Makine Sistemleri Analizleri-Eksen Kaçıklığı,Titreşim,Kaplin:
1--Dişli Çark Oyukçuk Arızasının Titreşim Analizi ile Tespiti
1--Makinalarda meydana gelen arızaların tespitinde çok çeşitli metotların kullanılmasına rağmen, titreşim esaslı teknikler makina arızaların tespit edilmesinde önemli bir yer tutmaktadır.
2—Dişli çark sistemlerinde titreşim biçimi ve frekans spektrumu hatanın varlığını erken safhalarda çok iyi yansıtmamaktadır. Diğer taraftan, bazı istatistiksel parametrelerin (RMS and Pp ) zaman içersindeki değişimi arızaların gelişimini daha iyi göstermektedir.
3—Dişli çark sisteminde herhangi bir arıza meydana gelmesi durumunda (örneğin diş kırılması, aşınma, oyukçuk hatası gibi) dişli çarklardan istenilen bu özellikler kötüleşmekte ve daha büyük arızaların oluşmasına sebep olmaktadır.Bu anlamda dişli çarklardaki hataların erken teşhisi büyük bir önemlidir.
4--Makinalarda meydana gelen titreşimler genellikle o makinayı oluşturan elemanlar üzerine etki eden dinamik kuvvetlerden kaynaklanmakta ve bu titreşimler makina içerisinde bir parçadan diğerine iletilmektedir. Eğer bu parçaların birinde veya birkaçında herhangi bir arıza oluşursa, makinanın titreşim karakteristikleri, bir başka deyişle imzası, değişmekte ve hatanın varlığı anlaşılabilmektedir.
5--Dişli çarkların, düşük ağırlıkta daha fazla yükü emniyetli bir biçimde taşıyabilmesi için, çarkların dizaynlarında diş kırılma mukavemetleri ile beraber, diş yüzey dayanımı da büyük rol oynamaktadır. Diş yüzeylerinde meydana gelen başlıca hatalar, oyukçuk (pitting), dalgalanma (rippling), çizilme (scuffing) ve aşınma (wear) şeklinde ortaya çıkmakla beraber, oyukçuk hatası yüzey yorulmasında kaynaklanan başlıca hata biçimidir.
6-- Normalden fazla yüke maruz dişli çarklarda, belirli bir zaman sonunda diş yüzeylerinde oyukçuk biçiminde yorulma hasarı meydana gelir. Yüzey yorulma hatasının oluşumu ve gelişmesi oldukça karmaşık olmakla beraber, çoğu araştırmacılar bu hasarın oluşmasında Hertz gerilmeleri, kullanım süresi, diş yüzey kalitesi ve sertliği, yağlama ve çalışma sıcaklığının önemli bir faktör olduğunda birleşmektedirler.
6.1--Yüzey yorulma hasarı ya diş yüzeyinde, yada Hertz gerilmelerinin maksimum olduğu yüzeyin hemen altındaki bölgelerde bir çatlak oluşumu şeklinde başlar. Çatlak oluşumundan sonra çatlak ilerlemesi, eşleşen diş yüzeylerinin bağıl kayma hareketi ve yağlayıcının varlığıyla hızlanmaktadır.
Sonunda büyüyen çatlak, Hertz gerilmelerinin maksimum olduğu bölge boyunca ilerleyerek, o bölgenin diş yüzeyinden kopmasıyla oyukçuk meydana getirir. Dizayn aşamasında aşağıdaki hususların dikkate alınması oyukçuk oluşumu riskini azaltmada oldukça faydalıdır:
6.2--Diş yüzeyinin genişletilmesi ve yüzey kalitesinin (malzemeye veya sertliğine bağlı olarak) iyileştirilmesi işlemlerinin yapılması ile dişin yük taşıma kapasitesinin arttırılması.
6.3--Dişli kontak oranın arttırılmasıyla dişliye gelen yükün daha fazla sayıda dişe dağılması sağlanarak yüzey gerilmesinin azaltılması gerekir.
7--Dişli kutularındaki dişliler belirli bir çalışma ömrüne göre dizayn edilmektedir. Ayrıca dişli kutuları, işletmedeki yük durumlarına göre kısa süreli de olsa hesaba katılmayan aşırı yükler altında çalışabilirler. Bu da hesaplanandan daha kısa sürede hasar oluşmasına katkıda bulunur.
