Açısal temaslı rulmanlarla yataklanmış şaftların dinamiği ve rulman hatalarının deneysel analizi

AÇISAL TEMASLI RULMANLARLA YATAKLANMIŞ ŞAFTLARINDİNAMİĞİ VE RULMAN HATALARININ DENEYSEL ANALİZİ(Doktora Tezi)Tuncay KARAÇAYGAZİ ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜTemmuz 2006ÖZETRulmanın yuvarlanma elemanlarından birinin iç ve dış bilezik arasındabir tam tur döndüğünde maruz kaldığı şekil değiştirmeler ve bununsonucunda oluşan kuvvetlerin analizi rulmanların dinamik analizinintemelidir. Rulmanın birden fazla yuvarlanma elemanına sahip olmasışaft üzerinde konumu ve büyüklüğü değişen kuvvetlerin etkimesianlamına gelir. Rulmanlarla yataklanmış bir şaftın ağırlığı ve etkiyen dışkuvvetler bilyelerdeki ezilme ile dengelenir. Şaft sürekli olarakdöndüğünde yükleme bölgesinde belirli aralıklarla yerleşmişbilyalardaki ezilme miktarı da sürekli olarak değişmektedir. Ezilmemiktarındaki değişim ve bu ezilmenin doğrusal olmayan karakteristiğişaftın dinamik davranışını rulmanın basit tasarımına karşın oldukçakarmaşık hale getirir. Dolayısıyla bir şaftın titreşim davranışınıinceleyebilmek için rulmanda bilyalar ile bilezikler arasındaki temaskuvvetlerinin analitik olarak formüle edilmesi ve uygun kabullerle şaft-rulman sisteminin modellenmesi oldukça önemlidir. Bu tezde açısaltemaslı rulmanlarla yataklanmış rijit bir şaftın-rulman sistemi 5serbestlik dereceli olarak modellenmiş ve doğrusal olmayan hareketdenklemleri elde edilmiştir. Bu denklemler kullanılarak önce kusursuzrulmanlarla yataklanmış şaftın titreşim davranışları incelenmiştir. Dahasonra model bölgesel rulman kusurlarından iç bilezik, dış bilezik veyuvarlanma elemanı hatası ile dağınık rulman kusurlarından yuvarlanmaelemanı boyutu farklılığı ve şaft dengesizliğini ifade edecek şekildegeliştirilmiştir. Doğrusal olmayan şaft-rulman sistemi davranışını en iyişekilde ifade edebilmek için hareket denklemleri farklı şaft dönüş hızlarıiçin çözülmüş ve sonuçlar zaman, frekans ve zaman/frekans tanımbölgesinde gösterilmiştir. Modelleme sonuçları rulman hatalarınıntitreşimler incelenerek tespit edilebileceğini göstermiştir. Bu amaçlaçalışmanın ikinci kısmında bir deney düzeneği tasarlanmış verulmanlarda çeşitli hatalar oluşana kadar çalıştırılmıştır. Deneysüresince alınan titreşim ölçümleri temel istatistiksel hesaplamalarınyanı sıra frekans ve zaman/frekans tanım bölgesi sinyal analiz teknikleride kullanılarak incelenmiş ve rulmlarda hataların oluşum mekanizmasıaraştırılmıştır. Ayrıca rulmanların kusurlarının titreşim yolu iletespitinde kullanılan bu tekniklerin uygulama parametreleri ve kusuruntespitindeki etkinlikleri tartışılmıştır. Titreşimler kullanılarak rulmanelemanlarındaki kusurların tespitinde en etkin tekniğin dalgacıkdönüşümleri olduğu görülmüştür. Bu tekniğin tek başına kullanımıyerine zaman ve frekans tanım bölgesi teknikleriyle birlikte kullanılmasıbu tez çalışmasında önerilmiş ve uygulamada daha başarılı sonuçlarelde edildiği gösterilmiştir.Bilim Kodu : 914.1.003Anahtar Kelimeler : Rulman, titreşimler, şaft dinamiği, kestirimi bakımSayfa Adedi : 192Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Nizami AKTÜRK