Günümüzdeki hemen hemen her makine, dairesel (dönen) hareketle çalışır. Bu makineler, insan hayatını kolaylaştırmakta, seri üretimi mümkün kılmakta ve arz-talep dengesine cevap vermektedir. Bu kadar kritik görevler üstlenen makinelerin aniden arızalanması ya da durması hem ekonomik hem de operasyonel olarak büyük sorunlara yol açabilir. Bu yüzden, makinelerde oluşabilecek arızaların önceden tespit edilmesi ve müdahale edilmesi son derece önemlidir.
Bu yazıda, dönen makinelerin en yaygın ve en sinsi arızası olan titreşim konusunu ele alacağız.
Titreşim Neden Oluşur?
Titreşim, dönen veya hareketli sistemlerdeki dengesizliklerin, gevşekliklerin ya da arızaların doğal bir sonucudur. Bu tür titreşimlerin kaynakları şunlar olabilir:
-
Çalışan parçalar arasındaki boşlukların artması
-
Parça aşınmaları
-
Eksen kaçıklıkları
-
Rulman arızaları
-
Gevşek bağlantılar
-
Yapısal çatlaklar
Bu nedenlerin her biri, zamanla küçük sarsıntılarla başlayıp, makine ömrünü kısaltan ciddi titreşimlere dönüşebilir.
Örnek:
Bir müşteri, döner bir makine satın aldı. Uzun yıllar kullandı fakat bakımını ihmal etti. Zamanla rulmanlar aşındı. Ya da makineyi yer değiştirdiğinde, iki mil arasında 1 mm eksen kaçıklığı bırakarak montaj yaptı. Bu gibi basit görünen hatalar, zamanla artan titreşimlerle birlikte makinenin verimini düşürür, bileşenlere zarar verir ve sonunda makineyi kullanılmaz hale getirir.
Titreşimin Makinelere Zararları
Titreşim, sadece bir "rahatsız edici ses" ya da "sarsıntı" değildir. Ciddi şekilde:
-
Rulmanlara zarar verir
-
Mil yataklarını bozar
-
Cıvataları gevşetir
-
Kayış-kasnak hizasını bozar
-
Gövde çatlaklarına neden olur
Bu yüzden titreşimin kaynağını belirleyip çözmek, hem güvenli çalışma ortamı hem de ekonomik ömür açısından kritiktir.
Titreşime Neden Olan Başlıca 3 Unsur
1. Eksen Kaçıklığı
İki milin aynı eksende olmaması durumudur. Genellikle yanlış montaj, ısıl genleşme, uygun hizalama yapılmaması gibi nedenlerle ortaya çıkar.
Kaplinler, V-kayışlar, yataklar ve bağlayıcı parçalar arasında görülebilir.
2. Gevşeklik
Zamanla, çalışan makine parçalarında gevşemeler oluşur. Bu da makinenin kendi bileşenlerine çarpmasına ve titreşim üretmesine neden olur.
Örneğin rulman yataklarının ya da sabitleme cıvatalarının gevşemesi bu tip sorunlara yol açar.
3. Rulman Arızaları
Dönen makinelerde en yaygın kullanılan elemanlardan biri rulmandır. İç bilezik, bilyeler, kafes veya dış bilezikte oluşabilecek bir deformasyon, titreşim üretir. Bu titreşim darbe sinyalleriyle başlar, zamanla artar ve rulman bozulana kadar devam eder.
Titreşim Sönümleme Teknikleri
Makinedeki titreşimi tamamen ortadan kaldırmak mümkün değildir. Ancak uygun yöntemlerle bu titreşim minimuma indirilebilir. Bu teknikler iki ana gruba ayrılır:
1. Pasif Sönümleme Yöntemleri
Bu yöntemlerde dışarıdan enerji verilmeden, sistemin yapısal özellikleri değiştirilerek titreşim azaltılır. Genellikle uygun malzeme seçimi, sönümleyici elemanlar ve mekanik bağlantılarla sağlanır.
Başlıca pasif sönümleme elemanları:
-
Lastik Takozlar / Vibrasyon Pedleri:
Genelde kompresör, vantilatör ve HVAC sistemlerinde kullanılır. Titreşimi zemine iletmeden izole eder. -
Yaylı Askı Sistemleri:
Klima santralleri, jeneratörler ve hassas ölçüm cihazlarında kullanılır. Titreşimi esneterek yumuşatır. -
Amortisörler:
Raylı sistemler, taşıtlar ve vinçlerde kullanılır. Salınımları mekanik dirençle sönümler. -
Sönümleyici Kaplinler:
Mil ile mil arasında titreşimi emen elastik yapıda kaplinlerdir.
Neden Kullanılır?
-
Düşük maliyetlidir
-
Bakım gerektirmez
-
Basit tasarıma uygundur
-
Gürültü kontrolünde de etkilidir
2. Aktif Sönümleme Yöntemleri
Aktif sistemlerde, titreşimi algılayan sensörler ve buna tepki veren kontrol üniteleri vardır. Genellikle elektronik tabanlıdır. Uçaklarda, hassas CNC tezgahlarında, uzay teknolojilerinde kullanılır.
Örnek Aktif Sistemler:
-
Titreşim Algılayıcı + Aktüatör:
Sistemdeki titreşim frekansını algılayıp, zıt frekansta tepki vererek titreşimi sönümler. -
Feedback Kontrollü Amortisörler:
Otomotiv süspansiyon sistemlerinde kullanılır. Yola göre ayar yapan elektronik sönümleyicilerdir.
Avantajı:
-
Geniş frekans aralığında etkilidir
-
Akıllı sistemlerle uyumlu çalışır
-
Dinamik sistemlerde performansı yüksektir
SONUÇ:
Titreşim, makinelerin düşmanıdır ama kontrol altına alınabilir. Titreşim kaynaklarını tanımak, belirtilerini zamanında fark etmek ve uygun sönümleme tekniklerini kullanmak, hem makinenin ömrünü uzatır hem de operatör güvenliğini sağlar.
Makine tasarımında veya bakımında çalışan mühendislerin, bu konuya özen göstermesi artık bir tercih değil, bir zorunluluktur.
Yorumlar
Yorum Gönder