7.1--Diğer taraftan, imalat ve montaj hataları (dişli eksantrikliği, dişlilerin monte edildiği mildeki hatalar, vb) diş yüzeyinin bir kısmına öngörülenden daha fazla yük gelmesiyle hasar oluşumuna sebep olur.
8-- Bu oyukçuk hataları, temas eden yüzeylerin aşırı veya dalgalanan bir yük altında yorulmaya uğramasıyla meydan gelmektedirler. Eğer bu oyukçuklar başlangıçta tespit edilemez ise sonunda diş kırılmaları gibi daha büyük arızaların oluşumuna ve sonuçta makinanın tamamen durmasına neden olurlar.
9-- Dişli arızalarının tespitinde kullanılan titreşim esaslı teknikler:
9.1--Zaman Bölgesi Analizleri: Zaman bölgesinde yapılan analizler, dişli kutusu titreşiminin yorumlanmasında en kısa ve en kolay yoldur. Burada, titreşim sinyalinin dalga biçimi ve istatistik özellikleri dişli arızaları tespitinde kullanılır.Kullanılan belli başlı istatistiki değerler RMS (etkin değer), peak-to-peak (tepeden-tepeye değeri), crest-factor (tepe-faktör) ve kurtosis (savrukluk) tir.
9.2--Frekans Bölgesi Analizi: Spektral analiz (FFT), zaman bölgesinde yapılan analizler gibi en basit ve en ucuz tekniktir ve bu analiz mekanik sistemlerin durumlarının izlenmesinde sıkça kullanılmaktadır.
Frekans spektrumu kullanılarak yapılan arıza tespitinin esası, o makinadan değişik zamanlarda alınan spektrumların makinanın imzası olarak isimlendirilen ve sistemin ilk işletmeye alınması sırasında referans olarak elde edilen spektrumu ile karşılaştırılması ve varsa farklılıkların tespit edilmesi esasına dayanmaktadır.
9.2.1--Bu sebeple, örneğin bir dişli kutusu işletmeye alındığı zaman, normal çalışma şartları altında onun titreşim şekli hata tespitine temel oluşturması için alınmalı ve saklanmalıdır.
10--Bir titreşim sinyalinin frekans içeriği aşağıda ifade edilen Fourier dönüşümü yardımıyla bulunur:
11--Frekans Analizine bağlı diğer metotlar: Belli durumlarda, geleneksel zaman ve frekans analizleri tek başlarına hataları erken teşhis etmede yetersiz kalırlar. Bu sebeple kepstrum analizi ve sinyal demodülasyon tekniği (zarf analizi) durum izlenmesinde sıkça kullanılırlar. Sözü edilen bu teknikler genellikle dişli kutularında oluşan lokal hataların tespit edilmesinde oldukça elverişlidirler.
12--Birleşik zaman-Frekans Bölgesi analizi: Yukarıda bahsedilen metotlar kararlı sinyallere uygulanabilir. Fakat, bazı durumlarda dişli titreşimlerinin spektral içeriği zamana göre değişir. Bu durumda Fourier analizi başka deyişle spektral analiz gerçek titreşim karakteristiğini zamana göre yansıtmaz.
12.1--Buna, lokal olarak gelişen bir dişli hatasından elde edilen kararsız titreşim sinyali örnek olarak verilebilir. Örneğin dişli kutularında lokal hatanın yerinin saptanmasında bu metotlar etkilidir.
Bu metotları zaman-frekans çözünürlüğünün sabit veya değişken olması durumuna göre ikiye ayırabiliriz. Wigner-Ville dönüşümü (WVD) , Choi-Williams dönüşümü (CWD), Kısa-zamanlı Fourier dönüşümü (STFT) , Anlık Güç Spectrumu dönüşümü (IPS), Yumuşatılmış Anlık Güç Spectrumu (SIPS) gibi dönüşümler sabit zaman-frekans çözünürlüğüne sahiptir.
12.2--Zaman-frekans çözünürlüğü değişen ve araştırmacılar tarafından bir çok alanda kullanılan dalgacık (wavelet) dönüşümü (WT) yine zaman-frekans bölgesinde iyi sonuç verir.
12.3--Bu yukarıda bahsedilen zaman-frekans dönüşüm işlemleri diğer metotlara göre daha karmaşık ve işlem süresi ve alanı açısından daha büyüktüler.
