Yerinde Balans Vaka Analizi

•Balanssızlık genel olarak, rotor ağırlık merkezinin geometrik dönüş ekseni ile çakışmaması ile ortaya çıkan bir durumdur.

•Balanssızlığa neden olan durum artık kütlenin, dönüş esnasında merkezkaç kuvvetine sebep olmasıdır. Merkezkaç kuvvetinin şiddeti aşağıdaki formülde verildiği gibidir ve görüldüğü üzere; artık kütleye, artık kütlenin dönüş merkezine olan uzaklığına ve dönüş hızının karesine bağlıdır.

Fbal=Meω^2

f=(N(RPM))/60

ω=2πf(Hz)

•Dolayısıyla balanssızlık sebebiyle oluşan titreşimin genliği şaft hızının artışı ile büyük artış göstermektedir. Bu sebeple balans alma işlemleri her zaman makinaların en yüksek çalışma devrinde gerçekleştirilir.

•Balanssızlık durumunda, genelde radyal yönden alınan ölçümlerde 1X titreşim seviyesi eksenel yöne göre oldukça yüksektir.

•Yatay ve dikey yöndeki 1X titreşim seviyesi yaklaşık olarak aynı seviyede olmalıdır.

•Eğer devrin artışıyla 1X titreşim genliği de hızın karesi ile orantılı olarak artış gösteriyorsa sorunun balanssızlıktan kaynaklandığı kesin olarak söyleyebiliriz.

•Sorun tamamıyla balanssızlıktan kaynaklanıyorsa, rotorun iki tarafındaki yataklardan ve tek bir yatağın yatay-dikey yönlerinden alınan ‘faz’ ölçümleri, ölçüm süresince stabil değerler vermelidir

•Makinalarımızın döner elemanlarında çoğunlukla meydana gelen balanssızlık sorununu daha iyi anlayabilmek için, PRÜFTECHNIK TÜRKİYE bünyesinde bulunan Machine Fault Simulator (MFS) üzerinde bulunan rotorlar üzerinde balanssızlık oluşturulmuş ve alınan ölçümlerin analizleri gerçekleştirilmiştir.

•Teori bölümünde bahsedildiği gibi balanssızlık titreşimine etki eden en önemli iki faktör artık kütle miktarı ve rotor dönüş hızıdır. Bu iki faktörün Balanssızlığa etkisini incelemek adına sekiz adet senaryo izlenmiştir.

1)Rotor üzerinde balanssızlık yaratacak herhangi bir kütle yok iken ölçüm alınmıştır.

2)Her iki rotora aynı konumda olmak üzere 8,14 gramlık cıvata pul eklenmiş ve ölçüm alınmıştır.

3)Ardından her iki rotora aynı konumda olmak üzere 15,42 gramlık cıvata pul eklenmiş ve ölçüm alınmıştır.

4)Son olarak cıvata ve pullar rotorlardan sökülerek doğrulama ölçümü alınmıştır.

•Rotor dönüş hızı 1500 RPM için gerçekleştirilen bu prosedür 3000 RPM için tekrarlanmış ve dönüş hızının balanssızlık titreşimine etkisi izlenmiştir.

3000 RPM

•Rotor dönüş hızı 3000 RPM iken rotorun her iki tarafından dikey yönde alınan hız spektrum değerleri ve 1X trend değerleri grafiklerde gösterildiği gibidir.

RDE-V Hız Spektrumu ve 1X trendi

RNDE-V Hız Spektrumu ve 1X trendi

1500 RPM

•Rotor dönüş hızı 1500 RPM iken rotorun her iki tarafından dikey yönde alınan hız spektrum değerleri ve 1X trend değerleri grafiklerde gösterildiği gibidir.

RDE-V Hız Spektrumu ve 1X trendi

RNDE-V Hız Spektrumu ve 1X trendi

SONUÇ:

•Grafikler detaylı incelendiğinde ve analiz edildiğinde balanssızlık kütlesinin artması ile 1X titreşim arasında lineer bir ilişki olduğu görülmektedir. Kütlelerin rotorlar üzerindeki yeri her deney için sabittir.

•Ayrıca rotor hızının balanssızlığa olan ciddi etkisi de ortaya konulmaktadır. Aşağıdaki tabloda tüm durumlar için RNDE-V noktasına ait 1X titreşim genlikleri verilmiştir.

Durum 1: Artık kütle yok.

Durum 2: Her iki rotorda aynı noktada 8,4 gram artık kütle

Durum 3: Her iki rotorda aynı noktada 15,6 gram artık kütle

Durum 4: Artık kütle yok.