VBRASYON VBRASYON Vibrasyon devaml durumdaki periodik hareketi aklamak

VİBRASYON

VİBRASYON • Vibrasyon, devamlı durumdaki periodik hareketi açıklamak amacıyla kullanılan bir terimdir. • Bu periodik hareket, bir sarkacın yaptığı basit harmonik hareket şeklinde olabileceği gibi çok daha kompleks ve büyük olabilir. • Vibrasyon başka bir tanımda referans bir pozisyona göre gerçekleşen mekanik bir osilasyondur.

VİBRASYON • Periodik hareket, işitilebilen frekans ranjı (20 -20000 Hz) içerisinde meydana gelen vibrasyonda olduğu gibi çok küçük hava taneciklerini kapsayabilir. • Buna ilaveten periodik hareket vakum tüpleri, köprüler veya savaş gemileri gibi çok büyük yapıların-kütlelerin tamamını veya bir kısmını da kapsayabilir. • Sıklıkla da vibrasyon terimi ikinci tip hareketi açıklamak amacıyla kullanılmaktadır ve solid-borne ya da mekanik vibrasyon olarak tanımlanmaktadır.

VİBRASYON • Birçok önemli mekanik vibrasyon, 1 veya 2 Hz ile 2000 Hz arasındaki frekans ranjı içerinde meydana gelmektedir. • Bununla beraber bazı özelleşmiş alanlarda hem alçak hem de yüksek frekanslar önem kazanmaktadır. Örneğin, sismolojik çalışmalarda çok küçük frekanslara kadar inerek çalışma yapmak gerekirken, hoparlör konilerinin dizayn edilmesinde 20. 000 Hz’e kadar olan vibrasyonlar üzerinde çalışılması zorunludur.

VİBRASYON

VİBRASYON • Ø Ø • Vibrasyon ile ilgili terimler: Yerdeğişimi (displacement) Hız (velocity) İvme ( Acceleration) Jerk Vibrasyon yerdeğişimi, hız, ivme ve jerk bakımından ölçülebilir. Bu yüzden öncelikle bu terimlerin kısaca incelenmesi yararlı olacaktır.

VİBRASYON • Yerdeğişimi, cismin yaptığı hareketin büyüklüğü şeklinde genel olarak tanımlanabilir. • En basit durumunda yerdeğişimi basit harmonik hareket olarak düşünülebilir ve böyle bir durumda meydan gelen sinüzoidal hareketin hesaplanmasına yönelik formül şu şekildedir: x = A sin wt (birimi mil veya metre) A: amplitüd w: Frekansın 2 katı t: zaman

VİBRASYON

VİBRASYON • Yandaki şekilde de görüldüğü gibi; • A: tepe noktası olarak gösterilen büyüklüktür. • Tepe noktasında tepe noktasına olan amplitüd 2 A olarak ifade edilir. • RMS yerdeğişimi A/ 2 olarak ifade edilir ve değeri 0. 707 A’dır. • Yerdeğişiminin ortalama değeri 2 A/ olarak ifade edilir ve değeri 0. 636 A’dır. • Tepe noktasında tepe noktasına olan amplitüdün ortalama değeri 4 A/ olarak ifade edilir ve değeri 1. 272 A’dır.

VİBRASYON

VİBRASYON • Hız: yerdeğişiminde meydana gelen değişikliğin birim zamandaki sıklığıdır. • Bu açıdan sinüzoidal bir hareket için hız eşitliği şu şekildedir: v = w A cos wt (birimi inç/sn veya m/sn) v: hız w: frekansın 2 katı t: zaman • Formüle göre hız, yerdeğişimi ve frekans ile doğru orantılıdır.

VİBRASYON • İvme: hız değişiminin birim zamandaki sıklığıdır. • Bu açıdan sinüzoidal bir hareket için hız eşitliği şu şekildedir: a = -w 2 A sin wt (birimi inç/sn 2 veya m/sn 2) a: ivme w: frekansın 2 katı t: zaman A: amplitüd • Formüle göre ivme, yerdeğişimi ve frekansın iki katı ile doğru orantılıdır.

VİBRASYON • Jerk: ivme değişikliğinin birim zamandaki sıklığıdır. • Birimi inç/sn 3 veya m/sn 3

VİBRASYON • Yerdeğişimi, cismin hareketinin büyüklüğü olarak genel olarak tanımlanabilir. • Hız: yerdeğişimindeki değişikliğin birim zamandaki sıklığıdır. • İvme: hız değişiminin birim zamandaki sıklığıdır. • Jerk: ivme değişikliğinin birim zamandaki sıklığıdır. • x = A sin wt • v = w A cos wt • a = -w 2 A sin wt Bu eşitlikler sinüzoidal vibrasyonlar için geçerlidir.