13--Endüstride arıza tespiti amaçlı kullanılan titreşim analizörleri, genelde titreşimin spektrumunu (FFT), dalga biçimini ve bazı istatistiksel değerlerini verirler .
14--Dişli Titreşimlerinin Genel Özellikleri:
14.1--Hatasız bir dişli kutusundan alınan titreşimler genellikle diş eşleşme frekansında TMF1 (dişli üzerindeki diş sayısı ¥ dişlinin dönme frekansı (Hz)) ve bunun tamsayı katlarında görünen sinusoidal biçimli titreşimleri içermektedir.
14.2--Diş eşleşme frekansı, dişli titreşiminin ana harmoniği olarak da isimlendirilmektedir ve genellikle en güçlü harmoniktir.
14.3--Dişli titreşimleri genelde dişlilerin temas bölgesi içersinde bulunan dişlerinin, temas rijitliklerinin zamana göre değişmesinden ve yükleme şartlarından dolayı, diş profillerinde meydana gelen deformasyonlardan kaynaklanmaktadır.
14.4--Dişlerde meydana gelen deformasyonlar, dişlerin dişli üzerindeki pozisyonunu, olması gereken ideal konumdan belirli bir miktar saptırmaktadır.
14.5--Sonuçta, kontak bölgesine girmek üzere olan diş çifti birbiriyle temasa geldiğinde, ani bir çarpışma hareketi yapmaktadır. Oluşan bu ani çarpışma kendisini dişli titreşiminin diş eşleşme frekansında tekrar etmektedir.
14.6--Bazı durumlarda dişli titreşimleri değişik sebeplerden dolayı (dişli eksantrikliği, dişlilerin monte edildiği mildeki hatalar, hız değişimleri, ani yüklemeler gibi) genlik ve/veya frekans modülasyonları içerebilir.
14.6.1--Bu modülasyonlar frekans bölgesinde, modülasyona uğrayan harmonikler etrafında ilave sinyal bileşenleri (sidebands) doğurur. Bazı durumlarda da dişli titreşimleri yerel diş hatalarından dolayı zaman bölgesinde yerel modülasyon özelliği gösterebilir.
14.7--Hatalı diş, temas bölgesinden geçinceye kadar dişlilerin temas rijitliği nominal değerine göre azalmakta ve bu süre içerisinde kontak bölgesine giren her diş çiftlerinin yarattığı çarpışma miktarı normalden daha farklı olmaktadır.
14.8--Sonuçta titreşim genliği yerel olarak artmakta ve dişli açısal hızları kısa bir zaman için ya artmakta ya da yavaşlamaktadır. Yerel hatadan dolayı oluşan geçiş sinyali çok kısa bir zamanda meydana geldiğinden, bunun frekans bölgesindeki etkisi bütün frekanslarda görülmektedir.
15--Titreşim biçimine bakıldığında lokal oyukçuk hatası ancak ilerlemiş seviyelerde kendini belli etmektedir. Hata belirtileri genellikle diş temasının en az olduğu (hatanın en fazla uygulandığı diş) konumda titreşim genliklerini oldukça (yaklaşık 10 kat) arttırmaktadır.
16--Titreşim spektrumlarına bakıldığında, meydana gelen titreşiminin çoğunluğu diş eşleşme frekanslarındaki bileşenlerden meydana gelmektedir. Gelişen oyukçuk hatası spektrumlar üzerinde çok fazla bir değişiklik yaratmamaktadır ve hatanın gelişimini anlamak oldukça zordur.
Fakat hatanın son aşamasındaki frekans spektrumu öncekilerin aksine oldukça değişmiş ve kalabalık bir görünüm kazanmıştır.
16.1-- lokal oyukçuk hatasına sahip dişli çark titreşimlerinin istatistiksel değerlerindeki değişimleri göstermektedir. RMS ve Pp değerlerinin bu hata tespiti için oldukça kullanışlı olduğu, Kr ve Fc faktörlerinin ise iyi sonuç vermediği açıkça görülmektedir.
Çünkü, RMS ve Pp değerleri, hata şiddeti artıkça genelde bir artış eğilimi göstermesine rağmen, Kr ve Fc değerlerindeki değişimler hatanın gelişimini yansıtacak biçimde kararlı değillerdir.
17-- Dağılmış Oyukçuk Hatası:İmalat veya montaj hatalarından kaynaklanan eksen kaçıklığına sahip dişlilerde diş yükü diş genişliği boyunca eşit bir şekilde dağılmayıp, dişin bir tarafı daha fazla yüke maruz kalır.
