Sahada rulman arızası çoğu zaman hız ölçümünde görünmeden ilerler: genel titreşim hızı hâlâ sınırlar içindeyken rulman yüzeyinde pitting başlamıştır. Zarf (envelope) analizi, yüksek frekanslı darbeleri demodüle ederek bu erken evreyi görünür kılar. Bu yazıyı okuduktan sonra ölçüm noktasını seçebilecek, doğru bantı kurabilecek ve zarf spektrumunda BPFO, BPFI, BSF ve FTF bileşenlerini okuyarak karar verebileceksiniz.
Zarf analizi neyi görünür kılar?
Rulmanda bir kusur oluştuğunda, her temas anında kısa süreli bir darbe doğar. Bu darbeler rulman gövdesi ve makine yapısı üzerinden rezonansları uyarır; rezonans frekansları tipik olarak 2 kHz ile 20 kHz arasındadır. Genel hız ölçümü bu bantları filtrelediği için erken kusur spektrumda kaybolur.
Zarf analizi iki adımda çalışır. Önce belirli bir yüksek frekans bandı süzülür, sonra sinyalin zarfı çıkarılır: darbelerin tekrarlanma frekansı düşük frekans bölgesine taşınır. Sonuçta kusurun her temasında tekrarlanan darbe dizisi, doğrudan rulman arıza frekanslarında okunur.
Arıza frekansları rulman geometrisine bağlıdır:
- BPFO (dış bilezik kusuru): f_dönme × (Z/2) × (1 − d/D · cos α)
- BPFI (iç bilezik kusuru): f_dönme × (Z/2) × (1 + d/D · cos α)
- BSF (bilye kusuru): f_dönme × (D/2d) × (1 − (d/D · cos α)²)
- FTF (kafes): f_dönme × (1/2) × (1 − d/D · cos α)
Burada f_dönme mil devir frekansı (Hz), Z bilye sayısı, d bilye çapı, D bilezik pitch çapı ve α temas açısıdır. Katalog değerlerini hızlı hesaplamak için Rulman Arıza Frekansları Hesaplayıcı sayfasını kullanın; sahada geometri elinizin altında değilse üretici tablolarına başvurun.
Ölçümü nereye ve nasıl kuracaksınız?
Yük yolunun üzerindeki nokta en iyi bilgiyi verir. Radyal yük taşıyan bir rulmanda radyal ölçüm, eksenel yük taşıyan bir konik veya açılı temaslı rulmanda eksenel ölçüm yapın. İvmeölçeri mümkünse rulman yatağı gövdesine, yük yolu üzerindeki bir cıvata deliğine yakın yerleştirin; manyetik taban 10 kHz üzerinde zayıfladığı için kalıcı montaj veya yapıştırıcı tercih edin.
Ölçüm zincirini kontrol edin: kablo ve konektör sürtünme gürültüsü zarf bandında sahte darbe üretir. Kablo sabitlenmemişse mikrofonik gürültü zarf spektrumunu kirletir. ISO 13373 ölçüm prosedürlerini kapsar; sensör seçimi, montaj ve kalibrasyon kayıtlarını bu çerçevede tutun. Personel yeterliliği için ISO 18436 kapsamındaki titreşim analisti sertifikasyonu referans alınabilir.
Bant seçimi nasıl yapılır?
Zarf bandı, makinede uyanan bir yapısal rezonansın üzerine oturmalıdır. Yanlış bant seçilirse darbeler bant dışında kalır ve zarf spektrumu boş görünür. Doğru bandı bulmak için şu adımları izleyin:
- Makineyi nominal devirde çalıştırın, yükü mümkünse nominal seviyeye getirin.
- 1–25 kHz arası geniş bantlı bir spektrum alın ve tepe noktalarını not edin. Bu tepeler yapısal rezonanslardır.
- En enerjik ve tekrarlanabilir rezonansı seçin; bandı rezonansın iki yanına, rezonans tepe genliğinin yaklaşık üçte birine kadar genişletecek şekilde ayarlayın. Tipik bant genişliği 1–3 kHz'dir.
- Aynı noktada birkaç bant deneyin; arıza frekanslarını en net gösteren bandı standart ayar olarak kaydedin.
- Ayarları her makine ve nokta için ayrı saklayın; trend karşılaştırması ancak aynı ayarlarla anlamlıdır.
Yüksek frekans bölgesini görmek için 24-bit çözünürlük ve geniş bantlı ön yükselteç gerekir; REI-PRO-04 24-Bit DAQ Netlist (X1–X9), 1 GΩ JFET Bode ve CMP-Safety Simülatörü sayfası bu tür bir ölçüm zincirinin tasarımını gösterir.
Zarf spektrumunu nasıl okursunuz?
Demodülasyon sonrası spektrumda arıza frekanslarını ve harmoniklerini arayın. Değerlendirme kuralı basittir: zarf spektrumunda kafes frekansı (FTF) veya dönüş frekansı baskınsa ve arıza frekansları belirgin değilse rulman sağlıklı kabul edilir. BPFO veya BPFI ve harmonikleri belirginleştiğinde kusur mevcuttur.
