Makine bakımlarında vibrasyon analizi, arızaların öngörülmesini sağlayarak beklenmedik duruş sürelerini minimize eder. Rulmanlardaki aşınmadan dişlilerdeki hizalama sorunlarına kadar çeşitli arızalar, vibrasyon ölçümleri ile hızlıca tespit edilebilir. Bu yazıda, vibrasyon analizinin temel ilkelerinden analiz yöntemlerine ve kullanılan ölçüm cihazlarına kadar detaylı bilgi vereceğiz.
Vibrasyon Analizinin Temel İlkeleri
Vibrasyon, makinelerde hareket eden parçaların dengesizliğinden ya da malzeme deformasyonlarından kaynaklanır. Bu titreşimler, hareket eden parçaların doğal frekansları ile çakışırsa rezonans oluşur ve makine elemanları hızla aşınır. Vibrasyon analizi, bu frekans değişimlerini tespit ederek arızaların kökenine inmemizi sağlar.
Vibrasyon analizinde genellikle hız, ivme ve yer değiştirme ölçümleri yapılır. Hız ölçümleri, genel titreşim seviyesini gösterir ve anormal titreşimleri belirler. İvme ölçümleri, yüksek frekansta oluşan titreşimleri tespit ederken, yer değiştirme ölçümleri düşük frekanslı titreşimler için kullanılır. Böylece, makinedeki tüm elemanların durumu hakkında kapsamlı bilgi sağlanır.
Aşağıdaki tablo, temel vibrasyon ölçüm parametrelerini özetlemektedir:
| Ölçüm Parametresi | Açıklama | Kullanım Amacı |
|---|---|---|
| Hız | Titreşim seviyesini belirler | Genel makine durumunu kontrol |
| İvme | Yüksek frekansta titreşimi tespit eder | Yüksek frekanslı arızaların bulunması |
| Yer Değiştirme | Düşük frekansta titreşimi gösterir | Düşük frekanslı arızaların belirlenmesi |
Vibrasyon Analizinde Kullanılan Yöntemler
Zaman ve Frekans Alanı Analizi
Zaman ve frekans alanı analizi, vibrasyon analizinin temel yöntemlerinden biridir. Zaman alanında yapılan analiz, bir makinenin genel titreşim profilini çıkarır ve ani titreşim değişikliklerini gözlemler. Ancak, hangi parçanın arızalı olduğunu belirlemek zordur. Bu noktada frekans alanı analizi devreye girer.
Frekans alanında yapılan analizde Fast Fourier Transform (FFT) tekniği kullanılır. FFT, zaman sinyalini frekans bileşenlerine ayırır. Bu sayede, makinede arızalı parçaların frekans imzaları kolayca belirlenebilir. Örneğin, rulmanlarda meydana gelen arızalar belirli bir frekans aralığında titreşim oluşturur. Bu frekanslar analiz edilerek hangi rulmanın aşınmış olduğu saptanabilir.
Spektrogram Analizi
Spektrogram, zaman ve frekans değişimlerini aynı anda gösteren bir analiz türüdür. Zaman içinde değişen titreşim frekanslarını görselleştirir ve özellikle ani değişimleri yakalamada etkilidir. Spektrogram analizinde, makinenin her bir bileşenine ait frekans değişimleri analiz edilerek belirli arızaların yerleri bulunur. Örneğin, mil hizalama hatası olan bir makinede frekans değişimleri grafik üzerinde kolayca fark edilebilir.
Vibrasyon Analizi Cihazları
Vibrasyon analizinde kullanılan cihazlar, verilerin doğru ve hassas bir şekilde toplanmasını sağlar. İki ana cihaz türü bulunmaktadır: el tipi vibrasyon ölçüm cihazları ve sabit vibrasyon izleme sistemleri.
El Tipi Vibrasyon Ölçüm Cihazları
El tipi cihazlar, taşınabilir yapıları sayesinde bakım ekiplerinin her ortamda hızlı ölçüm yapmalarına olanak tanır. Bu cihazlar, genellikle ivme, hız ve yer değiştirme sensörlerine sahiptir. Sahada rulman, dişli ya da mil gibi parçalarda oluşabilecek sorunları hızlıca tespit eder. Örneğin, cihazı rulmanın üzerine yerleştirerek frekans değerlerini ölçebiliriz. Anormal bir frekans tespit edilirse bu, rulmanın aşınmış olduğuna işaret eder.
Sabit Vibrasyon İzleme Sistemleri
Sabit sistemler, özellikle kritik makine ekipmanlarında titreşimi sürekli izlemek için kullanılır. Bu sistemler, makineye entegre edilerek kesintisiz veri sağlar ve beklenmedik durumlarda otomatik uyarı verir. Özellikle büyük endüstriyel tesislerde tercih edilir, çünkü bu tesislerde anlık duruşlar ciddi maliyetlere yol açar. Sabit sistemler, yüksek hassasiyetle ölçüm yaparak en ufak bir anormalliği bile tespit eder ve ekiplere arızanın önceden önlem almasını sağlar.
Vibrasyon Analizi ile Tespit Edilebilecek Yaygın Arızalar
Rulman Arızaları
Rulmanlar, yüksek hızlarda çalışan makine elemanlarıdır ve titreşim analizi ile arızaları kolayca tespit edilebilir. Rulman arızaları belirli bir frekansta karakteristik titreşimler oluşturur. Örneğin, rulman üzerindeki dış bilezikte çatlak varsa, belirli bir frekansta tekrarlayan bir titreşim sinyali alınır. Bu sinyaller analiz edilerek rulmanın değiştirilmesi gereken durumlar belirlenir.
Kompozit Nedir ? Kullanım Alanları ve Avantajları
Dişli ve Mil Problemleri
Dişli arızaları, yanlış hizalamalardan kaynaklanan dengesizlik durumlarında sıkça görülür. Dişli üzerindeki aşınmalar frekans analizinde tekrarlayan bir dalga modeli oluşturur. Ayrıca, mil bükülmesi veya gevşek bağlantılar gibi sorunlar da frekans analizinde belirgin şekilde gözlemlenir. Mil hizalama sorunları, özellikle makine sürekli yüksek yük altında çalışıyorsa yaygındır ve bu tip sorunlar titreşim analizi ile hızlıca saptanabilir.
Vibrasyon analizi, bakım onarım ekipleri için güçlü bir araçtır. Makine elemanlarındaki aşınma ve arızaları önceden tespit ederek arızaların büyümesini engeller. Doğru cihaz ve yöntemlerin kullanımı ile hem zamandan tasarruf sağlanır hem de arızalar büyümeden müdahale edilir. Böylece üretimde verimlilik artar, işletme maliyetleri düşer ve makinelerin ömrü uzar.