17.1--Hata şiddeti arttıkça genellikle titreşim genlikleri de artmaktadır. Benzer biçimde titreşimin 1. ve 2. TMF’lerinin genlikleri hata şiddetiyle artmaktadır. Bu sonuçlar dağılmış oyukçuk hatasının lokal olarak gelişen oyukçuk hatasına göre daha erken olarak tespit edileceğini göstermektedir.
19-- Dişli üzerine uygulanan birinci oyukçuk hatası sonrası RMS ve Pp değerleri hafifçe azalmakla beraber, daha sonraları gelişen hata şiddetini oldukça iyi yansıtmaktadırlar. Bunun aksine Kr ve Fc faktörleri artan hata şiddetine paralel biçimde kararlı bir artış eğilimi göstermediklerinden dolayı, bu parametreler dişli çarklarda oluşan oyukçuk hatasının belirlenmesinde fazla etkili değillerdir.
20—Çalışmaya göre Lokal oyukçuk hatasının gelişimi sırasında titreşim biçimi ve frekans içeriklerinde çok fazla değişiklikler gözlenmemiştir. Lokal oyukçuk hatasının varlığı, titreşim biçimi ve spektrum üzerinde ancak hatanın ilerlemiş safhalarında belirgin olarak ortaya çıkmaktadır.
20.1--Bunun aksine, titreşimin RMS ve Pp değerleri genellikle hata şiddetine paralel olarak artım göstermektedir ve dişli çarklarda lokal olarak gelişen oyukçukların erken tespitinde kullanılabilir.
20.2--Dişli çark üzerindeki bazı dişler üzerinde gelişen oyukçukların aksine, dağılmış oyukçuk hatasının oluşumu ve gelişimi titreşimin biçimi ve spektrumu üzerinde daha kolay fark edilebilmektedir.
20.3--Titreşim genlikleri genellikle hatanın gelişimine paralel olarak artış sergilemekte ve bu artışlar spektrum üzerinde 1. ve 2. TMF genliklerini artırmaktadır. Benzer biçimde RMS ve Pp değerleri hata gelişimini en iyi yansıtan parametreler olarak tespit edilmiştir.
Kaynakça: Dişli Çark Oyukçuk Arızasının Titreşim Analizi ile Tespiti--Arş.Gör.Hasan ÖZTÜRK,Doç. Dr. İsa YEŞİLYURT,Prof. Dr. Mustafa SABUNCU--hasan.ozturk@deu.edu.tr iyesilyurt@aku.edu.tr mustafa.sabuncu@deu.edu.tr
Dokuz Eylül Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü 35100 Bornova-İZMİR
Kocatepe Üniversitesi Uşak Mühendislik Fakültesi, 64200 Uşak
-------------------------------------------------------------
2--Makinelerde Eksen Kaçıklığı ve Etkileri:
1—Genel Bilgi:
1--Ekipmanlarda meydana gelen mekanik arızaların yüzde 50’sini eksen kaçıklığı oluşturmaktadır. Mil, kaplin veya rulmanlar tam merkezlerinde ayarlanmadığı zaman eksen kaçıklığı meydana gelmektedir.
1.1--Makinaların devamlı surette üretim yapması beklenir. -Plansız makina duruşları bugün için 500 euro ila 1.000.000 euro arasında değişken maliyetlere neden olmaktadır.
1.1.2--Eksen kaçıklığı düzeltilmiş makinalar yüksek hızlarda ve sürekli aynı kalitede üretim yaparlar .
2--Eksen kaçıklığı; İki milin birbirine bağlanması durumunda eksenlerin doğru şekilde hizalanmamasıdır.
3--İki mil birbirlerine açısal kaçık şekilde ayarlandığında eksen kaçıklığı olur, bu da millere etkiyen bükülme momentlerinin ortaya çıkmasına neden olmaktadır.
4--Paralel eksen kaçıklığı;İki mil merkezleri birbirlerine paraleldir. Ancak aralarında belli eşit mesafede kaçıklık bulunmaktadır.
