Titreşim İzolatörü Kaynaklı Rezonans

Titreşim izolatörleri, makinede oluşan titreşimlerin zemine, zemindeki titreşimlerin makineye geçmesini engelleyen/sınırlayan mekanik elemanlardır.
Genelde viskoelastik materyaller içeren bu elemanlar, titreşim izolasyonu işlevini, mekanik özelliklerinden "Direngenlik (K-yay katsayısı)", "Kütle (M)" ve "Sönüm (D)" oranları sonucunda yerine getirirler. Yay ve sönüm elemanları ayrı ayrı montajlanmış versiyonları da vardır.

Örnek Vaka:

Yapısal titreşim problemi yaşanan bir fanda yapılan "Motion Amplification" ölçümlerinde, izolatör uygulaması sonucunda oluşan "Katı Cisim Modları (Rigid body modes)" gözlemlenebilmiştir.
Katı cisim modları, izolatörün direngenliği ve üzerindeki makinenin kütlesi sonucunda oluşan (bilerek ve isteyerek oluşturulan) doğal frekanslardır.
Titreşim izolasyonu işlevi, izolatör mekanik özellikleri sonucunda oluşan bu doğal frekansların 1,414 katından itibaren başlar. Dolayısıyla bu doğal frekansların en yükseğinin 1,414 katından itibaren, makinede oluşan balanssızlık, hizasızlık v.b gibi titreşim problemleri zemine geçmez, ya da zeminden makineye iletilmez (ya da belli bir oranda iletilir).

Bu ekipmanda yaşanan yapısal titreşim probleminin tespiti amacıyla ilk olarak hızlanma testi yapılmış ve sol tarafta görülen spektrum waterall grafiği elde edilmiştir.
Görüldüğü gibi üç farklı frekans bölgesinde titreşim artışları oluşmaktadır. Bu frekanslar ayrı ayrı incelendiğinde, bunların izolatör uygulaması sonucunda oluşan katı cisim modları olduğu anlaşılmıştır.
16Hz'te görülen doğal frekans, elastik bir yapısal doğal frekanstır ve bu vaka analizine dahil edilmemiştir.

X, Y ve Z koordinat yönleri ve koordinat sistemi sağ tarafta görülen fotoğraf üzerine yerleştirilmiştir.
Bu fan örneğinde tespit edilen 8Hz, 11Hz ve 24Hz'teki doğal frekanslar, mod şekilleri (titreşim şekilleri) ile birlikte aşağıdaki gibi sıralanmıştır.

Yukarıda görülen motion amplification videosunda, Y yönündeki öteleme modu net bir şekilde görülmektedir. Bu mod 8Hz'te oluşmaktadır ve ekipman hızlanması aşamasında fanı yukarıda görüldüğü şekilde titreştirmektedir. Bu mod fanın nominal dönüş devri olan 1480RPM'e (24,8Hz) oldukça uzaktır (%20'si dışında), bu nedenle bir tehdit teşkil etmemektedir

Bu motion amplification videosunda da, Z ekseni etrafındaki dönme modu görülmektedir. Bu mod 11Hz'te oluşmaktadır ve ekipman hızlanması aşamasında, fanın yukarıda görüldüğü şekilde titreşmesine neden olmaktadır. Bu mod fanın nominal dönüş devri olan 1480RPM'e (24,8Hz) oldukça uzaktır (%20'si dışında), bu nedenle bir tehdit teşkil etmemektedir

Bu motion amplification videosu, Y ekseni etrafındaki dönme modunu göstermektedir. Bu mod 24Hz'te oluşmaktadır ve ekipman hızlanması aşamasında, fanın yukarıda görüldüğü şekilde titreşmesine neden olmaktadır. Bu mod fanın nominal dönüş devri olan 1480RPM'e (24,8Hz) çok yakındır (%20'si içinde), bu nedenle ekipmanda balanssızlık durumlarında yüksek titreşim problemi oluşmaktadır. Yerinde balans çalışması ile titreşim düşürülebilir, fakat yeniden balanssızlık oluşması halinde yine yüksek titreşim değerleri görülecektir.
Bu modun 24Hz'te oluşmasının nedeni, takoz sertliklerinin (dolayısıyla direngenlikleri) ve/veya takoz sayısının doğru olmamasıdır. Bazen bu durum dizayn aşamasında oluşmaktadır (yanlış dizayn/takoz seçimi), çoğu zaman da takozlar zamanla özelliğini yitirerek sertleşmektedir.
Bu nedenle takoz seçimi mühendislik çalışması ile yapılmalı, takozların mekanik özellikleri periyodik olarak kontrol edilmelidir.