Dengesiz yüke maruz silindirik masuralı rulman arızasının titreşim analiziyle belirlenmesi

Abstract

Rulman arızası, makinalarda meydana gelen önemli arıza nedenidir. Bu çalışmada dengesiz yüklemeye maruz silindirik masuralı rulmanda oluşan hataların titreşim analizi yardımıyla tespit edilmesi incelenmiştir. Öncelikle rulman hataları iç ve dış bilezik üzerinde lokal hata olarak modellenerek olası titreşimler nümerik olarak türetilmiştir. Nümerik modelin doğruluğunu ispatlamak için rulman deney düzeneği oluşturulmuştur. Deneysel sonuçların elde edilmesi sırasında silindirik masuralı rulman kullanılmış olup, hata dış bilezik yuvarlanma yolu üzerine yapay olarak oluşturulmuştur. Test rulmanı sabit çalışma yükü altında fakat dengesiz yüke maruz bırakılarak test edilmiştir. Elde edilen titreşimler frekans bölgesi ve Kısa Zamanlı Fourier Dönüşümü (STFT) yöntemleriyle incelenerek dengesizlik ve hata belirtileri tespit edilmeye çalışılmıştır. Sağlıklı ve hatalı rulmandan elde edilen titreşim verileri kıyaslandığında dengesizlik ve hatanın varlığı STFT yardımıyla başarılı bir şekilde tespit edilmiştir.

Bearing failures can be caused by a variety of reasons including inappropriate operating conditions, installation problems, and inadequate lubrication. The work presented in this thesis addresses the use of vibration analysis in the detection of failure occurring in a cylindrical roller bearing in the presence of unbalance. First of all, theoretical vibration simulations are carried out for a cylindrical roller bearing which has a local fault on its inner or outer race. In order to verify the correctness of the established numerical model, a bearing test rig is designed and a cylindrical roller bearing is used for the tests. A local fault is seeded artificially on the other race and the bearing is then tested under a constant working load, but the effect of unbalance is introduced. The resulting vibration signals are processed and analysed by means of Fourier transform and short time Fourier transform (STFT) in order to detect the presence of both fault and unbalance. It has been found that the presence of fault and the effect of unbalance are clearly revealed by the STFT when the results from the healty and faulty bearings are compared.