2—Teknik Bilgiler:
2.1--Eksen kaçıklığının nedenleri:
5.1--Makinenin Soğukken eksen ayarı yapılması ve Ancak makina normal çalışma sıcaklığına ulaştığında ise termal genleşme eksen kaçıklığının artmasına neden olmaktadır.İki milin birbirine bağlanması durumunda eksenlerin doğru şekilde hizalanmamasına bağlı olarak ,ekipman daha montaj yapılırken ekseni kaçık olarak montaj edilmiş olur.
5.1.1--Ekipmanın montajı sırasında boruların ve destek parçalarından oluşan ekstra kuvvetler eksen kaçıklığı yaratmaktadır.
5.2--Ekipman şasesinin düzgün olmaması da eksen kaçıklığına neden olmaktadır
5.3--Topal Ayak Nedenleri;Üretimden kaynaklanan hatalar. Aşınmış, deformasyona uğramış, korozyondan yüzeyi bozulmuş şase, temel problemleri. Makinanın diğer bağlantılarında gelen problemler
5.3.1--Topal Ayak kontrolu komparatör yöntemiyle veya laserli kaplin ayar cihazlarıyla yapılır.
2.2--Eksen Kaçıklığı Toleransları,
1--Topal ayak toleransı 50 mikron (0.
2--Temel-Şaseler --Tavsiye edilen tolerans değeri genelde max. 0.
2.3--Eksen kaçıklığının etkileri;
1--Eksen kaçıklığı, rulmanın dizayn edilen ve taşıyacağı yüklerden daha fazla yük taşımasına neden olur, bu da rulmanın erken yorulmasına (fatig) sebep olmaktadır.
1.1--Rulmanın daha erken yorulması (fatig) ; rulmanın yük taşıma yüzeyinin altına uygulanan ekstra kuvvet neticesinde yuvarlanma yüzeylerinde parça kopmalarının meydana gelmesidir.
1.2--Bu da aşırı sürtünmenin neden olduğu sıcaklık artışına ve kaplinde de hasarlanmaya neden olmaktadır.
1.3--Rulman, keçe ve kaplinlerin aşınmasını artırır. Vibrasyonu ve gürültüyü artırır. Enerji sarfiyatını artırır. Millerde hasarlanma-kopmalar olabilir.
2--Plansız Üretim Duruşlarına Neden Olur
3--Eksen kaçıklığının düzeltilmesi bazen yüzde 15 oranında enerji kaybını ortadan kaldıracaktır.
3.1--Enerji Kazanımını hesaplamak için; Kaplin ayarı öncesi ve sonrası amperaj ölçülür.Aradaki fark bulunur.,Motor verileri alınır.,Enerji maliyeti alınırak aşağıdaki formülle kazanım hesaplanır.KW= ( volts*amps*pf*1. 732)/1000
2.4--Döner Ekipmanlardaki Aşınmaların Sonuçları:
1--Eksen kaçıklığından dolayı vibrasyondaki yüzde 20 lik artış, rulman ömrünün yüzde 50 sinin azalması demektir.
2--Eksen kaçıklığı döner ekipmanlarının ömürlerinin yüzde 50-70 arasında azalmasına neden olur.
3--Yağlama problemleri genellikle keçelerin yağ kaçırmasıyla başlar.
2.5-- Eksen Kaçıklığında Analiz-Teşhis Yöntemi:
1--Hassas Eksen Ayarı Yapmak İçin Eksen Kaçıklığının Tespitinin yapılması gereklidir.
2—Genlik,Frekans,Faz ,Makinanın tarihçesi bilinmesi gerekir.
3—Teşhis için vibrasyon analizi yapılarak aşağıdaki parametrelere bakılır.
4--Yaygın kullanılan en efektif analiz teknikleri, toplam vibrasyon değerleri ve faz ölçümleridir. Bu tip analiz tekniklerinin kullanımı sayesinde çeşitli arızaların belirlenmesi daha kolay olmaktadır.
4--Eksen kaçıklığı analizinin en pratik yolu devrin 1. katı ( balansszılık) ve devrin 2. katı (eksen kaçıklığı ) peak değerlerinin karşılaştırılmasıdır.
4.1—Örneğin ölçümde Çalışma devrinin (1800 RPM veya 30 Hz.) 2. katındaki (3600 RPM veya 60 Hz) yüksek peak değeri bize eksen kaçıklığını gösterebilir.
5--Eksen kaçıklığının olduğu yerde FFT spektrum analizi yapıldığında; devrin 2. katındaki vibrasyon genliği devrin 1. katındaki vibrasyon genliğinden büyüktür.
