Pompalar, dişli kutuları, türbinler ve kompresörler gibi dönen ekipmanlarda aşırı titreşimler, ekipmanın düzgün çalışmadığının açık bir işaretidir. Aşırı titreşim gösteren ekipmanlar büyük olasılıkla beklenen hizmet ömrüne ulaşamayacak ve plan dışı downtime ’a veya tehlikeli durumlara yol açabilir. Bu nedenle, titreşim sinyallerini ölçüp analiz ederek titreşimlerin temel nedenini bulmak önemlidir. Titreşimlerin yaygın nedenleri aşağıda ele alınmaktadır.
Uyum sorunları
İki veya daha fazla dönen makine birbirine bağlandığında, doğru hizalama hayati önem taşır.
Tipik uyum hataları şunlardır:
- Paralel hizasızlık:
Mil merkez çizgileri paraleldir ancak aynı hizada değildir. Bu durum hem yatay hem de dikey olabilir. Paralel hizasızlık, ofset hizasızlık olarak da bilinir. - Açısal hizasızlık:
Şaftlar bir noktada birleşir, ancak paralel değildir. Bu durum hem yatay hem de dikey eksende görülebilir. Açısal hizasızlık, boşluk hizasızlığı olarak da bilinir. - Kombine paralel-açısal hizasızlık:
Hem paralel hem de açısal hizasızlığın birleşimi. Kombine paralel-açısal hizasızlık, en yaygın hizasızlık türüdür.
Dengesizlik
Dönen bir nesnenin ağırlık merkezi tam olarak merkez hattında olmadığında, makine dengesizliğine ve dolayısıyla titreşime neden olur. Bir makine dengesiz olduğunda, makinenin kendisine, temeline, borulara vb. zarar verebilir. Üç tür dengesizlik vardır: statik dengesizlik, birleşik dengesizlik ve dinamik dengesizlik.
Statik dengesizlik
Statik dengesizlik, ağırlık merkezi ekseninin (atalet ekseni) dönme merkezi (mil merkez hattı) ile aynı hizada olmaması ve ağırlık noktası ile ağırlık merkezinin aynı düzlemde bulunması durumudur. Statik dengesizlik, ana kütle ekseninin mil merkez hattına göre paralel bir şekilde yer değiştirmesi sonucu ortaya çıkabilir ve simetrik olmayan kütle dağılımı veya deformasyondan kaynaklanabilir. Teorik olarak, statik dengesizlik, her iki ucunda birer dönme noktası bulunan bir nesne yerleştirilerek tespit edilebilir. Statik dengesizlik olduğunda ve sürtünme sıfır olduğunda, yerçekimi ağır tarafı aşağıya doğru çevirir.
Eşlenik dengesizlik
Eşlenik dengesizlik, dönen bir nesnenin farklı düzlemlerde birbirini dinlenme konumunda dengeleyen iki veya daha fazla dengesiz kütleye sahip olması durumunda ortaya çıkar. Ana kütle ekseni artık ağırlık merkezine paralel değildir, ancak ağırlık merkezi eksenini keser. Sistem dönmeye başladığında, bu kütleler merkezkaç kuvvetlerinin etkisine girer ve bu da titreşime neden olur.
Dinamik dengesizlik
Dinamik dengesizlik, en yaygın dengesizlik türüdür ve statik ile birleşik dengesizliğin sonucudur. Ana kütle ekseni yer değiştirmiştir ve mil merkez hattına paralel değildir.
Rezonans
Her makinenin bir veya daha fazla rezonans frekansı (doğal frekans) vardır. Dönme frekansı, makinenin rezonans frekansı ile çakıştığında rezonans meydana gelir. Rezonansın önemli etkileri olabilir.
Gevşek parçalar
Gevşek yataklar, cıvatalar ve korozyon, makinenin aşırı titreşmesine neden olabilir. Makinedeki mekanik kuvvetler nedeniyle, gevşek parçalar hızla hasara yol açabilir.
Dinamik dengesizlik, en yaygın dengesizlik türüdür ve statik ile birleşik dengesizliğin sonucudur. Ana kütle ekseni yer değiştirmiştir ve mil merkez hattına paralel değildir.
Yatak hasarı
Dönen makinelerde iki ana rulman türüyle karşılaşırız: makaralı rulmanlar ve kovanlı rulmanlar.
Bir makaralı rulman çeşitli şekillerde hasar görebilir ve her birinin kendine özgü bir titreşim izi vardır:
- İç halkada hasar
- Dış halkada hasar
- Kafese verilen hasar
- Yuvarlanma elemanlarında (örn. silindirler, koniler ve iğneler) hasar
Bir makaralı rulmanın her bir parçası kendine özgü bir frekansa sahiptir. Bu frekanslar hesaplanarak, titreşim analizi yoluyla titreşimlerin rulman hasarından kaynaklanıp kaynaklanmadığını belirlemek mümkündür.
Rulmanların aksine, kovanlı yataklar yuvarlanma elemanı kullanmaz, ancak sürtünmeyi azaltmak için bir sıvı (yağ) tabakası kullanır. Titreşimler, sıvı tabakasındaki düzensizliklerden kaynaklanabilir; kararlı bir yağ tabakası oluşturulamazsa, bu tabaka bozulabilir ve yağ kamçısı veya yağ girdabı oluşabilir. Ayrıca, bu tip yataklar, yatak içindeki konumu sabit olmadığından, milin konumuna etki eden dış etkenlere karşı daha hassastır.
Hasarlı veya aşınmış dişliler
Şanzıman titreşimleri genellikle hasarlı veya aşınmış dişli dişlerinden kaynaklanır. Dişli dişlerinin birbirine geçmesi sırasında hasarlı bir diş söz konusu olduğunda, kuvvet diğer dişli dişlerinin birbirine geçmesi durumundaki gibi aktarılamaz. Bir dişli dişi kırılmışsa, döngünün bu noktasında daha az kuvvet aktarılabilir. Sonuç olarak titreşimler meydana gelir.
