BİLGE AKUSTİK
Gürültü ve Titreşim Kontrolü Mühendisliği
Dünyaya nasıl göründüğümü bilmiyorum ; ama ben kendimi, henüz keşfedilmemiş gerçeklerle dolu bir okyanusun kıyısında oynayan, düzgün bir çakıl taşı ya da güzel bir deniz kabuğu bulduğunda sevinen bir çocuk gibi görüyorum. / Isaac Newton
Ana Tahrikli Makineler
Ana tahrik makinelerinin titreşimi konusu, birkaç kitabı tek başına doldurabilir. Pervane şaft sisteminin boyuna, yanal ve burulma titreşimini içerdiği gibi, türbin veya dizel olsun, ana hareket ettiricinin titreşimini de içerir. Bu konuların her birinin kendi gelişim geçmişi, sorunları, analitik teknikleri, tasarım kriterleri ve olası düzeltmeleri vardır. Bu konuların her biri kısaca işlenir, ancak bu alanlardaki sorunların titreşim mühendislerine havale edilmesi önerilir.
1. Boyuna Şaft Titreşimi
Boyuna şaft titreşimi, tüm pervaneyi, şaftı, baskı yatağını ve redüksiyon dişlisi tertibatını ve belki de daha fazlasını baş ve kıçta salınmaya zorlayan pervane üzerindeki kanat frekansının değişen itme gücünden kaynaklanır. Geleneksel tasarımlarda, temel doğal frekans genellikle kanat frekansının çalışma aralığının içinde veya yakınındadır ve bu da çok yüksek genliklere neden olur.
Doğal frekans daha düşük güç aralığındaysa, rezonans aşırı titreşime neden olmayabilir, ancak tam güce yakınsa, neredeyse her zaman zarar verir. Olası sonuçlar şunlardır:
• Baskının tersine çevrilmesi, özellikle dönüşlerde, baskı yatağına zarar verir
• Redüksiyon dişlerinde aşırı gerilimler
• Dişli ile motor veya türbin arasındaki kaplinlerde aşınmaya neden olan aşırı hareket
• Ekli boruların veya yapının aşırı sapması, arızaya neden olur
• Türbin rotorunun veya motor krank milinin aşırı hareketi
Düzeltici önlem alınmadan önce, rezonansın yeri ve şiddeti ile uyarı kuvvetinin büyüklüğü bilinmelidir. Kanat frekans kuvvetleri aşırıysa, bunun nedeni, pervaneye doğru yüksek düzeyde bozulmuş bir akış veya kötü pervane tasarımı olabilir. Akışı iyileştirmek için bazı gemilere pervanenin hemen önüne kanatçıklar yerleştirilir. Kuvvetleri azaltmak için muhtemelen eğik kanatlı, yeniden tasarlanmış bir pervane gerekebilir.
Rezonans tam güce yakın meydana gelirse, iyi bilinen birkaç düzeltme vardır, ancak her birinin dezavantajları vardır. İlk olarak, pervane üzerindeki kanat sayısı değiştirilebilir; gücün ve kuvvetlerin daha az olduğu yerlerde rezonansı daha düşük bir hıza getirmek için artırılır veya rezonansı çalışma hızı aralığının dışına çıkarmak için azaltılır. İkincisi genellikle pratik değildir çünkü daha az kanatlı bir pervane normalde daha yüksek alternatif kuvvetlere sahiptir. Bu gerçek, rezonans bölgesinde çalışmasına rağmen tam güçte önemli bir büyütme olacağı gerçeğiyle birleştiğinde, bu çözümü güvenilmez kılmaktadır. Başka bir düzeltme, rezonansı çalışma aralığının üzerine taşımaktır. Bu, baskı yatağını kıç tarafa hareket ettirerek veya baskı yatağı muhafazasını ve/veya temeli sertleştirerek yapılabilir. Baskı yatağının kıç tarafına hareket ettirilmesi en fazla etkiye sahiptir, fakat çok çalışmayı gerektirir ve yağlama ve bakımını zorlaştırır. Temeli sertleştirmek bazen yeterlidir, ancak rezonansı sınırlı miktarda hareket ettirmek için genellikle çok miktarda takviye gerektirir.