5.1--Devrin 2. katının genlik değişimi devrin 1. katının yüzde 30’undan başlayıp yüzde 100 –200 arasında değişmektedir.
5.2-- örneğin devrin 2. katının genliği (7. 2 mm/sn), devrin 1. katının genliği ise (3. 2 mm/sn) olup, 2 katından biraz daha fazla olabilir.
2.6--Eksen kaçıklığının tesbitindeki genel kurallar;
1--Devrin 2. katının vibrasyon genliği devrin 1. katının genliğinin % 50’sinden düşük olması genelde kabul edilir ve ekipman uzun süre çalışabilir.
2--Devrin 2. katının vibrasyon genliği devrin 1. katının genliğinden yüzde 50 –150 büyük ise, muhtemelen kaplinde hasarlanma olacaktır.
3--Devrin 2. katının vibrasyon genliği devrin 1. katının genliğinden yüzde 150’sinden büyük ise aşırı derecede eksen kaçıklığı mvecut olup. En yakın zamanda makinaya bakım yapılmalıdır.
4-- faz analizi arıza sebebini tam olarak belirlemede yardımcı olan bir yöntemdir.
5--Faz analizi:
5.1--Faz ölçümleri eksen kaçıklığının teşhisi için çok faydalı bir yöntemdir. Eğer mümkün ise, makinanın her iki ucundan da eksenel yönde faz ölçümü yapılmalıdır.
Not: Tüm faz ölçümlerinde makinalardaki mekanik değişimlerden dolayı faz değerlerindeki değişim ± 30 ° kabul edilmektedir.Açısal eksen kaçıklığı,Eksenel yönde, makina veya kaplinde 180° faz farkı oluşur.,Paralel eksen kaçıklığı
5.2--Radyal yönde, makina veya kaplinde 180 ° faz farkı olur. Sensör yatay konumdan dikey konuma getirildiğinde ise faz farkı 0 °veya 180 ° olur.
5.3--Açısal ve Paralel eksen kaçıklığının kombinasyonu ,Radyal ve eksenel pozisyonlarda kaplin veya makina tarafında 180 derece faz geçişi olur.
Not: Ayarsızlığın ileri olduğu durumlarda spectrum üzerinde çalışma hızının harmonikleri 2X’ten 10X’e kadar görülebilir.
5.3--Rulmanın Şaft Üzerinde Düzgün Çalışamaması, Rulman yatağının içerisinde düzgün montaj yapılıp ayarlanmamış ise sanki kaplin de ayarsızlık varmış gibi eksenel yönde görünür. Eksenel yönde iki noktadan alınan faz ölçümü bunun farkını anlamamıza yardım eder. Resimdeki dört noktadan (saatın 12, 3, 6, 9 yönleri) alınan faz ölçüm değerlerindeki farklılık bunun göstergesidir.
5.4—Analiz için Özet ;
1--Eğer devrin 2. katındaki peak değeri devrin 1. katındaki peak değerinden anormal yüksek ise ve sistemde kaplin veya kasnak var ise orada eksen kaçıklığı olabilir.
2--devrin 2. katındaki peak değeri anormal yüksek ve sistemde kaplin veya kasnak var ise orada eksen kaçıklığı olabilir.
3--Eğer eksenel yönde yapılan ölçümde devrin 1. katındaki peak değeri anormal yüksek ve sistemde kaplin veya kasnak var ise orada eksen kaçıklığı olabilir.
2.7--Eksen Kaçıklığının Ölçülmesi:
1--Sabit makinanın dönme ekseni referans-başvuru çizgisidir. Makinalar Sabit ve Hareketli makina olarak tanımlanır
2--Eksen kaçıklığının belirlenmesi; hareketli mil dönme merkezinin sabit mil üzerinde iki düzlemde pozisyonunun bulunmasıyla olur.
3--Eksen Kaçıklığı Ölçüm Yöntemleri,
3.1--Mekanik Ölçüm Yöntemleri Gönye/sentil çakısı yöntemi
3.1.1--Gönye ve sentil çakısı kullanarak kaçıklığın yönü ve miktarı bulunur. 180° lik farkla iki nokta arasındaki mesafe açısal hata değerini verir.
3.2--Komparatör kullanma yöntemleri:Reverse Indicator Rim and Face
1--Avantaj: Hassasiyet/Dezavantaj: Çok zaman alır
2--Laserli Kaplin Ayar Cihazları:Komparatör yöntemiyle çalışrlar, çok hızlı ve çok hassastırlar.