VİBRASYON

VİBRASYON

VİBRASYON

VİBRASYON

VİBRASYON

VİBRASYON • İvlenme ve hız düzeyi (acceleration level – velocity level) terimleri isimlerinden de anlaşılacağı gibi referans bir ivme ve hız değerine bağlı olarak mevcut ivme ve hız değerlerini d. B cinsinden ifade etmemize olanak sağlar. Ø Hız için referans değer; 10 -8 m/sn ( ya da 10 -6 cm/sn) Ø İvme için referans değer; 10 -5 m/sn 2 ( ya da 10 -3 m/ s 2)

VİBRASYON • Rezonans frekansı: Titreşen cismin fiziksel parametreleri vasıtasıyla belirlenen titreşimin doğal frekansına rezonans frekansı denir. • Bir cismi kendi rezonans frekansında titreştirmek kolay iken başka bir frekansta titreştirmek daha zordur. • Titreşen birçok cismin çok sayıda rezonans frekansı vardır. İdeal olarak titreşen bir cisim, kendi fundemental frekansında ve bu frekansın harmoniklerinde titreşim gösterecektir.

VİBRASYON • Fundemental frekans şöyle hesaplanabilir: f 1= Vw/2 L Vw= T/m/L T: yayın gerilimi M: yayın kütlesi L: yayın uzunluğu

VİBRASYON • Ø Ø Ø Ø Vibrasyon tipleri ve kaynakları: Bükülme tarzındaki vibrasyonlar ( bending vibrations) Burgu tarzındaki vibrasyonlar ( torsional or twisting vibrations) Uzama tarzındaki vibrasyonlar (entensional and shear vibrations) Aksiyel ya da katı cisim vibrasyonları (axial or rigid-body vibrations) Kesik kesik- aralıklı vibrasyonlar ( intermittent vibrations) Eğilme tarzındaki vibrasyonlar ( flexural vibrations) Dağınık rastgele hareketler (random motions)

VİBRASYON • Bükülme tarzındaki vibrasyonlar ( bending vibrations): İki yapı arasındaki açıda değişiklik olması şeklinde meydana gelen vibrasyonlardır. • Dört alt tipi vardır. Bunlar; Ø Yuvarlanan tarzda (rocking) Ø Kesici tarzda (scissoring) Ø Sallanan tarzda (wagging) Ø Bükülen tarzda (twisting)

VİBRASYON • Ø Ø Ø Ø Ø Bükülme tarzındaki vibrasyonların kaynaklarına örnekler: Motor ve makinelerdeki şaftlar Yaylı enstrumanlar Yaylar Kayıt teypleri Köprüler Çamaşır makineleri Demiryolları Uçak kanatları Zincirler Pervaneler

VİBRASYON • Burgu tarzındaki vibrasyonlar ( torsional or twisting vibrations):

VİBRASYON • • Ø Ø Ø Bugu tarzındaki vibrasyonların kaynaklarına örnekler Resiprokal olarak çalışan aletler: Gaz ve dizel ile çalışan makineler Kapaklar Kompresörler Pompalar Dönerek çalışan aletler: Elektrik motorları Fanlar Türbinler Pervanaler Vitesler Makaralar, kasnaklar

VİBRASYON • Uzama tarzındaki vibrasyonlar (entensional and shear vibrations): • Vibrasyonel kuvvetlerin etkisiyle meydana gelen yerdeğişimi, dalga ilerlemesiyle aynı doğrultuda meydan gelmektedir.

VİBRASYON • Ø Ø Ø Uzama tarzındaki vibrasyonların kaynaklarına örnekler: Kemerler Matkaplar Zımbalar Sıkıştırma makineleri Elektrik motor ve jeneratörlerdeki humlar

VİBRASYON • Aksiyel ya da katı cisim vibrasyonları (axial or rigid-body vibrations):

VİBRASYON • • Ø Ø Ø • • Aksiyel ya da katı cisim vibrasyonların kaynaklarına örnekler: Birbirine resiprokal çalışan aletler: Gaz ve dizel makineler Kompresörler Baskı makineleri Sıkıştırma makineleri Karıştırıcılar Otomobiller Motorlar

VİBRASYON • Kesik kesik- aralıklı vibrasyonlar ( intermittent vibrations): İsminden de anlaşılacağı gibi ara meydana gelen vibrasyon tipidir.

VİBRASYON • Ø Ø Ø Ø Kesik kesik- aralıklı vibrasyonların kaynaklarına örnekler: Ateşli silahlar Daktilolar Otomobiller Patlayıcılar Depremler Mandallı çarklar Mancınıklar

VİBRASYON • Eğilme tarzındaki vibrasyonlar ( flexural vibrations): • Vibrasyonel kuvvetler ile yerdeğişimi, dalga ilerlemesiyle aynı doğrultuda meydan gelmememktedir.

VİBRASYON • Ø Ø Ø Ø Eğilme tarzındaki vibrasyonların kaynaklarına örnekler: Uçaklar Dairesel testereler Hoparlör konileri Köprüler Zeminler Duvarlar Vitesler

VİBRASYON • Dağınık, rastgele hareketler (random motions): Belirli bir düzen içerisinde olmayan zaman ve büyüklük bakımından aralarında farklılık olan hareketlerdir.

VİBRASYON • Ø Ø Ø Dağınık, rastgele hareketlerin kaynakları: Okyanus dalgaları Türbülanslar Depremler Gaz ve sıvı hareketi Gelgitler Hacıyatmazlar

VİBRASYON • Bir kütle yay istemi salınmaya başladığı zaman ortamdaki enerji devamlı durumdadır ancak hareket boyunca kinetik enerjiden potansiyel enerjiye doğru değişir.

