Doğal Frekans Tespiti ve Doğal Frekans Bölgesinin Değiştirilmesi

Türkiye’de hizmet veren bir fabrikada bulunan fanların ölçülmesi amacıyla servis hizmeti verilmiştir. Alınan ekipman bilgilerine göre, cihazda rota hazırlanıp fanların titreşim ölçümü ve analizi yapılmıştır.

• Hazırlanmış olan rotada, ölçülen her noktadan hız spektrumu, ivme spektrumu, zarf spektrumu ve ivme zaman dalga formu gibi ölçüm görevleri kullanılmıştır.

• Ölçümler 2913 RPM’de gerçekleştirilmiştir.

• Ekipmanın doğal frekans bölgelerini belirlemek adına, hızlanma yavaşlama testleri ile ölçümler desteklenmiştir.

• Yatak sıcaklıklarının hesaplanması amacıyla termografik ölçümler alınmıştır.

• Ölçümlerde Vibxpert 2 adlı titreşim ölçüm cihazı kullanılmıştır.

• 2018 yılının Kasım ayında yapılan ölçümlerde sabit devirli olan motor-fan ekipmanlarından alınan hız spektrumu ölçümlerinde 1X(Şaft Dönüş Hızı) titreşim seviyesi tüm yönlerde yüksek olarak görülmektedir.

• Alınan hızlanma yavaşlama testlerine bakıldığında, 1X bölgesine çok yakın bir doğal frekansın var olduğu görülmektedir.

• Ekipmanın çalışma frekansı, yapısal doğal frekans ile çakıştığından dolayı ekipman rezonans durumunda çalışmaktadır.

• Ekipmanın genel olarak kaidesinde bir zayıflık olduğu görülmektedir. Titreşim ölçümlerinin analizi ve ekipmanda yapılan görsel inceleme sonucunda, eksenel yönde bir hareket görülmektedir. Eksenel yönde hareket görüldüğünden, ekipmanın eksenel yönde güçlendirilerek, doğal frekans bölgesinin sağlıklı bir şekilde değiştirilmesi amaçlanmıştır.

• Ekipmanın doğal frekans bölgesinin değiştirilmesi ve doğal frekans bölgesinde çalışıyorken nasıl bir mod şekline sahip olduğunun belirlenmesi amacıyla ODS ölçümleri yapılmıştır.

• İleriki bölümlerde gerçekleştirilen çalışmaları ve trend değişimlerini görebilirsiniz.

• Bir cismin dış etkiler olmaksızın, kendine ait kütle ve esneklik gibi özelliklerin etkisi ile serbestçe sürdürdüğü titreşim hareketinin frekansına doğal frekans denir.

• Doğal frekans bölgeleri aynı frekanstaki zorlanmış titreşimlerle tahrik edilirse yüksek titreşim oluşur. Bu duruma da rezonans denir.

• Doğal frekans, rijitlik ve kütleye bağlıdır.

• Yapının mekanik parametrelerinin(rijitlik ve kütle) değişiminin doğal frekans bölgesinin değişimine olan etkisini anlatan örnek aşağıdaki gibidir:

• Yukarıda bahsedildiği üzere ekipmanın doğal frekansı çalışma frekansı ile çakıştığı zaman rezonans durumu oluşmaktadır. Rezonans bölgesinde çalışmak ekipmanda yüksek titreşim oluşturacağından dolayı zararlı olduğu düşünülmektedir.

• Motor ön ve arka yataktan radyal yönlerde alınan ölçümlerde yüksek 1X(Şaft Dönüş Hızı) titreşim seviyesi görülmektedir. Şaftın dönüş hızı, ekipmanda var olan doğal frekansa çok yakın olduğundan titreşim seviyeleri yüksek olarak görülmektedir.

• Örnek olarak rezonans durumunun etkisini anlatan videoların linkleri aşağıdaki gibidir:

• https://www.youtube.com/watch?v=b8S52mEvWwc

• https://www.youtube.com/watch?v=7k9eTs-ULUE

• Fanın eksenel yönde görülen hareketinin önlenmesi amacıyla, motorun sağ ve sol tarafına yer ile arasında 45 derece açı olacak şekilde destek profilleri atılmıştır.

• Yapılan çalışmanın etkisinin görülmesinin amacıyla titreşim seviyeleri izlenmiştir.

• Titreşim seviyelerindeki azalma görüldükten sonra, ODS ölçümleri alınmıştır.

• Böylece fanın eksenel yönde yaptığı titreşim engellenmiştir.

•1.Adımda yere 45 derece olacak şekilde destekler eklendikten sonra, 2. adımda motorun tam ortasına yere 90 derece olacak şekilde destek yerleştirilmiştir.

• Bu adımda motorun dikeyde yapmış olduğu hareketin engellenmesi amaçlanmıştır.

• Böylece motorun sağ ve sol tarafında destekler varken ve motorun tam ortasında 90 derece destek varken, fanın eksenel yönde yaptığı ve motorun dikey yönde yaptığı titreşim engellenmiştir.

• Aynı zamanda ekipmanın rijitlik özellikleri değiştirilerek doğal frekans bölgesi sağlıklı bir şekilde değiştirilmiştir.

Motor Arka yatak yatay yön destekler eklenmeden önce alınan hız spektrumu

Motor Arka yatak yatay yön destekler eklendikten sonra alınan hız spektrumu

Motor Arka Yatak Yatay Yön Trend Değişimi

Motor Ön yatak destekler eklenmeden önce alınan hız spektrumları

Motor Ön yatak destekler eklendikten sonra alınan hız spektrumları