2.8--Eksen Ayarlama İşlemi
1--Kontroller ve işlemler ön hazırlık kontrolü ve düzeltmeler yapılır
2--Ayarda kullanılacak ekipman ve sistem hazırlanır.
3--Topal ayak kontrolu yapılır.
4--Eksen Kaçıklığı ölçülür.
5--Makina eksen kaçıklığı durumu değerlendirilir.
6--Hassas ayarlama ve düzeltmeler yapılır.
7--Makinanın eksen kaçıklığı tekrar ölçülür ve belgelenir.
8--Ölçüm Prosesi;Eksen Kaçıklığı Ölçümünün 3 Aşaması,
1--Ön Hazırlık,2--Ölçüm hazırlıkları ( termal genleşme tespiti vb. ) ,3--göz kontrolleri 4--
Kaplinin ve milin salgısının kontrolü, 5--Kaba Ayar,6--Mekanik yöntemlerle belirli aşamaya getirmek. ,7--Hassas Ayar,7.1--Komparatör ve Laser sistemi kullanmak. 8--Üç Aşama: Ölç, Ayarla ve Belgele
Kaynakça:Eksen Kaçıklığı--İbrahim US - SKF Türk Ltd. Şti. / İzmir
-------------------------------------------------------------------
2.1--Kaplin Ayarsızlığı Çözümü:
1—Genel Bilgiler:
1--Kaplin ayarsızlığı, makine arızalarının temel nedenlerinden biridir.
2--Türkiye genelinde makinalarda mekanik gevşeklik ve kaplin ayarsızlığı problemi çözülebilse, Türk sanayisi verimliliğinde kuantum bir sıçrama meydana gelir.” Mekanik gevşeklik her atölyede bulunan avadanlıklarla kolaylıkla çözülebilir.
3--Sanayi işletmelerinde titreşim ölçümü yapıldığında karşımıza en sık çıkan problemlerin başında mekanik gevşeklik ve ayak gevşekliği gelmektedir.
4--Diğer problem, kaplin ayarsızlığı ise tanınması daha güç ve çözümü de maharetin ötesinde bilgi isteyen bir sorundur.
5--Kaplin ayarı, aslında birbiriyle çalışan iki makinanın ekseninin çakıştırılması işlemidir.
6--Mekanik gevşeklik ve kaplin ayarsızlığı özellikle makinalarda önce rulmanlara hasar verir.
7--Kaplin ayarsızlığından kaynaklanan enerji çok büyük çoğunlukla makinanın dönme devrinin iki katı olan bir frekansta vuruntuya neden olur.
8--Örneğin, balans bozukluğu ile karşılaştırıldığında aynı genlikteki kaplin ayarsızlığı vuruntusu, balans bozukluğuna göre 4 kat daha fazla enerji ve dolayısıyla tahrip gücü içerir. Bunun işletmelere maliyeti hiç de küçümsenmeyecek boyuttadır.
9--Başbakanlık İstatistik Enstitüsü verilerine göre, 2004 yılı içinde yurtdışından 250 Milyon USD tutarında rulman ithalatı yapılmıştır. Rulman arızalarının yüzde 50-yüzde 70 nedeni olarak kaplin ayarsızlığı gösterimektedir.En karamsar olasılıkla yüzde 50 oranını alırsak, 2004 yılında kaplin ayarsızlığının sadece rulman sarfiyatı olarak Türkiye’ye maliyeti 125 Milyon USD dir.
2—Teknik Bilgiler:
2.1-Kaplin ayarsızlığınin çözümü:
1--Kaplin ayarsızlığında temel unsur, iki makinanın eksenini birbirine çakıştırmaktır.
2--Kaplin ayar cihazları da bu felsefeden yola çıkarak işletme personelinin kaplin ayar işlemlerini kolaylaştırmak amacını güder.
3--Son yıllarda, kaplin ayarsızlığına en popüler çözüm yolu olarak lazerli kaplin ayar cihazları gösterilmektedir.
4--Lazerli ayar teknolojisi, her ne kadar çok ileri ve üstünlükleri olan bir teknoloji de olsa, işletmelerin kendi şartları içinde birçok zaman pek elverişli görünmemektedir.