VİBRASYON • Maksimum yerdeğişiminin olduğu noktada hız dolayısıyla da kinetik enerji sıfır iken potansiyel enerji 1/2 k. D 2 kadardır. • Denge pozisyonunda ise potansiyel enerji sıfır iken kinetik enerji maksimumdur ve değeri 1/2 k. V 2’dir.

VİBRASYON • Titreşen cismin kütlesinin artması periodda artış ile sonuçlanır ki buna bağlı olarak frekansta azalma meydana gelir.

VİBRASYON • Sisteme bir damper eklendiği zaman içerisinde amplitüdde azalma meydana gelecektir. • Salınımın frekansı sabittir ve neredeyse doğal frekansı ile aynı değerdedir.

VİBRASYON • Sisteme eksternal sinüoidal bir kuvvet uygulandığı zaman sistem bu kuveti takip edecektir. Bunun anlamı, sistem hareketinin frekansı eksternal kuvvetin frekansı ile aynı olacaktır. Amplitüd ve faz da ise farklılık olabilir.

VİBRASYON • Cismin doğal frekansının altındaki frekanslar için, titreşen sistemin amplitüdü frekans arttıkça artacaktır. Maksimum amplitüde doğal frekansta ulaşılacaktır. • Eksternal kuvvetin frekansı artırılırsa kütle-yay-damper sisteminin frekansı da aynı değerde artacaktır ancak amplitüd ve faz için aynı orantı geçerli değildir.

VİBRASYON Ø Vibrasyonun Etkileri: • Vibrasyon ile ilişkili problemler aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir: 1. İnsan üzerindeki etkileri ü Yaralanma ü Yorgunluk ü Kızgınlık, sinirlilik ü Performansta düşüklük 2. Mekanik arıza ü Aşırı stres ü Yorgunluk ü Yıpratıcı etkiler

VİBRASYON Ø Vibrasyonun Etkileri: 3. Aşırı yıpranma 4. Aşırı gürültü 5. Cihazın yeterli olmayan performansı 6. Vibrasyon şartnamesindeki maddeleri yerine getirmede yetersizlik

VİBRASYON

VİBRASYON • Vibrasyon Ölçümü: Ø Vibrasyon ölçümü için oldukça çeşitli sistemler kulanılmaktadır. Ø Vibratuar hareket yavaş ve büyük olduğu zaman ölçümler, skalalar yardımı ile yapılabilmektedir. Ø Eğer hareket yavaş ama küçük ise, bir ölçüm mükroskopu kullanılabilir. Ø Hızlı hareketler için ise bir stroboskop kullanılabilir.

VİBRASYON Ø Ölçüm sistemi, tamamen mekaniksel olabileceği gibi mekanik, elektriksel ve görsel elementlerin bir karışımı da olabilir. Ø Ölçüm sisteminin yaptığı iş, mekanik hareketi uygun elektriksel sinyallere çevirmektir. Ø Tıpkı ses ve gürültü ölçümünde olduğu gibi, bu sinyaller elektrik devreleri tarafından amplifiye edilmekte, ölçümleri yapılmakta ve analiz edilmektedirler.

VİBRASYON

VİBRASYON

VİBRASYON Ø Vibrasyon ölçümleri için uygun cihazlar ‘vibration meter’ olarak isimlendirilen cihazlardır. Ø Bu ölçüm cihazları ile tepe noktası yerdeğişimi (peak displacement), tepe noktasından tepe noktasına olan yerdeğişim ( peak to peak displacement), ortalama yerdeğişim (average displacment), hız (velocity), hızlanma (acceleration) ve jerk gibi vibratuar harekete ait komponentler belirli frekans aralıklarında ölçülebilmektedir. • Bu değerler, ü Yerdeğişimi için; inç ya da m ü Hız için; inç/sn ya da m/sn ü Hızlanma için; inç/sn 2 ya da m/sn 2 ü Jerk için; inç/sn 3 ya da m/sn 3 cinsinden ifade edilmektedirler.

VİBRASYON • Features ♦ Vibration transducer: Integral, annular shear type acceleration transducer (only for integral type) Separate, buit-in electric charge amplifier, shear type acceleration transducer (only for separate type). ♦ Temperature transducer: Type K thermoelectro couple transducer (only for EMT 220 with temperature measuring function). ♦ Detector: Root Mean Square. ♦ Vibration measurement scale: - Displacement: 0. 001 -1. 999 mm (peak to peak) - Velocity: 0. 01 -19. 99 cm/s (r. m. s. Value) - Acceleration: 0. 1 -199. 9 m/s 2 (peak value) - Vibration acceleration: ≤ 199. 9 m/s 2 (peak value). ♦ Temperature measurement scale: -20 to 400 °C (only for EMT 220 with temperature measuring function) ♦ Accuracy: - Vibration measurement: ± 5 % Measurement value; ± 2 Digits - Temperature measurement: ± 1 % Measurement value; ± 1 Digit ♦ Vibration Frequency Range: 10 -1 k. Hz (Normal type), 5 -1 k. Hz (Low frequency type), 1 -15 k. Hz (only at "HI" position for acceleration) ♦ Power supply: 6 F 22 9 V laminated cell ♦ Sample period: 1 second ♦ Volume: 185 mm x 68 mm x 30 mm ♦ Weight: 200 g

