TARIFNAME SALINIM MAKINESI Mevcut bulus, istem 1'in giris kismina göre bir salinim makinesi ile ilgilidir. Genellikle, dönen parçalara sahip endüstriyel makinelerde kendiliginden olusan salinimlar istenmez. Bu nedenle dönen parçalara sahip makinelerin salinim davranisinin degerlendirilmesini saglayan karakteristik salinim degerleri standartlar ve regülasyonlarda, örnegin DIN ISO 10816'da tanimlanir. Bu karakteristik salinim degerleri sayesinde, makinenin mevcut durumu hakkinda çikarim yapilabilir ve kalan kullanim ömrüne yönelik tahminler yapilabilir. Bunun aksine, salinim elekleri, salinim konveyörleri veya salinim santrifüjleri gibi salinim makineleri, fonksiyonel performansa yönelik gerekli olan sabit bir salinim yüküne maruz kalir. Genellikle bir veya daha fazla dengesiz kütleye sahip bir uyarana veya salinim makinesinin bir salinim hareketini saglayan bir manyetik uyarana sahiptir. Bu salinim hareketi, spesifik olarak eleme ve ayirma islemlerine yönelik veya akabindeki veya es zamanli materyal tasima ile parçalama proseslerine yönelik tasima proseslerinde kullanilir. Bu dogrultuda, bu tür salinim makineleri, farkli boyutlarda ve bilesimlerde dökme materyallerin islenmesinde ve tasinmasinda siklikla ve yaygin olarak kullanilir. Yorulma yükü nedeniyle yüksek asinmaya maruz kalirlar. Sürekli asinma, istenen salinim davranisindan farkli bir davranisa sahip olmasini saglar. Bu bir yandan, salinim makinesinin istenen fonksiyonel performansina zarar verebilir, diger yandan salinim makinesinin genel arizasina yol açan asinma prosesini yavaslatabilir. Parça kusurlari nedeniyle uzun aksama sürelerini önlemek amaciyla, kullanim ömründe bir parçanin genel arizasindan önce kapatilmasi istenir. Herhangi bir türdeki salinim makinelerinin çalisma durumunun izlenmesine yönelik cihazlar ile donatildigi önceki teknikten bilinir. Tek basina veya salinim makinesinin durumunun izlenmesine ek olarak kullanilabilen, bir salinim makinesinin durumunun izlenmesine yönelik farkli yaklasimlar bilinir. Bir birinci yaklasik, tipik olarak uyaran içerisinde yapilandirilan ve istenen kuvvet iletimini mümkün kilan yatagin ve/veya dislinin izlenmesidir. Bu yatak ve/veya disli tipik olarak piezoelektrik hizlanma sensörleri vasitasiyla ölçülen yapidan kaynaklanan gürültünün tespit edilmesi yoluyla izlenir. Bu yaklasima yönelik bir örnek, yatagin farkli sensörler, bir mekanik ve bir piezoelektrik sensör tarafindan izlenmesini saglayan EP 1285175 A12i olusturur. Ölçülen hizlarin bu yaklasimdaki ilgili frekanslari tipik olarak 100 Hz ile 1000 Hz"dir ve salinima yönelik yatak ve/veya disli hasari ile uyarilan uyaranlarin yapisal rezonans frekanslarini içerir. Salinim makinelerinin durumunun izlenmesine yönelik ikinci yaklasim, yapi dinamiginin tespit edilmesine yönelik mod analizlerinin gerçeklestirilmesidir. Yapi dinamigi hakkindaki bilgiler, ilk olarak salinim makinelerinde, çalisma frekansinin salinim makinesinin mevcut dogal frekanslarinin disinda olmasini saglamak amaciyla önemlidir. ilaveten tekrarlanan mod analizleri ve durum degisiklikleri üzerindeki sonuç karsilastirmalari yoluyla çikarilabilir. Sonuç olarak, salinim makinesinin yapi dinamigi üzerinde etkiye sahip tüm parçalarin durumlari izlenebilir. Makinenin durumu hakkinda çikarim yapabilmek için yapi dinamiginin izlenmesine