Giriş Yap

MENÜ

Blog

OCA

13

2022
Crest Faktörü + Kullanımıyla Yatak Durumunun Değerlendirilmesi

Yataklar, minimum sürtünmeyle makinenin düzgün  bir  şekilde dönmesini sağlar. Bu sayede enerji tasarrufu sağlanır, makine ömrü uzar ve üretim hatlarında nihai ürün kalitesi artar. Bu özellikleri sayesinde en önemli makine parçaları olarak değerlendirilebilirler.Bakımları düzgün bir şekilde yapılsa dahi yatakların aşınması kaçınılmazdır. Bu yüzden önemli olanbir yatağın aşınıp aşınmayacağı değil, ne zaman aşınacağıdır. Makine yataklarının ne zaman değiştirileceğini bilmek; makinenin kapatılacağı zamanı planlamanıza, personeli programlamanıza ve daha verimli bir şekilde yatak siparişi vermenize imkan tanır.

Titreşim testi
Titreşim testi, yatak durumu hakkında öngörüde bulunmak için kanıtlanmış bir tekniktir. Titreşim sensörleri ve ölçüm ekipmanı, yatak durumundaki en ufak değişiklikleri bile tespit edebilecek hassasiyete sahiptir. Titreşim testleri genel olarak frekans analizi temel alınarak yapılan ve "genel değerler" temel alınarak yapılan testler olmak üzere iki gruba ayrılır. Frekans analizi yalnızca yatak durumunu görünür kılmakla kalmaz; aynı zamanda yatakla ilgili tam olarak nasıl bir sorunun olduğunu, hangi yatak parçasında ne tür bir arıza bulunduğunu da gösterir. Fluke 805 titreşim ölçerde gösterilenlere benzer genel değerler, arızanın özelliği veya hangi yatak parçasının etkilendiği konusunda ayrıntı vermeden bir şeylerin ters gittiğini bildirir. Bu tekniğin avantajı, anlaşılır sonuçlar ve yatak durumu  değerlendirmesinin otomatikleştirilme imkanı sayesinde hızlı ve nispeten kolay olmasıdır.
Yatak Aşınması
Mükemmel bir şekilde monte edilmiş ve düzenli olarak bakımları yapılmış olsa dahi yataklarda aşınma sonucunda arızalar meydana gelecektir. Bu aşınmanın sebebi hem yuvarlanan elemanların (küreler ve tekerlekler) üzerindeki yük hem de şaft döndükçe değişen kanallardır. Yuvarlanan elemanlar ve kanallar yükleme alanında sıkıştırılmıştır (Şekil 1) ve buradan ayrılırken orijinal biçimlerine genişlerler. Bu alternatif baskı yüzeyin altında mikroskobik çatlakların oluşmasına sebep olur. Bu çatlaklar daha sonra çatlaklar, pullanmalar ve en sonunda aşınma (kalıcı hasar) olarak yüzeyde belirirler. Arızaların diğer sebepleri; yetersiz yağlama, kontaminasyon, yüksek hız ve yük sebebiyle aşırı yüklenme ve son olarak da şaft gerilimleridir. Şaft gerilimleri, boşalım akımının yataktan toprağa geçmesi sebebiyle motor şaftında elektrik yükü birikmesinden meydana gelir. Bu, dönen ekipmanlarda aşınmaların ve kanal yüzeylerinde olukların meydana gelmesine sebep olur (Şekil 2).
Yatak Durumu Değerlendirmesi
Dönen ekipmanda bir çatlak veya pullanmanın  yanından her geçişinde bu  yatak yapısını etkiler ve bir rezonans (veya bir çınlama) meydana gelir (Şekil 3, Orta). Bu çınlama, bir çan tokmağının çana vurduğunda çıkardığı sese benzer. Yatak yapısındaki rezonansların frekansı 4 kHz ila 20 kHz arasındadır. Titreşimin tepe değeri, yatak durumuna dair harika bir ölçüttür: Arıza ne kadar ciddiyse etki ve yanıt da o kadar yüksektir. Ancak bu parametreyi kullanmak için yatağın çınlama sesinin makineden gelen çok daha yüksek titreşimlerden ayrılması gerekir. Bu daha güçlü titreşimlerin sebebi; dengesizlik, yanlış hizalama veya gevşekliktir. Bu sebeple yatak titreşimleri bant geçirici bir filtre tarafından 4 kHz ila 20 kHz arası frekanslara filtrelenir. Makine titreşimleri, 10 Hz ila 1 kHz arasındaki frekanslara filtrelenir ve ISO 10816'yla kıyaslanabilen sonuçlar elde etmek için ölçülür. Bu noktaya kadar kullanılan ölçüm teknikleri (filtreleme ve tepe algılama) nispeten basittir ve bu, ölçüm ekipmanının daha düşük maliyetli olması sebebiyle harika bir avantajdır. Etki düzeyi hıza bağlı olduğu için dezavantaj, ölçümler farklı dönüş hızlarında gerçekleştirildiğinde ortaya çıkar. Tepe değerinden çok daha iyi bir parametre, hızın etkisini ortadan kaldıran Crest Faktörüdür.
Crest Faktörü, titreşim sinyalinin enerji içeriğini temsil eden Ortalama Kareköke bölünen tepe değeri olarak tanımlanır (bkz. "Tepe ve RMS Hakkında"). Hız ne kadar yüksekse RMS ve Tepe değerleri de o kadar yüksektir. Böylece oran aynı kalır. Ancak yatak durumu daha kötü bir hal alırsa Crest Faktörü yükselecektir. Şekil 4'teki (yukarıda, üstte) hafif inişli çıkışlı çizgi, yatak parçalarındaki varsayılan kusurların sebep olduğu yatak sesini gösterir. Bunlar ağırlıklı olarak kanalların ve yuvarlanan elemanların yüzey sertliğinden ve kanalların dalgalı oluşundan kaynaklanır. Yetersiz yağlama bu etkileri güçlendirecektir. Tepe ve RMS değerleri, 1 ila 3 arasında tipik bir değere sahip olabilen Crest Faktörü ile birbirlerine çok yakındırlar.
Şekil 4 (sağda, ortada), tepelere sebep olan bir arızayı gösterir. Bu tepeler çok kısa süreli olduğundan enerji içeriği sıfıra yaklaşır. Böylece RMS düzeyi değişmez. Bu nedenle, Crest Faktörü artar. Şekil 4'te (sağda, altta) arızaların sayısı ile ciddiyeti artar ve bozulma süreci aşınan parçalar ve kalıntılara bağlı olarak ivme
kazanır. Bunun sonucunda ise arızalar meydana gelir. Bu nedenle tepe sayısı artar ve RMS düzeyine katkıda bulunmaya başlar. Kısaca, Crest Faktörü yeniden düşmeye başlar.