VİBRASYON Ø Cihazların ölçüm yaptıkları frekans aralıkları kullanılan vibrasyon alıcılarına (vibration pickups) bağlıdır. Ø Vibrasyon alıcıları bir çeşit ‘accelerometer’ olarak görev yapan cihazlardır. Ø Bu ‘accelerometer’ içerisinde piezoelektrik bir element bulunmaktadır. Bu element, alıcı, vibrasyona doğrultulduğunda kendisine ait inertiası vasıtasıyla deflekte olmakta böylece bir elektriksel voltaj meydana getirmektedir. Bu voltaj acceleration ya da hızlanma ile doğru orantılıdır. Ø Cihaz içerisine entegre edilen sistem ağları vasıtasıyla bu voltaj, titreşen cismin hızı ve yerdeğişimi ile doğrusal orantılı voltajlara da çevrilebilmektedir.

VİBRASYON

VİBRASYON

VİBRASYON • Ø Ø Kullanılan Vibrasyon Transduserleri: Mekanik kaldıraç (mechanical lever) Eddy current proximity probes Hız alıcıları (velocity pickup) Piezoelektrik aselometreler (piezoelectirc accelometer)

VİBRASYON

VİBRASYON • • Ø Ø Ø Ø Ø Mekanik kaldıraç: Yer değişimini ölçer. Avantajları: Pahalı değildir. Trase çıkarma imkanı vardır. Self generating Limitasyonları: Elektriksel bir çıktı yoktur. Yalnızca alçak frekansları değerlendirir. Yüksek amplitüd gereklidir. Titreşen yapıya bağlanır. Oryantasyona hassastır.

VİBRASYON

VİBRASYON • • Ø Ø Ø Ø Hız alıcısı: Hızı (velocity) ölçer. Avantajları: Düşük impedans Self generating Limitasyonları: Yıpranmaya eğilimli hareketli parçalar Büyük boyut Oryantasyona hassas Manyetik alana hassas

VİBRASYON

VİBRASYON • Eddy current proximity probes: Yer değişimini ölçer. Dinamik ranjı 500: 1, frekans ranjı DC-10 k. Hz (teorik), DC-2000 Hz (pratik) • Avantajları: Ø Temas yoktur. Ø Hareket eden parçası yoktur. Ø Yıpranma yoktur. Ø DC ile çalışır. • Limitasyonları: Ø Lokal kalibrasyon gereklidir. Ø Düşük dinamik ranjı pratik kullanımını limitler.

VİBRASYON

VİBRASYON • • Ø Ø Ø Ø • Ø Ø Piezoelektrik aselometre: Hızlanmayı ölçer. Avantajları: Self generating Hareket eden parçası yoktur Oldukça geniş dinamik ranj Geniş frekans ranjı Oldukça düşük ağırlık Yüksek stabilite Herhangi bir oryantasyona monte edilebilir. Limitasyonları: Yüksek impedans çıktısı Gerçek bir DC cevabı yoktur.

VİBRASYON

VİBRASYON

VİBRASYON

VİBRASYON

VİBRASYON • Piezoelektrik aselometreler için preamplifikatörler: Piezoelektrik aselometrenin çıktısındaki yüksek impedans ve düşük sinyal seviyesi nedeniyle esas cihaza girilmeden önce preamplifikatörler kullanılmaktadır. • Preamplifikatörler ile gerçekleştirilen fonksiyonlar: Ø İmpedans çevirimi Ø Amplifikasyon Ø Filtreleme Ø Çıktı sinyalini esas cihazın girdi hassasiyetine göre ayarlamak Ø Hız ve yerdeğişimi çıktı sinyallerini elde etmek amacıyla entegrasyon

VİBRASYON

VİBRASYON • Vibrasyon ölçümünde analizin yapılacağı frekans aralığının seçimi de oldukça önemlidir. • Filtre band aralığı iki şekilde belirlenebilir: Ø 3 d. B band aralığı Ø Etkin gürültü band aralığı • Band aralığı genişletilirse değerlendirme dışı tutulan frekans aralığı genişleyecektir, daraltılırsa ise değerlendirilen frekans aralığı daralacaktır. Ancak band aralığı daraldığı zaman daha detaylı bilgi elde etme imkanı söz konusudur.

VİBRASYON • Bandpass filtreler ikiye ayrılır: Ø Sabit band aralıklı filtreler; band aralığı sabittir ve filtrenin merkez frekansından bağımsızdır. Ø Sabit yüzdeli bandpass filtreler; band aralığı merkez frekansın belirli bir yüzdesine göre belirlenir. Merkez frekans artarsa band aralığı da artacaktır.

