Vibration analysis of rolling element bearings using parametric modeling

Rulmanlar, makinelerdeki duran ve hareket eden elemanlar arasında, çalışma esnasında meydana gelen sürtünmeyi ve buna bağlı aşınmayı azaltıp, makinenin ömrünü ve verimini artırmak için kullanılan standart makine elemanlarıdır. Yükün iki yüzey arasında dönel elemanlarla iletildiği rulmanlar, düşük sürtünme karakteristiği ve üstün yataklama özelliklerine sahip olmaları nedeniyle makine imalatı ve endüstriyel uygulamalarda yaygın şekilde kullanılmaktadırlar. Rulmanlı yatakların fonksiyonlarını sağlıklı bir şekilde yerine getiriyor olmaları, makine performansı, emniyeti, insan sağlığı, uzun süreli ve yüksek maliyetli üretim duruşlarının önüne geçilmesi açısından oldukça önemlidir. Bu sebeple rulmanlı yatakların periyodik bakımlarının yapılması ve durumlarının düzenli bir şekilde izlenilmesi adına bir çok yöntem geliştirilmiştir. Titreşim analizi ile durum izleme endüstriyel uygulamalarda en çok kullanılan yöntemdir. Bu çalışmada, tek sıra bilyalı bir rulmanlı yatağın kinematik karakteristikleri dikkate alınarak, sabit genlik ve sabit doğrultulu yükleme modeli Visual BASIC programlama dilinde geliştirilen bir program ile elde edilmiştir. ANSYS APDL dili ile parametrik olarak oluşturulan yatak gövdesine ait sonlu elemanlar modeli üzerinde, bilyeler ve dış bileziğinin temas ettiği düğüm noktalarında zamana bağlı olarak değişen kuvvetler oluşturulmuş ve sonlu elemanlar yöntemi ile titreşim analizleri gerçekleştirilmiştir. Titreşim analizleri sağlıklı ve dış bileziği üzerinde bölgesel hata bulunan rulmanlı yataklar için yapılmış olup, sayısal titreşim analizlerinden elde edilen hız ve ivme cevapları kullanılarak standart istatistiksel göstergeler hesaplanmıştır. Titreşim cevaplarının frekans içerikleri incelenerek bölgesel hatanın titreşim cevabına etkileri analiz edilmiştir.