akuple balanssızlık ve dinamik balanssızlık.
Statik dengesizlik
Statik balanssızlık, ağırlık merkezi ekseninin (atalet ekseni) dönme merkezi (şaft merkez hattı) ile aynı hizada olmadığı ve ağır nokta ile ağırlık merkezinin aynı düzlemde olduğu durumdur. Statik balanssızlık, ana kütle ekseninin şaft merkez hattına göre paralel yer değiştirmesinin bir sonucu olabilir ve simetrik olmayan kütle dağılımı veya deformasyondan kaynaklanabilir. Teorik olarak, statik balanssızlık, nesnenin her iki ucuna bir dönme noktası yerleştirilerek tespit edilebilir. Statik dengesizlik olduğunda ve sürtünme sıfır olduğunda, yerçekimi ağır tarafı aşağı doğru çevirecektir.
Birleştirilmiş dengesizlik
Dönen bir cismin farklı düzlemlerde iki ya da daha fazla dengesiz kütlesi varsa ve bunlar dinlenme konumunda birbirlerine eşitse birleşik dengesizlik ortaya çıkar. Ana kütle ekseni artık ağırlık merkezine paralel değildir, ancak ağırlık merkezi eksenini geçer. Sistem dönmeye başladığında, bu kütleler merkezkaç kuvvetlerinden etkilenerek titreşime neden olacaktır.
Dinamik dengesizlik
Dinamik balanssızlık en yaygın balanssızlık türüdür ve statik ve birleşik balanssızlığın sonucudur. Ana kütle ekseni yer değiştirmiştir ve şaft merkez hattına paralel değildir.
Rezonans
Her makinenin bir veya daha fazla rezonans frekansı (doğal frekansı) vardır. Bir dönüş frekansı makinenin rezonans frekansı ile çakıştığında rezonans meydana gelir. Rezonansın büyük etkileri olabilir.
Gevşek parçalar
Gevşek rulmanlar, cıvatalar ve korozyon makinenin aşırı titreşmesine neden olabilir. Makinedeki mekanik kuvvetler nedeniyle gevşek parçalar hızla hasara neden olabilir.
Dinamik balanssızlık en yaygın balanssızlık türüdür ve statik ve birleşik balanssızlığın sonucudur. Ana kütle ekseni yer değiştirmiştir ve şaft merkez hattına paralel değildir.
Rulman hasarı
Dönen makinelerde iki ana tip rulmanla karşılaşırız: makaralı rulmanlar ve kovanlı rulmanlar.
Bir makaralı rulman, her biri kendi titreşim parmak izine sahip çeşitli şekillerde hasar görebilir:
- İç halkada hasar
- Dış halkada hasar
- Kafeste hasar
- Haddeleme elemanlarında hasar (örn. silindirler, koniler ve iğneler)
Bir makaralı rulmanın her parçasının kendi frekansı vardır. Bu frekansları hesaplayarak, titreşimlerin rulman hasarının bir sonucu olup olmadığını belirlemek için titreşim analizini kullanmak mümkündür.
Makaralı rulmanların aksine, kovanlı rulmanlar yuvarlanma elemanı kullanmaz, sürtünmeyi azaltmak için bir akışkan (yağ) filmi kullanır. Titreşimler, akışkan filmindeki yanlışlıklardan kaynaklanabilir; sabit bir yağ filmi oluşturulamazsa, kırılabilir ve bir yağ kamçısı veya yağ girdabı ile sonuçlanabilir. Ayrıca, bu tip rulmanlar milin pozisyonu üzerindeki dış etkilere karşı daha hassastır, çünkü milin rulman içindeki pozisyonu sabit değildir.
Hasarlı veya aşınmış dişliler
Şanzıman titreşimleri genellikle hasarlı veya aşınmış dişli dişlerinden kaynaklanır. Dişli diş bağlantısı hasarlı bir diş içerdiğinde, kuvvet diğer dişli diş bağlantılarında olduğu gibi aktarılamaz. Bir dişli dişi kırılırsa, çevrimin bu noktasında daha az kuvvet aktarılabilir. Sonuç olarak titreşimler meydana gelir.