VİBRASYON

VİBRASYON

VİBRASYON • Görüntülemeden önceki son bağlantı detector/averager bölümüdür. Bu bölümde, vibrasyon sinyali görüntüde gösterilebilecek bir sayısal değere çevrilir. • Sonuçlar, RMS, tepe noktası amplitüdü, tepe noktasından tepe noktasına olan amplitüd şeklinde gösterilebilir.

VİBRASYON Ø Vibrasyon ölçümleri, vibrasyon alıcısı mikrofon ile yer değiştirildiği zaman sound level meter ile de yapılabilmektedir. Ø Sound level meter ile alıcı arasına yerleştirilen bir kontrol kutusu sayesinde hız, yerdeğişimi ve hızlanma ölçümleri sound level meter ile işitsel frekans ranjı içerisinde gerçekleştirilebilmektedir. Ø Bununla birlikte, sound level meter devreleri bu durumda en düşük 20 Hz’e kadar ölçüm yapabildikleri için alçak frekans vibrasyonların ölçümünde yeterli olmamaktadır. Ø Alçak frekans vibrasyonların ölçümü için muhakkak vibration meter kullanılmalıdır.

VİBRASYON Ø Sound level meter, d. B cinsinden kalibre edildiğinden dolayı d. B cinsinden elde edilen değerlerin vibrasyonun amplitüd, hız ve hızlanma birimleri olan m, m/sn ve m/sn 2 cinsinden değerlere çevrilmesi gerekmektedir. Ø Calibration chart, bu dönüşüm için kullanılan yöntemlerin başında gelmektedir.

VİBRASYON

VİBRASYON • Vibrasyonun frekansı ve hızlanma seviyesi bilinirse hız ve yer değişimi değerleri nomogram vasıtasıyla kolayca bulunabilir.

VİBRASYON • Vibrasyon Ölçüm Teknikleri: ü Vibrasyon ölçümünün nedeni sıklıkla; Ø vibratuar hareketin komponentlerinin nicel miktarlarını belirlemek ve Ø vibrasyon alıcısının yerleştirileceği nokta ya da noktaları belirlemek olmak üzere iki tanedir. ü Bazen vibrasyon alıcısının konacağı yer açık olarak belli değildir ve cihazın vibratuar hareket paterninin araştırılmasına yönelik çalışmalar yapmak gerekebilir.

VİBRASYON Alıcının cihaza bağlanması sıklıkla kolaydır eğer ki, Cihaz alıcıdan çok daha büyük ise ve Önemli vibrasyon frekansları 1000 Hz’in altında ise. Diğer türlü cihazın istenen noktaya bağlanmasında bir takım mekanik güçlükler görülebilir. Bunun nedenleri; Ø Alıcının ölçülmekte olan vibratuar hareketi ciddi şekilde etkilemesi, Ø Bağlanma yönteminin alıcının performansını etkilemesidir. • Ø Ø •

VİBRASYON • Alıcı tercihi ve kullanımı: Ø Alıcının hızlanma hassasiyet aralığı: Oldukça geniş bir hızlanma ranjı içerisinde yer alan vibratuar hareket, alıcılar vasıtasıyla kaydedilebilmektedir. Ø Çok hassas cihazlar 0. 01 m/sn 2 veya 0. 0003 m/sn 2’lik hızlanma değerlerini dahi algılayabilecek durumdadır. Ø Bunun yanısıra çok daha büyük hızlanma hareketlerini ölçebilecek cihazlarda mevcuttur.

VİBRASYON • Alıcı tercihi ve kullanımı: Ø Alıcının frekans aralığı: Bazı vibrasyon alıcıları 1 Hz’lik vibratuar hareketleri dahi algılayabilecek hassasiyete sahiptirler. Ø Bunun yanısıra 28000 Hz veya 20000 Hz’lik vibratuar hareketi algılayabilecek cihazlarda mevcuttur.

VİBRASYON • Alıcı tercihi ve kullanımı: Ø Alıcının oryantasyonu: Doğru sonuçlar için, alıcı vibratuar hareketin doğrultusuna bağlı olarak uygun şekilde yerleştirilmek zorundadır. Ø Pratik kullanımda oryantasyon sıklıkla kritik bir durum oluşturmamaktadır ancak alıcı hassasiyeti, hareket doğrultusu değiştiğinde yavaş bir şekilde değişmektedir. Ø Oryantasyondaki 10 ’lik bir değişiklik ile hassasiyette %2’lik bir azalma söz konusudur.

VİBRASYON Ø Maksimum vibrasyon doğrultusu sıklıkla en az gerginliğin, direncin bulunduğu noktaya doğrudur. Gene de bu kural bazen geçerliliğini kaybedebilmektedir. Ø Bunun nedeni hareketin doğal şeklinin ve yapısının bir vibrasyon türünden diğerine farklılık göstermesidir. Ø Vibratuar hareketin komponentleri farklı vektörel doğrultularda bulunabilirler. Böyle bir durumda analiz sadece tek bir doğrultuda yapılırsa o doğrultuda bulunan komponent değerlendirilmiş olur. Diğer komponentlerin değerlendirilmesi için vektörler arasındaki faz açısının da hesaplanması gereklidir. Toplam vibratuar hareket ise tüm bu vektörel hareketlerin toplanması ile elde edilir.

