Çok Kademeli Pompada Rezonans Problemi
Problem Tespiti:
-
Resonance Institute ekibi bir titreşim ölçüm işi amacıyla aşağıda bilgileri verilen ekipmanın bulunduğu fabrikayı ziyaret etmiştir:
-
Sıcak haddehane Descale Pompaları
-
Üretim için kritik öneme sahip
-
3000RPM sabit devrinde çalışma, yük değişken
-
Pompa yatay yönde 1X frekansında aşırı titreşim. Dikey yönde gözlemlenen 1X titreşiminin neredeyse 7-8 katı
-
Yüksek titreşim nedeniyle 3-4 ayda bir arıza yaşanmaktadır.
-
Yatay yöndeki titreşimin dikeye göre oldukça yüksek olması, mekanik gevşeklik probleminin belirtileri arasındadır.
-
Bunun yanında yataydan alınan hız spektrumunda 1X frekansı altında bir kabarıklık – gürültü tabanının varlığı, analiz uzmanının aklına rezonans problemini getirmiştir.
Modal Test:
-
Rezonans şüphesinden yola çıkılarak, Modal Test ölçümünün yapılması kararlaştırılmıştır.
-
Bu ölçüm sayesinde, makine ve/veya kaidesinde muhtemel bir doğal frekans durumunun varlığı kanıtlanabilmektedir.
-
Ekipman, ölçüm esnasında durdurulmakta ve kuvvet sensörü içeren bir “modal çekiç” ile belli bölgelerden sarsılmaktadır. Bu aşamada ivmeölçerler yardımıyla da eş zamanlı titreşim verileri toplanmaktadır.
-
Modal çekiç ile kuvvet girdisi verilmekte, ivmeölçerler ile titreşim çıktısı ölçülmektedir. Aradaki transfer fonksiyonu, yapı dinamiği ile ilgili bilgiler sunmaktadır (doğal frekans bölgeleri, sönüm miktarı v.b)
Pompa
Motor
-
Modal Test çalışması sonucunda, 1X frekansının hemen altında (48Hz) yatay yönde etkili bir doğal frekans tespit edilmiştir.
-
Bunun yanında 84Hz bölgesinde etkili başka bir doğal frekansın varlığı da kanıtlanmıştır.
-
48Hz ve 84Hz’lerde gözlemlenen doğal frekansların, pompanın yataydaki 1. ve 2. modları olduğu tespit edilmiştir. Bu modlara ait mod şekilleri aşağıdaki animasyonlarda görüldüğü gibidir.
Mod Şekilleri:
-
Birinci moda (48Hz) ve ikinci moda (84Hz) ait mod şekilleri sağ tarafta paylaşılmıştır.
-
Bu mod şekillerine bakarak, doğal frekans bölgelerinin güvenli başka frekans aralıklarına taşınabilmesi için, yatay yönde uygun yerlerden desteklenmesi gerektiği net bir şekilde görülmektedir.
-
Yatay yönde önerilen destekleme çalışması ve gerçekte yapılan destek yapıları aşağıda görüldüğü gibidir.
Mod-1: 48Hz
Mod-2: 84Hz
Düzeltici Çalışmalar:
Sonuç:
Öncesi
Sonrası
-
Pompanın yatay yönden desteklenmesi sonucunda, doğal frekans bölgelerinde bir miktar kayma (hala yeteri kadar değil) gerçekleşmiş ve titreşim seviyelerinde büyük düşüşler gözlemlenmiştir (%85 iyileşme).
-
1X’i etkileyen ve rezonans durumunun oluşmasına neden olan 48Hz bölgesindeki doğal frekansın, 54Hz frekansına kaydığı, bu nedenle bir nebze de olsun titreşimlerin düştüğü gözlemlenmiştir.
-
İdealde olması gereken, doağl frekansın, zorlanmış titreşim frekansının %20 kadar uzakta bulunmasıdır (bu durumda 60Hz üstü veya 40Hz altı).
-
Titreşim seviyelerinin düşmesi, arıza olma ihtimalini dramatik bir şekilde düşürmektedir.