Kestirimci bakım stratejisi yöntemlerinden titreşim analizi ile döner ekipmanlarda yapısal esneklik arızasının tespiti
Detection of structural elasticity failure in rotating equipment by vibration analysis, one of the predictive maintenance strategy methods
Yazar: ZAFER ÖMER GÜNİNDİ
Danışman: PROF. DR. ALİ OSMAN KURBAN
Kırşehir Ahi Evran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Hava fanları endüstride kullanılan gaz fazındaki akışkana yön veren, havayı bir yerden belli bir hacimde alıp başka bir yere ileten ekipmanlardır. Prosesteki rolü, akışkan yataklı kurutucuda akış oluşturarak zorlanmış taşınım ile ısı transferi prosesi ile ürünün hızla kurumasını sağlamaktır. Hava fanı, bu proses için birinci derecede önemli bir ekipmandır. Bu ekipmanda gerçekleşebilecek bir arıza, üretimin durmasına ve ürün kalitesi konusunda problemler yaşanmasına neden olmaktadır. Titreşim ölçüm cihazıyla ve diğer ekipmanlar ile yapılan ölçümlerde, titreşim frekanslarının ve şiddetinin değerlendirilmesi neticesinde makinada meydana gelmiş veya gelebilecek arızalar belirlenmektedir. Bunun sonucu olarak, döner ekipmanlarda (fan, pompa, kompresör vb.) meydana gelen hasarların erken teşhisi durum izleme odaklı bakım programlarının en önemli görevlerinden bir tanesidir. Her döner ekipmanda, farklı birçok arıza (rulman ve dişli arızası, balans arızası vb.) meydana gelebilir. Bu arızalardan yapısal esneklik durumu da makine arızası olarak karşımıza çıkmaktadır. Ancak yapısal esneklik arızası, ekipman üzerine tek noktadan sabitlenmiş sensor titreşim trendi izleme yöntemleri ile tespit edilmesi oldukça zordur. Yapısal esneklik arızasının titreşim analizi ile tespiti için yataklardan 3 eksenden de ölçüm alınarak hız spektrumu, ivme spektrumu ve zarf spektrumu grafikleri incelenmeli ve izin verilen değer aralıklarında olması sağlanmalıdır. Zaman dalga formu grafikleri ile analizleri yapısal esneklik arızası karşısında beklenen cevabı vermemektedir. Bu çalışmada, bir maden tesisinde bulunan hava fanında meydana gelmiş yapısal esneklik arızasının kestirimci bakım aracı titreşim analizörü ölçümleri sayesinde spektrum analizi ile erken teşhisi ele alınmıştır. Esnekliğin hangi kısımdan ve hangi yatak bölgesinde olduğunun belirlenmesi için gerçekleştirilen spektrum analizi detayları ile açıklanmıştır. Arıza giderilerek sistem uygun çalışma koşulları yeniden sağlanmıştır.

Abstract:
Air fans are equipment that directs the gas phase fluid used in the industry, takes the air from one place in a certain volume and transmits it to another place. Its role in the process is to provide rapid drying of the product by the forced convection heat transfer process by creating flow in the fluid bed dryer. The air fan is a primary equipment for this process. A malfunction that may occur in this equipment causes production to stop and problems in product quality. In the measurements made with a vibration measuring device and other equipment, malfunctions that have occurred or may occur in the machine are determined as a result of the evaluation of vibration frequencies and severity. As a result, early diagnosis of damage to rotating equipment (fan, pump, compressor, etc.) is one of the most important tasks of condition monitoring-oriented maintenance programs. In each rotating equipment, many different faults (bearing and gear failure, unbalance, etc.) may occur. Structural flexibility is one of these failures, which is also seen as a machine failure. However, structural flexibility failure is very difficult to detect with sensor vibration trend monitoring methods fixed on the equipment from a single point. In order to detect the structural flexibility failure by vibration analysis, the velocity spectrum, acceleration spectrum and envelope spectrum graphs should be examined by taking measurements from all 3 axes of the bearings, and it should be ensured that they are within the permissible value ranges. Analysis with time waveform graphs does not give the expected response to structural flexibility failure. In this study, the early diagnosis of structural flexibility failure in an air fan in a mining facility is handled by spectrum analysis, by means of predictive maintenance tool vibration analyzer measurements. Spectrum analysis carried out to determine from which part and which bed region the flexibility is, is explained in detail. The fault was eliminated and the system was restored to suitable working conditions.