4.1-- ISO kuralları gereği her türlü ölçü ve ayar cihazının her yıl kalibrasyonu gereklidir. Oysa lazerli cihazları Türkiye’de kalibre edebilecek akredite bir kuruluş bulunmamaktadır.
4.2--Bu da lazerli kaplin ayar cihazının her yıl önce Sanayi Bakanlığı’ndan yurtdışına geçici ihracatla kalibrasyon amaçlı çıkarılması için izin, bu izne dayanarak ekspertiz raporu, bu rapora dayanarak gümrük çıkışı vs ve bununla ilgili her türlü masraf, harç vs cihazın bedeliyle kıyaslanabilecek masraf ortaya çıkarmaktadır. Bu aşılsa bile gidiş geliş süresi de bir sorundur.
4.3--VibraTek olarak kaplin ayarsızlığını için VibraTek Aligner100™ cihazı üretildi.
4.3.1--VibraTek Aligner100™ Kaplin Ayar Cihazı özellikleri:
1- Cihaz, mekanik bakım ustaları tarafından kolayca kullanılabilmeli,
2- Cihaz, lazerli kaplin ayar cihazları mertebesinde hassas olmalı,
3- Cihaz, tek kaplinle bağlı makinaları ayarlayabildiği gibi, kule fanı gibi aramili ve 2 kaplini olan makinaları da ayarlayabilmeli
4- Cihaz, sağlam olmalı; düşmeye, çarpmaya dayanıklı olmalı,
5- Cihazın bakımı ve kalibrasyonu 1 gün içinde yapılıp, kullanıcıya iade edilebilmeli,
6- Cihaz, ekonomik olmalı; büyük boy işletmelerin yanısıra orta boy ve KOBİlerin de satın alabileceği bir fiyatla satılmalı,
7- Cihaz, en az 3 yıl garantilenebilmeli
8--VibraTek Aligner100™ cihazı diğer bütün cihazlar gibi trigonometriye dayanan hesaplar yaparak, kaplin civarındaki sapmalardan, makinanın ayakları altına konulması gereken veya çıkarılması gereken şim miktarını ve sağa-sola kaydırma miktarını ekranda gösterir.
9--Yalnız, birçok kaplin ayar cihazı, ölçüm aparatı hangi makinaya bağlanırsa, örneğin motora, o makinanın ayakları altına konulacak şim miktarını gösterir.
10--Bu tip cihazlar, bir makinayı sabit kabul eder, diğerini hareket ettirilebilir kabul eder.
11--Diğer bazı tip cihazlar ise, isteğe bağlı olarak ölçüm aparatının bağlı olduğu makinayı veya buna bağlı olan diğer makinayı sabit kabul ederek, kımıldatılabilir makinanın ayakları altına konulacak veya çıkarılacak şim miktarını gösterir.
12-- VibraTek Aligner100™ ekranda yapılacak seçime bağlı olarak, ayarsızlık ölçümlerinden sonra hesaplamaların (1) sadece motor kımıldatılabilir; bağlı makina (örneğin pompa) sabit (2) sadece bağlı makina kımıldatılabilir; örneğin motor sabit; veya, (3) her iki makina da kımıldatılabilir.
13--VibraTek Aligner100™ cihazı kalibrasyonunu kullanıcının kontrol etmesi imkanını sunmakta, elde edilen kaplin ayarının endüstri standartlarına uygunluğunu kontrol edip, ekranda rapor etmekte, eğer bu standartlar aşıldıysa hangi oranda aşıldığını bildirmekte, kaplin yarılarında mil deliğinin kaçık ve/veya açılı açılma durumunu ve mil eğriliğini kontrol ederek sorunlar varsa bunu ekranda göstermektedir.
14--VibraTek Aligner100™ cihazı kaplin ayarı işlemlerinden önce mutlaka yapılması gereken aksak ayak ve gövde kasılması kontrolünü de yaparak, sorun varsa kaplin ayar işlemlerine geçilmeden önce giderilebilmesi için kullanıcıyı uyarmaktadır. Aksayan ayağın hangi ayak olduğu ve bu ayağın altına konulması gereken şim miktarı da ayrıca ekranda gösterilmektedir.
Kaynakça: Kaplin ayarsızlığı sorununun çözümüne yeni bir yaklaşım: VibraTek Aligner100™--Dr. İbrahim H Çağlayan - VibraTek Ltd. Şti.--www.vibratek.com.tr