VİBRASYON • Alıcı tercihi ve kullanımı: Ø Elle tutulan alıcılar: Eğer kişi bir vibrasyon paternini araştırmak zorundaysa ya da vibrasyon amplitüdü ile ilgili hızlı bir kontrol yapmak istiyorsa alıcıyı test edilen cihaza karşı eliyle tutarak ölçümünü yapabilir. Ø Eğer cihaz büyük ve ağır ise ve anlamlı bir amplitüdde titreşiyorsa bu teknik yaklaşık 1000 Hz’in altındaki frekanslar için kullanışlı olabilir.

VİBRASYON

VİBRASYON • Vibrasyon Ölçüm Teknikleri: Ø Vibrasyon üzerinde alıcının etkileri: Ölçülmekte olan titreşim yüzeyinin üzerine alıcının eklenmesi bir kütle etkisi oluşturur ve o yüzeyin hareketini değiştirir. Ø Eğer eklenen kütle titreşen yüzeyden çok küçük ise ya da neredeyse aynı ise etki rezonans etki haricinde küçük olacaktır. Bundan dolayı, hafif bir alıcının kullanılması önemlidir. Ø Test sırasında cihazın rezonans titreşim frekansına yakın durumlarda, çok küçük bir kütle bile orijinal rezonans frekansındaki titreşim hareketini etkileyecek kadar büyük bir etki oluşturabilir.

VİBRASYON • Vibrasyon Ölçüm Teknikleri: Ø Test sırasında cihazın monte edilmesi: Test edilen cihazdaki gerçek vibrasyon ölçümü cihazın nasıl monte edildiği ile doğrudan bağlantılıdır. Ø Büyük, ağır ve sabit bir yapıya monte edilen cihazdaki titreşim esnek bir şekilde monte edilen cihazdaki titreşime göre daha küçük olacaktır. Ø Birçok testte maksimum hareketi elde etmek amacıyla oldukça esnek bir monte etme şekli kullanılmaktadır. Ø Ancak titreşen bir cihazın testi için en uygun yöntem, cihazın gerçek kullanım esnasında test edilmesidir.

VİBRASYON

VİBRASYON • Vibrasyon Ölçüm Teknikleri: Ø Arka plan vibrasyon: Bir takım arka plan vibrasyonlar her zaman mevcuttur. Ø Bir cihazın testi sırasında başka bir motor zemin üzerinde çalıştırılırsa o cihazın titreşiminin ölçülmesi de olasıdır. Ø Bu arka plan gürültü mümkün olabildiğince alt limitlerde tutulmalıdır.

VİBRASYON Ø Arka plan vibrasyonu azaltmak için bir takım yöntemler mevcuttur. Bazı örnekler: Ø Cihazın kalın bir keçe ya da köpük pedinin içine yerleştirilmesi ölçümü arka plan gürültüden izole edecektir. Ø Başka bir yaklaşım, ölçülen cihaza ayrı, büyük ve ağır bir kütlenin monte edilmesidir. Ø Cihazın bloklar üzerine alınmasıdır. Bu bloklarla olan bağlantının esnek olması ve blokların doğal vibrasyon frekansının test edilen cihazınkinden küçük olması önemlidir. Ø Cihaz elektriksel ve mekanik olarak filtrelenerek de izole edilebilmektedir.

VİBRASYON

VİBRASYON • Vibrasyon Ölçüm Teknikleri:

VİBRASYON • Ø Ø Ø ü ü Ölçüm sonuçlarının bildirilmesi: Linear mı yoksa logaritmik skalalar mı kullanılacak Amplitüd d. B cinsinden Linear ve logaritmik frekans skalaları Decades Octaves

VİBRASYON • Skalalar: Uzaklık ve zaman skalaları linear skalalar için tipik örneklerdir. Ancak iki değer arasındaki oran söz konusu olduğu zaman logaritmik skalalar önem kazanmaktadır.

VİBRASYON

VİBRASYON • Linear ve logaritmik frekans skalaları: Hem linear hem de logaritmik frekans skalaları vibrasyon ölçümlerinde kullanılmaktadır. Linear frekans skalalarının avantajı, sinyal içerisinde birbirleriyle ilişkili harmonikleri belirlemek oldukça kolaydır. Logaritmik skalaların avantajı ise, çok daha geniş bir frekans ranjı ele alınabilir ayrıca her decade aynı şekilde önem verilebilir.

VİBRASYON

VİBRASYON • Linear ve logaritmik amplitüd skalaları: Genellikle tercih edilen skala logaritmik skaladır. • Logaritmik skalanın avantajları: Ø Geniş bir dinamik ranjın gösteriminde en uygun yöntem olması Ø Gösterilen tüm seviyeler için sabit faktörün eşit olarak değişmesi

VİBRASYON

VİBRASYON • Vibrasyonun Azaltılması: Ø Vibrasyonun azaltılmasına yönelik genel yaklaşım aşağıdaki gibi iki ana kısma ayrılabilir: 1. Kaynağın değiştirilmesi ya da vibrasyonel kuvvetin kontrol altına alınması 2. Vibrasyonel kuvvete olan cevabın azaltılması