yönelik bir uygulama bir hizlandirma sensörü yoluyla yeniden, önceden bilinen bir genlik spektrumu ile kontrol edilen genlik veya rezonans spektrumlari tespit edilir. Güncel ve önceden bilinen spektrum arasindaki farklilik, olasi bir hasar durumuna yönelik gösterge olarak kullanilabilir. Mod analizleri halihazirda mevcut makinede gerçeklestirilir. Salinim makinelerinin durumunun izlenmesine yönelik üçüncü yaklasim, çalisma esnasinda salinim hareketinin dogrudan metrolojik tespitidir. Tipik olarak salinim makinesinin salinim davranisi benzer sekilde piezoelektrik hizlanma sensörlerinin kullanilmasi yoluyla tespit edilir. Yatak ve/veya dislinin izlenmesine yönelik yukarida bahsedilen yaklasimin aksine, uyaran frekansinin bu yaklasimdaki ilgili frekanslari kendiliginden ve istege bagli olarak uyaran frekansinin birkaç katina karsilik gelir. Salinim makinesinin uyaran frekansi tipik olarak birkaç Hz ila <30 Hz araligindadir. Tipik olarak birkaç piezoelektrik hizlanma sensörü, salinim davranisinin çok boyutlu olarak izlenmesi mümkün olacak sekilde salinim makinesine monte edilir. Salinim makinesinin kolay bir sekilde sabit gövde olarak izlenmesi halinde, bu gövdenin serbestlik derecesinin alti - üç ötelemeli ve üç rotasyonel olmak üzere - oldugu fizik prensibi geçerlidir. Piezoelektrik hizlanma sensörlerinin kullanilmasi, alti olasi serbestlik derecesinin üçünün diger bir deyisle ötelemeli olanlarin dogrudan tespit edilmesini saglar. Hatali rotasyonal hareket sablonu, teorik olarak mekansal olarak ayri olan ancak es yönlendirmeli hizlanma sensörlerinin bagil degerlendirmesinden olarak çikarilabilir. Ancak rotasyonel hareketlerin tespit edilmesine yönelik bu yol her zaman hatalar içerir. hareket yönünde titresimleri ölçebilen ve demiryolu vagonlarinin bojilerinin dinamik yükünün tespit edilmesine yönelik kullanilabilen MEMS tipi eylemsizlik sensörleri bilinir. ilaveten WO 01/50098 A1, birbirine ortogonal düzenlenen üç öteleme eksenindeki hizlanmalari belirleyebilen eylemsizlik sensörlerini gösterir. hizlanma ve üç dönüs hizi sensörü içeren ataletsel navigasyon sistemini (INS) açiklar. Bu baglamda, yatak parçalarinin yaglama sivilarinda veya yaglama yagindaki sicaklik artislarinin belirlenmesinin ve yapidan kaynaklanan gürültü seklinde artan titresim yükünün belirlenmesinin yani sira, normal salinim davranisindan farkli bir salinim davranisinin, salinim makinesinin spesifik bilesenlerinin yaklasan arizasini gösterdigi bulunmustur. ilaveten istenen salinim davranisindan farkli bir salinim davranisi, salinim makinesinin sinirlandirilmis bir fonksiyonel performansini indeksler. Bu nedenle amaç, çalisma durumu hakkinda çikarim yapabilmek amaciyla salinim makinelerinin salinim davranisindaki sapmalarin belirlenmesidir. Bu amaca, istem 1`in özelliklerine sahip bir salinim makinesi ile ulasilir. Avantajli gelismeler, bagli istemlerin konusudur ve tarifnamede bulunur. Bir ikinci salinim gövdesine veya bir zemine karsi elastik veya yayli olarak desteklenen bir birinci salinim gövdesine sahip, durum izlemeye yönelik bir cihaz içeren bir salinim makinesi bulus ile saglanir. Birinci salinim gövdesi, elek yüzeyi veya güçlendiriciler gibi diger bilesenleri veya parçalari içeren bir salinim mahfazasi veya bir salinim çerçevesi olabilir. Bu birinci salinim gövdesi genellikle çelik