Yağlayıcıların polimer rulmanlı yatak gürültü karakteristiğine etkisinin deneysel analizi
Experimental analysis of lubricants' effect on polymer bearing noise characteristics
Yazar: SİBEL KARAÇAM DİNÇ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. VEDAT TEMİZ
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Gürültü = Noise ; Polimerler = Polymers ; Polipropilen = Polypropylene ; Rulmanlar = Bearings ; Sürtünme = Friction ; Yağlayıcılar = Lubricants

Özet:
Polimer malzemeler, tüm dünyada gerek araştırma ve geliştirmede, gerekse uygulama alanı bakımından hızlı bir gelişme göstermektedir. Bu hızlı gelişme polimer malzemelerin çeşitli karakteristik özelliklerinin bilinmesi ihtiyacını da beraberinde getirmiştir. Bu çalışmada polipropilen bilezikten ve cam bilyadan yapılmış olan rulmanlar üzerinde gürültü karakteristikleri deneysel olarak incelenmiştir.Polimer rulmanlı yataklar korozyon dirençleri, titreşim sönümleme kabiliyetleri, geleneksel metal rulmanlara göre daha hafif olmaları ve gürültüsüz çalışma gibi avantajlarından dolayı tercih edilmektedir. Polimer rulmanlı yatakların gürültü karakteristikleri çalışma sırasında polipropilen malzeme ile tepkimeye girmeyen beş farklı tipte SKF marka yağlayıcı kullanılarak, sisteme uygulanan yük ve devir sayısı değiştirilerek deneysel ortamda analizi yapılmıştır.Polipropilen bileziklere sahip SKF marka polimer rulmanlı yatakların farklı yükler ve devir sayıları etkisinde gürültü karakteristiklerinin anlaşılabilmesi için yarım parmak mikrofonla 1/3 oktav bandında 12,5 kHz'e varan frekanslarda ses basınç düzeyi ölçümleri yapılmıştır. Akustik ortamda yapılan ölçümlerde 0 - 1400 d/dak arasında kademesiz olarak ayarlanabilen AC motor kullanılmıştır. Deneyde kullanılan yataklar 6204 / HR22Q2 serisi cam bilyalı ve polipropilen bilezikli yataklardır.Beş farklı özelliğe sahip gres yağlayıcılarının kullanılması ile yapılan ölçümlerin değerlendirilmesinde deney yataklarının dış bileziklerinin birinci doğal frekanslarının bulunduğu 2 kHz - 12,5 kHz aralığı temel alınmıştır. Düşük frekanslarda ölçülen değerlerin tutarlıklıkları tartışılır olduğundan yüksek frekans ses basıncı aralığında çıkan sonuçların değerlendirilmesinin daha sağlıklı olduğu görülmüştür.Kuru ve yağlanmış deneylerde genel olarak artan dönme hızı ve yük ile gürültü seviyesinin arttığını söylemek mümkündür. Kullanılan yağlayıcılar arasında yüksek frekans değerlerinde eşdeğer ses basınç değerlerinde 5 dB'e kadar performans farkı gözlenmiştir. Yağlayıcısız yapılan deneylerle kıyaslandığında her bir yağlayıcının çok iyi performans sergilediği ve sıcaklığın önemli derecede düşük seviyelerde kaldığı gözlenmiştir. Sonuçlar yağlayıcısız çalışma durumda sürtünme ile artan sıcaklıkla ve yük faktörünün etkisi ile çalışmasının mümkün olmadığını göstermiştir. 920 d/dk dönme hızı ve 150 N yük etkisi altında sıcaklık 100 °C'ye ulaşmış, yatağın deformasyona uğrayıp dağıldığı görülmüştür.

Abstract:
There has been a noteworthly development on the use of polymers in several fields from industrial applications to commercial products. Therefore, knowledge about various characteristics of polymers is needed with this rapid development.Polymer materials have some advantages, when they are compared with steel. Especially in specific situations, they are generally requested and used. They have a good corrosion resistance, low weight, self lubrication, flexible design and silent running properties. Also they are cheap when compared with steel. For this reason it can be used for resistance and hygiene demaded situations such as food sectory.For this reason in this study, polymer ball bearings are used for testing noise and temperature. Polymers? general specifications and polypropylene specifications are explained deeply to understand the role of the polymer material on the noise. In addition, lubrication of the bearings take an important role to reduce the noise level. In this study five different lubricants (grease lubricants) are used in experiments. In the experiments compared of these lubricants? performance and without lubricant same experiments are done again. Also these two solutions compared with eachother.