VİBRASYON Ø Kaynağın değiştirilmesi ya da vibrasyonel kuvvetin kontrol altına alınması: ü Vibrasyonel kuvvetin büyüklüğünün azaltılması ü Elimine edilmesi ü İzole edilmesi ü Özelliklerinin (frekans, hız) değiştirilmesi

VİBRASYON Vibrasyonel kuvvete olan cevabın azaltılması: İzole edici parçaların yerleştirilmesi Titreşen elemanların azaltılması Rezonans sistemlerinin yeniden düzenlenmesi Kütlenin değiştirilmesi. Sabit elemanların kütlelerinin artırılması ya da hareket eden elemanların kütlelerinin azaltılması ü Katılığın (stiffness) değiştirilmesi ü Yedek rezonans yutucuların eklenmesi • ü ü

VİBRASYON • Vibrasyonun Azaltılması (Örnekler): Ø Katı bir cismin özellikle de homojen bir katı cismin içerisinde meydana gelen vibrasyon, oldukça uzak bir mesafeye yayılabilir. Bunun nedeni katı cismin internal damping özelliğinin düşük olmasındandır. Bundan dolayı, vibratuar enerji azalmaz ve titreşen cisim ile bağlantılı olan alanlara dağılır sonuç olarak da yüksek seviyede bir gürültü düzeyi meydana gelir. Böyle bir durumda mümkün olduğunca vibrasyon kaynağına yakın olacak şekilde katı cismi izole etmek en iyi çözümdür.

VİBRASYON • Örnek: Bir asansörün vibrasyonu ve durma-kalkma hareketleri binada duyulabilir. Ses ve vibrasyon katı plaklar vasıtasıyla uzak mesafelere yayılır. • Çözüm: Kaldıraç kısmının (motor ve şanzıman) yaylı bir destek kullanılarak binadan izole edilmelidir.

VİBRASYON • Vibrasyonun Azaltılması (Örnekler): Ø Küçük bir cismin vibrasyonu genellikle yüksek seviyede gürültü oluşturmaz çünkü cismin çevresinde hareketlendirdiği hava alanı küçüktür. Titreşen küçük cismin geniş bir panele temas ettirilmesi, vibrasyon enerjisinin havaya daha fazla transfer olmasına dolayısıyla da daha fazla gürültüye neden olacaktır.

VİBRASYON • Örnek: Katı bir cisimdeki (boru, içindeki suyun kendisi ya da pomba) vibrasyon ya da sesin hava yoluyla geniş alana yayılması pek mümkün değildir. Taki bir duvara ya da panele sabitlenen kadar. • Çözüm: Boru uygun bir şekilde monte edilerek duvar ya da panelden izole edilmelidir böylece titreşim meydana gelmez. Bu işlem yaylı izolatör, kauçuk izolatör ya da köpük izolatörler kullanılarak yapılabilir.

VİBRASYON • Vibrasyonun Azaltılması (Örnekler): Ø Küçük bir cisim yüksek seviyede gürültü oluşturmadan titreşebilir çünkü yüzey vibrasyon enerjisini ses enerjisine etkin bir şekilde transfer edemez. Cismin geniş bir panel ile temas ettirilmesi vibrasyon enerjisinin ses enerjisine transfer edilmesini artırır. Birçok cisim vibrasyon oluşturduğu için makinenin ve temas ettiği yüzeyin mümkün olduğunca küçük tutulması gereklidir.

VİBRASYON • Örnek: Hidrolik sistem tankın içinde yağ olsa bile anlamlı derecede gürültü oluşturur. Gürültü kaynağı, motor nedeniyle titreşen cihazın panel kısmıdır. • Çözüm: Panelin cihazdan uzaklaştırılıp bağlantılı olmayan bir yüzeye monte edilmesi vibrasyonu dolayısıyla da gürültüyü azaltacaktır.

VİBRASYON • Vibrasyonun Azaltılması (Örnekler): Ø Hafif bir bölmeye vurulması gürültü oluşturur çünkü bölme uygulanan kuvvet ile kolayca hareket eder ve ses oluşturur. Kalın bir duvara vurulması ise daha az gürültü oluşturur çünkü uygulanan kuvvet duvar üzerinde etki oluşturacak kadar büyük değildir. Pompa ve motorların titreşime bağlı olarak gürültü oluşturmasını önlemek amacıyla bu kısımlar esnek bir şekilde monte edilmemeli ve mümkün olduğunca ağır zeminler üzerine oturtulmalıdır.

VİBRASYON • Çözüm: Motor, pompalar ve bunların oldukça büyük olan diğer elemanları çoğunlukla birbirleriyle bağlantılı olarak monte edilmektedirler. Bu yapılar titreştiği zaman makinenin tümünden oldukça büyük bir gürültü çevreye yayılmaktadır. • Çözüm: Sistemin motor ve pompa kısmı izole bir şekilde eğer mümkünse ağır bir zemin üzerine monte edilmelidir.