yaylar yoluyla elastik olarak ikinci salinim gövdesine veya zemine karsi desteklenir. Ancak istege bagli olarak elastomer yatagi veya diger elastik yataklar izlenir. Salinim sönümleyici olarak islev gören ikinci salinim gövdesi, yine kendiliginden elastik olarak zemine karsi desteklenen bir izolasyon çerçevesi olabilir. ilaveten sakinim makinesi, salinim makinesinin veya salinim gövdesinin hedeflenen salinim davranisini gerçeklestiren en az bir birinci uyarani içerir. Genellikle salinim makinesi, uyaranin çalistirilmasina yönelik bir motora ve motorun uyaran ile baglanmasina yönelik kardan tahrik miline sahiptir. Uyaranlar, salinim makinesini bir salinim hareketinde hedeflenmis bir öteleme yönü ile dengeleyen dengesizlik uyarani veya salinim makinesini dairesel salinim hareketi elde etmek üzere çalistiran devre uyarani olabilir. Bulusa göre salinim makinesi ek olarak durumun izlenmesine yönelik bir cihaz içerir. Durumun izlenmesine yönelik cihaz yine salinim davranisinin izlenmesine yönelik bir cihaz ve/veya yapisal gürültünün ölçülmesine yönelik bir cihaz ve/veya sicakligin ölçülmesine yönelik bir cihaz içerebilir. Durumun izlenmesine yönelik cihazin parçasi olarak salinim davranisinin izlenmesine yönelik cihaz, bir eylemsizlik sensörü seklinde en az bir birinci mikro-elektro-mekanik cihaza sahiptir, burada bu, en az üç hizlanma sensörü ve en az üç dönüs hizi sensörü ile donatilir. Piezoelektrik hizlanma sensörleri, ölçüm nesnesi ve piezoelektrik eleman arasindaki sürekli mekanik baglantiya sahipken ve bu nedenle birkaç kHz'lik yüksek frekans araligindaki yapisal gürültünün özellikle iyi bir sekilde alinmasina yönelik uygun olurken, eylemsizlik sensörleri, yani atalet bazli dönüs hizi ve hizlanma sensörleri, 0 ila birkaç yüz Hz'lik düsük frekans araliginda özellikle iyi bir sekilde hareket tespitine yönelik uygundur. Eylemsizlik sensörleri genellikle mikro-elektro-mekanik sistemlerdir (MEMS) ve çogunlukla silisyumdan üretilir. Bu sensörler, yaylarin yalnizca birkaç mikrometre genisligindeki silikon çubuklar oldugu ve kütlenin silisyumdan üretildigi yay-kütle sistemleridir. Hizlanma esnasindaki sapma nedeniyle, yay yüklü süspanse edilen parça ve sabit bir referans elektrot arasinda, elektrik kapasitesinin degisimi ölçülebilir. Eylemsizlik sensöründe birbirine ortogonal düzenlenen hizlanma sensörleri, x veya y veya 2 eksenlerindeki lineer hizlanmalari ölçerken, bu sayede salinim makinesinin kat edilen yolu iki katli entegrasyon yoluyla hesaplanirken, dönüs hizi sensörleri x veya y veya 2 eksenleri etrafindaki açi hizini ölçer, böylece kolay entegrasyon yoluyla açi degisimi belirlenir. Üç hizlanma sensörü ve üç dönüs hizi sensörü içeren bir eylemsizlik sensörü olarak söz konusu bir öD-MEMS sensöründen bahsedilebilir. Sensörün alandaki mutlak konumunun belirlenmesine yönelik ek olarak miknatis ölçerler kullanilabilir, burada yine birbirine ortogonal düzenlenen üç eksenin tespit edilmesine yönelik üç miknatis ölçer düzenegi avantajlidir. Üç hizlanma sensörü, üç dönüs hizi sensörü ve üç miknatis ölçer kombinasyonu olarak bir 9D-MEMS sensöründen bahsedilebilir. Eylemsizlik sensörü ilaveten bir basinç sensörü ve/veya bir sicaklik sensörüne genisletilebilir. Böylece üç ötelemeli ve üç rotasyonel ölçüm eksenini içeren alti boyutlu bir eylemsizlik sensörü, salinim