Evreleri şöyle ayırt edin:
- Erken evre: BPFO tepe belirir, harmonikleri az, yan bantlar zayıf. Dış bilezikte başlangıç kusuru.
- Orta evre: BPFI ve harmonikleri büyür; iç bilezik döndüğü için kusur yük bölgesinden geçerken darbeler şiddetlenir, bu yüzden BPFI çevresinde mil devir frekansı aralığında yan bantlar görülür.
- İleri evre: Zarf spektrumu düzensizleşir, rastgele darbeler artar, hız spektrumunda 1X ve harmonikler yükselir. Bu aşamada zarf analizi yerine sökme kararı alınır.
Genlik değerlendirmesi makineye ve noktaya göre değişir; evrensel bir zarf genliği eşiği yoktur. Mutlak eşik yerine trend kullanın: aynı ayarlarla alınan ölçümlerde tepe genliğinin artış hızı ve yeni bileşenlerin ortaya çıkışı karar verir. Genel titreşim şiddeti değerlendirmesi için ISO 20816-3 (eski adıyla ISO 10816-3) grup ve sınıf değerlerini ISO 10816-3 Titreşim Şiddeti Değerlendirme sayfasından kontrol edin; zarf genliğini bu hız değerleriyle birlikte yorumlayın.
Yan bant yapısını anlamak için Genlik Modülasyonu ve Yan Bant Simülatörü sayfası, darbe dizisinin spektrumdaki görüntüsünü deneyerek gösterir.
Saha kontrol listesi
Her ölçüm turunda şu adımları uygulayın:
- Makine devrini takometre ile doğrulayın; devir hatası arıza frekansı eşleşmesini bozar.
- Sensörü yük yolu üzerindeki noktaya sabitleyin; montaj doğrultusunu kayda geçirin.
- Zarf bandını daha önce kaydedilmiş ayarla yükleyin; ayar yoksa bant seçim prosedürünü uygulayın.
- Spektrum çözünürlüğünü ayarlayın: FTF ile mil devir frekansı arasındaki farkı ayırt edebilecek kadar ince bant gerekir. Düşük devirli makinelerde daha uzun örnekleme süresi alın.
- BPFO, BPFI, BSF ve FTF tepe işaretlerini yerleştirin; her tepe için harmonik ve yan bant sayısını not edin.
- Önceki ölçümle aynı ayarlarla karşılaştırın; yeni bileşenleri ve genlik artışını trend tablosuna işleyin.
- Sonuç ISO 17359'un tanımladığı kestirimci bakım akışına yazılır: durum değerlendirmesi, önerilen eylem ve sonraki ölçüm aralığı.
Zarf analizi hangi arızaları kaçıracaktır?
Zarf analizi temas kaynaklı kusurlarda güçlüdür; her arıza mekanizmasını kapsamaz. Yağ filmi kararsızlığı, misalignment ve dengesizlik düşük frekans bölgesinde okunur; bu durumda zarf yerine hız spektrumu ve faz kullanılır. Denge ve hizalama konularında Makinem Neden Titriyor? Teşhis Sihirbazı sayfası belirtilere göre ilk teşhisi yönlendirir, Şaft Orbit Simülatörü ise yağ kıvrımı ve ön bükülme gibi rotor dinamiği durumlarının orbit görüntüsünü gösterir.
Dişli çark kusurları da zarf bandına düşebilir; dişli giriş frekansı ve yan bantlarını ayırt etmek için Kayış ve Dişli Frekansları hesaplayıcısını kullanın. Kayış gerginliği kaynaklı darbeler rulman arızasıyla karışabilir; frekans oranı kontrolü karışıklığı çözer.
Rulman değişimi sonrası yeni rulmanın alışma döneminde zarf genliği birkaç saat yüksek seyredebilir; hemen arıza kararı vermeyin, bir sonraki turda tekrar ölçün.
Ne zaman yerinde ölçüm çağırmalısınız?
Şu durumlarda sahada detaylı ölçüm ve teşhis gerekir: zarf spektrumunda BPFI veya BPFO harmonikleri iki ölçüm üst üste artıyorsa, hız değeri ISO 20816-3 sınıf sınırını aşıyorsa, darbeler duyulur veya hissedilir hale geldiyse, düşük devirli ve kritik bir makinede spektrum belirsizse. Yerinde ölçümle zarf bandı yeniden ayarlanır, faz ve hız spektrumu birlikte yorumlanır ve gerekirse rulman değişimi ile yerinde balans aynı duruşta planlanır; bu iş için Yerinde Balans (Seyyar Dinamik Balans) ve Titreşim Analizi ve Arıza Teşhisi hizmet sayfalarımızdan iletişim formuna ulaşabilirsiniz.
Erken tespitin değeri basittir: kusur küçükken planlı duruşla rulman değişir, mil ve yatak gövdesi zarar görmez. Zarf analizini düzenli tura ekleyen bir ekip, arızayı spektrumda görmeden makineyi durdurmaz.
