Rulmanlı Yataklarda Hata Analizi

Abstract

Bu çalışmada, dört farklı durumdaki rulmandan (SKF 1206) titreşim sinyalleri alınmış, işlenmiş, elde edilen sonuçlar teorik model ile karşılaştırılmış ve yorumlanmıştır. Öncelikle literatür araştırması yapılmış ve rulman kusurlarının oluşturduğu sinyaller modellenmiştir. Lokal kusurlardan kaynaklanan titreşimlere ait bağıntılar çıkarılmıştır. Yüklemenin etkisi bağıntılara eklenmiştir. Sonrasında dağılmış kusurlardan kaynaklanan titreşim sinyalleri için model oluşturulmuştur. Bu modelden faydalanılarak, farklı rulman kusurlarının hangi frekanslarda, yüksek genlikli sinyaller oluşturduğu hesaplanmıştır. Böylelikle kritik frekanslar belirlenmiştir. Daha sonra sırasıyla (eski - kullanımdan dolayı yıpranmış rulman, yeni – hiç kullanılmamış rulman, bir bilyesine çekiçle vurularak hasar verilmiş yeni rulman ve dış bileziğinin iç yüzeyine çekiçle vurularak hasar verilmiş yeni rulman) dört farklı durumdaki rulmandan titreşim sinyalleri alınmıştır. Deney verileri incelenmek üzere Matlab ortamına atılmıştır. Matlab ortamında hazırlanan programlar ile bu sinyallere spektrum analizi yapılmış ve spektrum grafikleri çıkarılmıştır. Deney verilerinden, (modelden hesaplanan) kritik frekanslardaki sinyal bileşenlerine ait genlikler hesaplanmıştır. Frekans ekseninde analiz yöntemiyle alınan sinyaller incelenmiştir. Elde edilen tüm bu sonuçlar kurulan model ile karşılaştırılmıştır ve yorumlanmıştır. Yapılan çalışmanın sonucunda, eski, yeni ve bir bilyesine çekiçle vurularak hasar verilmiş rulmanlardan alınan sinyallerin, kurulan model ile örtüştüğü görülmüştür. Dış bileziğinin iç yüzeyine çekiçle vurularak hasar verilmiş rulmandan alınan sinyallerin, çok yüksek genlikli ve karmaşık yapıda olması nedeniyle, model ile bağlantısı kurulamamıştır.

In this study, vibration signals that were taken from four different roller-ball bearings (SKF 1206) were monitored and analyzed. Each roller-ball bearings were in different condition: sample no 1 was old (used), sample no 2 was new, sample no 3 was new but its one ball was damaged, sample no 4 was new but its outer ring was damaged. Results of the analysis were compared with the roller-ball bearing vibration model. Similarities and differences between model and monitored signals were discussed. First, literature search was done and vibration model was generated for roller-ball bearings. Vibrations that were generated by localized defects, distributed defects and loading were formulated. Signal components that were excited by defects were found and critical frequencies were calculated. Then signals were monitored for four different roller-ball bearings by the experiment. Signal data was analyzed in Matlab and spectral graphs were calculated. Signal components were checked on critical frequencies. Frequency domain analyses were done. Results were compared with roller-ball bearing vibration model and discussed. In conclusion, for the first three samples, the comparison of the results with the model given in the literature was in a good agreement but for the fourth sample, relation could not be found because of signals complexity.