makinesinin salinim davranisinin tespit edilmesine yönelik idealdir ve sabit gövde olarak izlenen salinim makinesinin alandaki hareketini tamamen tespit Salinim hareketine yönelik gereklilikler örnegin salinim frekansi, salinim genligi ve salinim sekli ile ilgilidir. Bulusa göre alti boyutlu eylemsizlik sensörünün bilinen pozisyonu ve yönlendirmesi durumunda uyarlanan hesaplama algoritmalari yoluyla, bütün hareketler, hizlanma, hiz ve sabit gövdenin her bir noktasina yönelik uzaklik seklinde hesaplanir. Salinim davranisinin izlenmesine yönelik cihaz ile bu sekilde yaylarin veya yatagin hasarlari ve tahrik ve kardan milinin hasarlari tespit edilebilir. ilaveten yan duvarlar, enine ve boylamsal çubuklarin yirtiklari veya kiriklari belirlenebilir. Son olarak benzer sekilde asiri veya asimetrik yükleme seklinde hatali yüklemeler veya hatali elek kaplama bilesenleri de tespit edilebilir. Yataklar ve disli çarklardaki hasarlar, örnegin yatak-isleme yüzeylerindeki delikler, itme darbeleri seklinde yapisal gürültü yayar. Bu sinyaller, bir veya daha fazla piezoelektrik hizlanma sensörü seklinde yapisal gürültünün ölçülmesine yönelik bir cihaz yoluyla ölçülebilir. Piezoelektrik hizlanma sensörleri, eylemsizlik sensörleri olarak salinim makinesi üzerinde diger noktalarda saglanabilir. Piezoelektrik hizlanma sensörlerinin ölçüm verileri örnegin etkin deger, tepe faktörü ve/veya basiklik gibi durum degiskenlerinde hesaplanabilir. Diger durum degiskenleri de mümkündür. Avantajli olarak salinim makinesinin salinim davranisinin izlenmesine yönelik eylemsizlik sensörü bir veri bellegi ve/veya islemci ile genisletilebilir. Bu dogrultuda, eylemsizlik sensörü/sensörleri ve/veya veri bellegi ve/veya islemci bir devre karti üzerinde düzenlenir. En az bir eylemsizlik sensörü ve bir islemci Içeren bir yapi grubu, ölçüm verilerinin alinmasina yönelik cihaz olarak islev görür. Ölçüm verilerinin alinmasina yönelik cihaz ek olarak, yapidan kaynaklanan gürültünün ölçülmesine yönelik bir cihaz, sicakligin ölçülmesine yönelik bir cihaz, bir bellek ve/veya dijital verilerin iletilmesine yönelik bir modül içerir. Bunlar ile gerekli ölçüm verileri belirlenebilir ve bir degerlendirme cihazina iletilebilir. Bulusun bir tasarimina göre, ölçüm verilerinin alinmasina yönelik cihaz, bir salinim makinesinin durumunun izlenmesine yönelik cihazin parçasi olarak düzenlenebilir ve bir birinci eylemsizlik sensörü dogrudan salinim makinesinin uyarani üzerinde düzenlenebilir. Bu baglamda uyaranin mahfazasi Içine veya üzerine sabitlenebilir. Salinim makineleri, tercihen salinim elekleri genellikle en az bir ikinci uyarana sahiptir. Yalnizca büyük ölçekli salinim elekleri durumunda, bu ikinci uyaran, birinci uyaran ile birlikte, salinim gövdesinin gerekli salinim hareketini üretir. Es etkili bir hareket üretmek amaciyla, bu uyaranlarin birbirine baglanmasi gereklidir. Bu genellikle bir kardan mili yoluyla bir baglanti ile saglanir. Bu tür bir kardan mili, salinim maruziyeti nedeniyle yüksek bir asinmaya maruz kaldigindan, bulus kardan milinin izlenmesine yönelik ikinci bir eylemsizlik sensörünün saglanmasini saglar. Ikinci eylemsizlik sensörü avantajli olarak benzer sekilde dogrudan ikinci uyaran üzerinde sabitlenir. Iki eylemsizlik sensörünün ilgili ölçüm eksenlerinden alinan birinci ve ikinci uyaran