Dönen rotor-yatak sistemlerinde oluşan arızaların optik bir yöntem kullanarak belirlenmesi
Determination of faults in rotating rotor-bearing systems by using an optical method
Yazar: TALHA KOCA
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA KURT
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Mekanik titreşimler, mekanik sistemlerin bir denge konumuna göre yapmış oldukları salınımlardır. Bu titreşimler, dışarıdaki bir kaynaktan sisteme aktarılan enerji sonucunda, ataletli bir elemanın denge konumundan ayırılmasıyla meydana gelirler. Mekanik titreşimler yüksek frekanslar ile dönen rotor-yatak sistemlerinde, performansın kaybolmasına ve sistemde arızalara sebebiyet verebilirler. Denge durumundan çıkmış dönen rotor-yatak sistemlerindeki, titreşim kaynağının ve modunun temassız ve yerinde belirlenmesi dönen rotor-yatak sistemlerinin idamesinde çok önemlidir. Bu çalışmamızda, kurulan deneysel rotor-yatak sisteminde kontrollü olarak statik, moment ve dinamik dengesizlikler oluşturularak, dengesizlik sonucu oluşan titreşimler ivme ölçer ve bu çalışmada geliştirilen optik interferometrik sistem ile ölçülmüştür. Zaman uzayında alınan deneysel veriler, FFT analizi ile frekans uzayında çözülmüştür. Her bir dengesizlik durumunda, frekans spektrumunun ve her bir frekanstaki fazların göreceli olarak değiştiği gözlemlenmiştir. Frekans spektrum ve faz kayması analizleri yapılarak, optik interferometrik yöntem ile alınan verilerden dengesizlik türünün ve diğer arıza türlerinin saptaması yapılmıştır. Sonuçlar, çalışmada önerilen temassız ve alanda yapılabilen optik interferometrik yöntemin, dönen rotor-yatak sistemlerindeki dengesizliklerin ve diğer arızaların belirlenmesinde kullanılabileceğini göstermiştir.

Abstract:
Mechanical vibrations are the consistent displacements with respect to the equilibrium position in mechanical systems. These vibrations occur from an inertial element leaving from its equilibrium position caused of energy transferred to the system from an external source. Mechanical vibrations mostly cause the performance losing problems and malfunctions in rotor-bearing systems rotating with high frequencies. It is highly crucial to determine the vibration sources and modes of unbalanced rotating rotor-bearing systems without any direct contact in situ, for the maintenance of rotating rotor-bearing systems. In this study, we created the certain unbalances (i.e. static, moment and dynamic) in rotor-bearing system by using experimental setup specially designed for this work. While, we measured the vibrations effects in time domain for each certain unbalances with optical interferometric system developed in this work and a commercial accelerometer, simultaneously. The experimental data obtained in time domain have been transferred in frequency domain through FFT analysis. We have observed that the spectrum of frequency and the phase angle at certain frequencies changed for each unbalance condition, relatively. The unbalance type and other faults type could have been determined by performing frequency spectrum and phase shift analyzes from the data obtained from the optical interferometric method. The results proved that the optical interferometric method, which can measure non-contact vibration and proposed in this study, can be used to determine unbalances and other faults of rotating rotor-bearing systems.