Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tez Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği (Dr), Türkiye
Tez Danışmanı: Nizami Aktürk
Tezin Onay Tarihi: 2006
Tezin Dili: Türkçe
Özet:
Rulmanın yuvarlanma elemanlarından birinin iç ve dış bilezik arasında bir tam tur döndüğünde maruz kaldığı şekil değiştirmeler ve bunun sonucunda oluşan kuvvetlerin analizi rulmanların dinamik analizinin temelidir. Rulmanın birden fazla yuvarlanma elemanına sahip olması şaft üzerinde konumu ve büyüklüğü değişen kuvvetlerin etkimesi anlamına gelir. Rulmanlarla yataklanmış bir şaftın ağırlığı ve etkiyen dış kuvvetler bilyelerdeki ezilme ile dengelenir. Şaft sürekli olarak döndüğünde yükleme bölgesinde belirli aralıklarla yerleşmiş bilyalardaki ezilme miktarı da sürekli olarak değişmektedir. Ezilme miktarındaki değişim ve bu ezilmenin doğrusal olmayan karakteristiği şaftın dinamik davranışını rulmanın basit tasarımına karşın oldukça karmaşık hale getirir. Dolayısıyla bir şaftın titreşim davranışını inceleyebilmek için rulmanda bilyalar ile bilezikler arasındaki temas kuvvetlerinin analitik olarak formüle edilmesi ve uygun kabullerle şaftrulman sisteminin modellenmesi oldukça nemlidir. Bu tezde açısal temaslı rulmanlarla yataklanmış rijit bir şaftın-rulman sistemi 5 serbestlik dereceli olarak modellenmiş ve doğrusal olmayan hareket denklemleri elde edilmiştir. Bu denklemler kullanılarak önce kusursuz rulmanlarla yataklanmış şaftın titreşim davranışları incelenmiştir. Daha sonra model bölgesel rulman kusurlarından iç bilezik, dış bilezik ve yuvarlanma elemanı hatası ile dağınık rulman kusurlarından yuvarlanma elemanı boyutu farklılığı ve şaft dengesizliğini ifade edecek şekilde geliştirilmiştir. Doğrusal olmayan şaft-rulman sistemi davranışını en iyi şekilde ifade edebilmek için hareket denklemleri farklı şaft dönüş hızları için çözülmüş ve sonuçlar zaman, frekans ve zaman/frekans tanım bölgesinde gösterilmiştir. Modelleme sonuçları rulman hatalarının titreşimler incelenerek tespit edilebileceğini göstermiştir. Bu amaçla çalışmanın ikinci kısmında bir deney düzeneği tasarlanmış ve rulmanlarda çeşitli hatalar oluşana kadar çalıştırılmıştır. Deney süresince alınan titreşim ölçümleri temel istatistiksel hesaplamaların yanı sıra frekans ve zaman/frekans tanım bölgesi sinyal analiz teknikleri de kullanılarak incelenmiş ve rulmlarda hataların oluşum mekanizması araştırılmıştır. Ayrıca rulmanların kusurlarının titreşim yolu ile tespitinde kullanılan bu tekniklerin uygulama parametreleri ve kusurun tespitindeki etkinlikleri tartışılmıştır. Titreşimler kullanılarak rulman elemanlarındaki kusurların tespitinde en etkin tekniğin dalgacık dönüşümleri olduğu görülmüştür. Bu tekniğin tek başına kullanımı yerine zaman ve frekans tanım bölgesi teknikleriyle birlikte kullanılması bu tez çalışmasında önerilmiş ve uygulamada daha başarılı sonuçlar elde edildiği gösterilmiştir.