Tekrar etmek gerekirse Crest Faktörünün avantajı, dönüş hızından bağımsız olmasıdır. Buna karşın Şekil 5'te (üstte) Crest Faktörünün dezavantajı gösterilmektedir. Örneğin crest faktörünün 5 olması, yatağın iyi durumda olduğu fakat aynı zamanda kısa bir süre içerisinde değiştirilmesi gerektiği anlamına gelebilir. Crest Faktörü, yalnızca bakım personelinin yatağın zaman içerisinde durumu konusunda eksiksiz bilgi sahibi olacağı şekilde trend oluşturulursa yatak durumu parametresi olarak anlam kazanır.

Crest Faktörü + ve otomatik yatak değerlendirmesi Crest Faktörü + (CF+) parametresi, trendoluşturma ihtiyacını ortadan kaldırmak için geliştirilmiştir ve dönüş hızından bağımsız olarak biryatağın durumunu anında belirtir. Bu parametre, Crest Faktörüne benzerdir ancak yatak durumu kötüleştikçe CF+ değerinin daima artacağı şekilde artan tepe sayılarını açıklamak üzere düzeltilir (Şekil 6, sol). c1, c2 ve c3'ün, düşen Crest Faktörünün artan RMS değeri tarafından etkisiz duruma getirilecek şekilde seçildiği durumda formül şu şekildedir: CF+ = c1*RMS + c2*Tepe + c3*CF. Fluke 805, bu faktörü yatak durumunu otomatik olarak değerlendirmek için kullanır (Şekil 6, altta)

Fluke 805 ve Fluke 805 FC
Genel makine titreşimini ölçmenin yanı sıra Fluke 805 ve Fluke 805 FC (Fluke Connect® ile), CF+ değerini otomatik olarak belirler (bkz. şekil 7). Böylece Crest Faktörünün avantajlarını içerirler ve dezavantajlarını ortadan kaldırırlar. CF+, Crest Faktörünün kendisi gibi trend oluşturma için kullanılabilir fakat aynı zamanda benzersiz, otomatik bir yatak durumu değerlendirmesi sağlar. Parametre, dönüş hızı ve yatak boyutlarından bağımsızdır. Böylecebu bilgi, yatak durumunu değerlendirmek için gerekli değildir. İkinci parametre olan genel titreşim, ISO standartlarıyla karşılaştırma ve trend oluşturma için kullanılır. Bu parametrenin, hızlanma sinyalinin entegrasyonu olan hız olarak ifade edildiğini göz önünde bulundurun. Eşzamanlı olarak üçüncü bir değer ölçülür: Sıcaklık (Şekil 7). Trend oluşturma için kullanışlı olmasının yanı sıra yatak değerlendirmesi için "ikinci bir görüş" sağlar.


Tepe ve RMS Hakkında 

Sinüs eğrisi gibi alternatif dalgalar için enerji içeriğini belirlemek zordur çünkü bu faza göre değişkenlik gösterir; enerji içeriği tepelerde yüksektir, sıfırdan geçişlerde ise sıfırdır. Ortalama değeri kullanabiliriz ancak pozitif ve negatif hareket eden parçalar birbirlerini iptal ederler. Ortalama Karekök değeri, enerji içeriğini belirler. RMS değeri üç adımda hesaplanır. İlkinde sinyalin Karesi alınır; böylece pozitif ve negatif hareket eden parçalar artık pozitiftir. İkincisinde Ortalama hesaplanır ve son olarak bu ortalamanın Karekökü alınır. Formül şöyledir: f(t) değerinin sinyal fonksiyonu olduğu durumlar. Sinüs eğrisi durumunda f(t) = atepe.sin(ω.t) Tepe değeri (genlik, Şekil 8), RMS'den yüksektir: Saf sinüs dalgası için Crest Faktörü 1,41'dir.