arasindaki darbe hizlanmalarinin faz farki, kardan mafsalinin durumuna yönelik karakteristik degiskenler olarak kullanilabilir. Bulusa göre birinci ve/veya ikinci eylemsizlik sensörü yardimiyla, örnegin hizlanma genligi, dönüs hizi genligi, darbe vektörünün vektör degisimi, faz kaymasi ve/veya THD veya distorsiyon faktörünün durum degiskenleri yoluyla salinim makinesinin salinim davranisinin degerlendirilmesi mümkündür. Diger analiz algoritmalari mümkündür. Bu amaçla durum izlemeye yönelik cihaz elektronik bir degerlendirme cihazi içerir. Elektronik degerlendirme cihazi, yukarida bahsedilen durum degiskenleri göz önüne alinarak, ölçüm verilerinin alinmasina yönelik ve ölçüm verilerinin degerlendirilmesine yönelik cihazin ölçüm verilerinin tespit edilmesine yönelik saglanir. Elektronik degerlendirme cihazi yardimiyla, hesaplanan durum degiskenlerinin ve belirlenen sinir degerlerinin karsilastirmasi incelenebilir. Bu baglamda amaca göre, durum degiskenlerinin, degerlendirme cihazinda mutlak deger olarak depolanan belirli bir sinir degeri ile karsilastirilacagi sekilde veya belirli bir sinir degeri olarak bir baslangiç degerinin bir tolerans bandi ile saglanacagi sekilde bir degerlendirme gerçeklesti rilebilir. Avantajli bir sekilde elektronik degerlendirme cihazi, durum degiskenlerinin gösterilmesine yönelik bir gösterge ve/veya belirlenmis sinir degerlerinin asilmasi durumunda bir uyari göstergesi veya bir uyari sinyali üreteci içerir. Bu sekilde kullaniciya, salinim makinesinin önceden belirlenmis sinir degerlerinde hareket edip etmedigi veya bunlarin asilip asilmadigina dair sinyal verilebilir. Süreksiz / geçici sinyalleri takiben yanlis alarmlari önlemek amaciyla, durum izleme algoritmalari, alarm durumlarinin tekrar veya daha uzun süre olusmasi durumunda baslatilacagi sekilde genisletilebilir. Durum izlemeye yönelik bir cihaz içeren salinim makinesinin bir düzenlemesi, cihazin birbirinden ayri düzenlenen iki modül içermesini saglar. Bu durumda cihaz, ölçüm verilerinin alinmasina yönelik birinci modül olarak dogrudan salinim makinesine veya uyarana sabitlenebilir ve degerlendirme cihazi ikinci modül olarak mekansal olarak birinci modülden ayri veya mekansal olarak salinim makinesinden ayri düzenlenir. Ölçüm verilerinin alinmasina yönelik cihazin ve degerlendirme cihazinin ayri düzenlendigi durumda, iletisim kablosu yine yorulma yükü nedeniyle eleme makinesi yoluyla yüksek bir asinmaya maruz kalan bir parçayi temsil eder. Kablonun kopmasi nedeniyle sistem aksamalarinin önlenmesine yönelik, bulus bu dogrultuda degerlendirme cihazi ve ölçüm verilerinin alinmasina yönelik cihaz arasinda kablosuz bir baglanti saglar. Bulus asagida, bir düzenleme örneginin yardimiyla daha detayli açiklanir. Es fonksiyonlu elemanlar, sekilde ayni referans numaralari ile gösterilir. Özellikle burada, Sekil 1, sematik olarak uzamsal görünümde bir salinim makinesini gösterir. Sekil 1, her biri yayli olarak monte edilen bir birinci salinim gövdesine (1) ve bir ikinci salinim gövdesine (2) sahip bir salinim makinesini gösterir. Bu baglamda, örnegin elek yüzeyi içeren bir salinim elegi çerçevesi olabilen salinim gövdesi (1), yaylar (7) yoluyla salinim gövdesine (2) karsi desteklenir. Örnegin bir izolasyon çerçevesi olabilen salinim gövdesi (2), benzer sekilde sabit bir zemine veya tabana