VİBRASYON • Vibrasyonun Azaltılması (Örnekler): Ø Yüsek seviyede gürültü üreten, büyük ve titreşen panellerin kullanımını engellemek her zaman mümkün olmamaktadır. Böyle durumlarda bu tip paneller delikli panellerle değiştirilebilir. Düz bir panel kendi kapladığı alan boyunca gürültü yayar. Ses basıncı diğer yüzden gelen ses basıncı ile yalnızca dört yüzeyde iptal edilebilir. Eğer panel delikli olursa hem gürültü yayan yüzey daha küçük olacak hem de ses basıncının nötralizasyonu için daha fazla olasılık olacaktır. Böylece titreşime bağlı gürültü azalacaktır. Uzunlamasına metal paneller de kullanılabilmektedir.

VİBRASYON • Örnek: Pervanenin üzerindeki koruyucu metal örtü ve kemerin baskısı gürültü oluşturmaktadır. • Çözüm: Metal örtünün delikli bir ağ ile örtülmesi titreşimi azalttığı için gürültüyü de azaltacaktır.

VİBRASYON • Vibrasyonun Azaltılması (Örnekler): • Rezonans, titreşen panel ve yüzeylerden yayılan gürültüyü daha da artırır. Bununla birlikte ekstra damping sağlayacak küçük bir cismin eklenmesi rezonansı azaltacağı için titreşim ve buna bağlı gürültü de azalacaktır.

VİBRASYON • Çözüm: Dönen bir testere rezonans ve çok küçük internal damping nedeniyle oldukça fazla gürültü oluşturur. • Çözüm: Kauçuk bir diskin testerenin gövdesine eklenmesi hem kütle etkisi yaparak hem de internal dampingi artırarak gürültüyü azaltacaktır.

VİBRASYON • Vibrasyonun Azaltılması (Örnekler): • Katı yapılardan kaynaklı gürültünün neredeyse tamamı elimine edilebilir ya da en azından titreşim kaynakları esnek destekler üzerine oturtularak anlamlı derecede azaltılabilir.

VİBRASYON

VİBRASYON • Vibrasyonun Azaltılması (Örnekler): • Esnek bir şekilde monte edilen makine, bağlantı yeri üzerinde karakteristik bir rezonans frekansa sahiptir. Bu rezonans, makinenin ağırlığına ve bağlantının sertliğine bağlıdır. Hafif bir makine ve sert bir bağlantı yüksek rezonans frekansına, ağır bir makine ve düşük sertlikte bir bağlantı alçak rezonans frekansına neden olur. Bağlantının rezonans frekansından daha düşük frekanslarda, makine tarafından üretilen vibrasyon izole edilemez. Rezonans frekansında üretilen vibrasyon eğer cismin internal dampingi de düşük ise daha da artırılabilir ve birçok durumda vibrasyon izole edilemez. Destekler üzerindeki makinenin doğal frekansı her zaman makinenin normal çalışma hızından düşük olması gereklidir. Böylece vibrasyon izole edilebilir.

VİBRASYON

VİBRASYON • Her mekanik titreşimi akustik olarak algılamamız mümkün değildir. • İnsan kulağının hassas olduğu frekans aralığındaki titreşimler ancak akustik olarak algılanabilir. Bu frekans ranjı dışındaki titreşimler taktil olarak algılanabilmektedir. • Bununla birlikte akustik özelliğe sahip her titreşim aynı zamanda mekanik bir titreşimdir. • Bu bağlamda titreşimin etkilerinin bilinmesinin odyoloji alanında ne gibi faydaları olabilir?

VİBRASYON • Timpanik membran, gelen ses dalgalarının etkisi ile titreşme özelliğine sahiptir. Ses dalgalarının iletiminde timpanik membranın uygun biçimde titreşmesi ve bu titreşimi kemik zincire aktarması oldukça önemlidir. • Timpanik membran titreşiminde çeşitli nedenlerden ötürü, ör; perforasyon, skar doku varlığı, sklerotik zar, senil zar gibi, meydana gelen bozulma işitme kaybı ile sonuçlanacaktır.

VİBRASYON • Kemik zincir de ses dalgalarının iletiminde titreşim prensibini kullanmaktadır. • Benzer şekilde kemik zincirin titreşimini bozan çeşitli durumlar, ör; otoskleroz, kemik zincir kopuklukları gibi, işitme kaybına neden olacaktır. • Bunun yanısıra, otoskleroz tedavisinde yerleştirilen teflon pistonun uygun çalışabilmesi için vibratuar özellikler göz önünde bulunmalıdır.

VİBRASYON • KBB cerrahisinde kullanılan turların dönme hızlarının, boyutlarının ve kullanım biçiminin tamamen vibrasyon ile ilgili olduğu da net bir şekilde ortadadır. • Ses telleri de titreşme temeline dayanarak çalışan bir yapıya sahiptir. Ses tellerinin titreşimini etkileyen çeşitli durumlar, ör; nodül, polip varlığı gibi, çeşitli ses hastalıklarına neden olacaktır. Bu etkiler sonucunda sesin frekansında, amplitüdünde, tınısında, prosodisinde çeşitli bozukluklar meydana gelir.

VİBRASYON • www. google. com. tr internet arama motoru • Harris, C. M. (1957). Handbook for Noise Control. 2 nd ed. New York: Mc. Graw-Hill.

DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM