Titreşim nedir?
Titreşim ki tekrarlayan (salınımlı) hareket bir nesnenin denge pozisyonu etrafında ileri geri.
- Hafifçe sallanan bir motor gövdesi
- Bir kanalın vızıldamasına neden olan bir fan
- Rüzgarda sallanan bir köprü
- Bir telefonun vızıldaması (kasıtlı titreşim)
Bunların hepsi titreşimdir: yön değiştiren ve zaman içinde tekrarlanan hareket.
Titreşim neden önemlidir (gerçek dünyadaki etkisi)
Titreşim şunlar olabilir:
- Zararsız/normal (çalışan motorda bir miktar titreşim vardır)
- Sinir bozucu (gürültü, rahatsızlık)
- Zarar verici (gevşek cıvatalar, çatlak kaynaklar, rulman arızası, yorulma)
Endüstriyel sistemlerde titreşim aşağıdakilerin en yararlı erken göstergelerinden biridir:
- dengesizlik
- yanlış hizalama
- gevşeklik
- yatak/dişli sorunları
- rezonans problemleri
Temel titreşim terimleri (“titreşim sözlüğü”)
1) Genlik (titreşimin büyüklüğü)
Genlik şunları açıklar: boyut hareketin. Ne ölçtüğünüze bağlı olarak genlik şöyle olabilir:
- Yer Değiştirme (ne kadar uzağa hareket ettiği) — µm, mm
- Hız (ne kadar hızlı hareket ettiği) — mm/s
- Hızlanma (hızın ne kadar hızlı değiştiği) — m/s² veya g
2) Frekans (ne kadar hızlı salındığı)
Frekans: saniyede kaç devir, ölçülen Hz..
- 10 Hz = saniyede 10 devir
- Daha yüksek frekans genellikle "daha sesli" hissettirir ve belirli arıza türleriyle ilişkili olabilir.
3) Aşama (zamanlama ilişkisi)
Aşama size söyler Ne zaman bir titreşim sinyali diğerine göre zirve yapar.
Dengesizliği, yanlış hizalamayı ve çoklu sensör yönlülüğü teşhis etmek için kullanışlıdır.
Titreşimi tanımlamanın 3 ana yolu (yer değiştirme, hız ve ivme)
Titreşimi şu şekilde ölçebilirsiniz:
A) Yer Değiştirme
Şunun için en iyisi: Düşük frekanslı hareket ve yapısal hareket (yavaş salınım, düşük hızda gevşeklik)
Birimler: µm, mm
B) Hız
Şunun için en iyisi: Birçok dönen makinede genel titreşim şiddeti
Birimler: mm/sn (genellikle RMS)
Hız, durum izlemede popülerdir çünkü geniş bir banttaki birçok yaygın mekanik sorunla iyi bir şekilde ilişkilidir.
İlgili: Titreşim Hızı Sensörleri
C) Hızlanma
Şunun için en iyisi: Rulman kusurları ve darbeler gibi yüksek frekanslı olaylar
Birimler: m/s² veya g
İvme sensörleri (ivmeölçerler) kompakt, geniş bantlı ve çok yönlü oldukları için son derece yaygındır.
Titreşim türleri (mühendislerin bunu nasıl sınıflandırdığı)
1) Serbest titreşim ve zorlanmış titreşim
- Serbest titreşim: bir sistem rahatsız edildikten sonra titreşir (çekip bıraktığınız bir yay gibi)
- Zorlanmış titreşim: sürekli giriş titreşime neden olur (motor dönüşü, dişli ağı, hava akışı türbülansı)
2) Sönümlü ve sönümsüz titreşim
- Sönümlü: titreşim yavaş yavaş azalır (gerçek dünya sistemleri)
- Sönümsüz: titreşim sonsuza kadar devam eder (ideal model)
3) Periyodik ve rastgele titreşim
- Periyodik: tahmin edilebileceği gibi tekrarlanır (dönen makineler)
- Rastgele: öngörülemeyen, geniş spektrumlu (türbülans, yol titreşimi)
4) Rezonans (“amplifikatör” etkisi)
Rezonans zorlama frekansı sistemin doğal frekansıyla eşleştiğinde meydana gelir ve titreşim genliğinin önemli ölçüde artmasına neden olur.