karsi yayli olarak desteklenir. Salinim gövdesi (2), bu tür bir durumda salinim sönümleyici veya salinim damperi olarak adlandirilabilir. Bu tür bir salinim sönümleyicinin veya salinim damperinin amaci, zemine veya zemin ile bagli yapiya zarar verebilen salinimlarin ortadan kaldirilmasidir. Iki salinim gövdesi (1 ve 2) mevcut düzenleme örneginde bir uyaran (3) tarafindan lineer salinim hareketinde dengelenir, burada bu salinim hareketi çift ok (8) ile gösterilen bir yönde, uyaranin itme yönünde gerçeklestirilir. Uyaran (3), söz konusu dengesizlik uyarani, birinci salinim gövdesi (1) üzerinde merkezi olarak sabitlenir ve agirlik merkezi dönme eksenine (32) dis merkezli olarak düzenlenen Uyaran (3), bir tahrik mili (5) yoluyla uyaran (3) ile baglanan bir motor (4) tarafindan tahrik edilir. Salinim makinesinin uyarandan (3) kaynaklanan salinim hareketinin yalnizca bir yönde birakilmasi halinde, salinim makinesi serbestlik derecesinin 6 olmasindan dolayi birbirinden bagimsiz üç yönde (x, y ve z) lineer hareketler ve x, y, ve z eksenleri etrafinda rotasyonel hareketler gerçeklestirir. Salinim gövdesinin (1) alanda bütün olarak hareket tespitine yönelik, bu düzenleme örneginde, salinim makinesinin durumunun izlenmesine yönelik bir cihazin parçasi olarak ölçüm verilerinin alinmasina (6) yönelik bir cihaz, uyaranin (3) mahfaza kapagina sabitlenir. Bu alternatif olarak, salinim makinesinin istege bagli diger bir noktasinda düzenlenebilir. Ölçüm verilerinin alinmasina (6) yönelik bu cihaz, en az bir eylemsizlik sensörü ve bir islemci içerir. Eylemsizlik sensörü, üç hizlandirma sensörü ve üç dönüs hizi sensörü içeren bir 6D- MEMS sensördür. Alternatif olarak, üç hizlanma ve dönüs hizi sensörünün yani sira 3 miknatis ölçer içeren QD-MEMS sensörü formunda bir eylemsizlik sensörü kullanilabilir. Eylemsizlik sensörü yoluyla ölçüm verilerinin alinmasina (6) yönelik cihazdan alinan ölçüm verileri, mevcut düzenlemede kablosuz olarak bir degerlendirme cihazina (9) gönderilir, burada salinim makinesinin durumunun izlenmesine yönelik iletilen veriler, hizlanma genligi, dönüs hizi genligi, darbe vektörünün vektör degisimi, faz kaymasi ve/veya THD veya distorsiyon faktörü gibi durum degiskenleri formunda islenebilir. Degerlendirme cihazi (9), bir veri belleginin yani sira, eylemsizlik sensörü yoluyla tespit edilen ölçüm verilerinin islenmesine yönelik bir hesaplama birimi ve bir ekran seklinde bir gösterge birimi içerir. Durumun izlenmesine yönelik gösterge birimi. uyari sinyali üreteci olarak ve salinim makinesinin güncel durumunun gösterilmesine yönelik kullanilabilir. ilaveten degerlendirme cihazi (9), seri iletisim ara yüzlerine ve alarm durumunda çalistirilan anahtar çikislarina sahiptir. Önceden belirlenen sinir degerleri ile karsilastirildiginda güncel durum degiskenleri seklindeki güncel durumun degerlendirilmesi, kullaniciya denetlenen parçalarin, bilesenlerin veya salinim makinesinin kullanim ömrü hakkinda bir tahmin saglar. Ayrica, belirtilen sinir degerler içindeki durum degiskenleri salinim makinesinin istenen fonksiyonu gerçeklestirdigini belirler. Referans Numaralari Listesi Salinim gövdesi Salinim gövdesi 31 Dengesiz kitle 32 Dönme ekseni 4 Motor Tahrik mili 6 Ölçüm verilerinin alinmasina yönelik Cihaz 8 Uyaranin itme yönü 9 Degerlendirme cihazi TR TR TR TR TR