Bir makinenin bir hızda "iyi" görünebilmesinin, diğerinde ise yoğun bir şekilde titreşmesinin nedeni budur.
Makinelerde titreşimin yaygın nedenleri
Dönen ekipmanlar (motorlar, fanlar, pompalar, dişli kutuları)
- Dengesizlik (kütle merkezde değil)
- Yanlış hizalama (şaftlar aynı doğrultuda değil)
- Gevşeklik (bağlantılar, cıvatalar, taban, yataklar)
- Rulman hasarı (aşınma, çukurlaşma)
- Dişli sorunları (diş aşınması, mesh problemleri)
- Bükülmüş mil veya eksantriklik
- Elektrik sorunları (motor elektromanyetik kuvvetleri)
Yapılar ve boru hatları
- Akış kaynaklı titreşim (hava/sıvı türbülansı)
- Zayıf destekler veya zayıf desteklenmiş çerçeveler
- Kanalların, boruların, panellerin rezonansı
Titreşim nasıl ölçülür (pratik genel bakış)
1) Sensörler (en yaygın)
- İvmeölçerler (hızlanmayı ölçün)
- Hız sensörleri / hız dönüştürücüler (titreşim hızını doğrudan ölçün)
- Deplasman sensörleri (girdap akımı probları, LVDT, lazer)
2) Sinyalle hangi enstrümanlar çalışır?
- Göstermek zaman dalga biçimi (titreşimin zamanla nasıl değiştiği)
- Hesapla RMS / zirve / zirveden zirveye
- Kullanarak frekans alanına dönüştürün FFT (baskın frekansları bulun)
- Tahmine dayalı bakım için haftalar/aylar boyunca trend değişiklikleri
Titreşim birimleri ve ortak ölçümler
Ortak birimler
- Yer değiştirme: uM, mm
- Hız: mm/sn
- Hızlanma: m/s² veya G (1 g ≈ 9,81 m/s²)
birim dönüşümü: https://quickconver.com/category/length-converter/
Ortak metrikler
- RMS: genel enerjinin kararlı göstergesi (çok yaygın)
- Doruğa ulaşmak: maksimum geziyi yakalar
- Tepeden zirveye: genellikle yer değiştirme tipi ölçümler için kullanılır
Titreşim ve gürültü (bunlar birbiriyle ilişkilidir, aynı değildir)
- Titreşim mekanik harekettir
- Gürültü havadaki basınç değişimidir
Titreşim sıklıkla gürültüye neden olur (yapılar ses yayar) ve titreşimin azaltılması genellikle gürültüyü azaltır.
Titreşim nasıl azaltılır (üst düzey yöntemler)
- Denge dönen parçalar
- Hizala miller düzgün şekilde
- Montajları sıkın / taban sertliğini artırın
- Aşınmış yatakları/dişlileri değiştirin
- Eklemek sönümleme malzeme veya izolatörler
- Rezonansı önlemek için çalışma hızını değiştirin
- Yapıyı yeniden tasarlayın (sertleştirin, destekleyin, kütle ekleyin, doğal frekansı değiştirin)
SSS: Titreşim nedir?
1) Tüm titreşimler bir sorun mudur?
Hayır. Pek çok makinenin normal temel titreşimi vardır. Anahtar şu: trend değişikliği, anormal frekans bileşenleri veya artan genel şiddet.
2) Endüstrideki titreşimi izlemenin en basit yolu nedir?
Yaygın bir yaklaşım ivmeölçer RMS'yi hesaplayan ve zaman içinde eğilimini gösteren (genellikle alarmlarla) bir titreşim monitörünün beslenmesi.
3) Mühendisler titreşim hızını (mm/s) neden bu kadar sık kullanıyor?
Hız genellikle dönen makinenin sağlığının güçlü bir genel göstergesidir ve genel titreşim şiddeti eğilimi için yaygın olarak kullanılır.
4) Basit anlamda rezonans nedir?
Rezonans, bir sistemin doğal frekansında "itilmesi" ve titreşimin çok daha fazla büyümesine neden olmasıdır; tıpkı doğru zamanda bir salınımı itmek gibi.
