Makina arızalarının temel sorunu

Makinalarda ve özellikle konstrüksiyonlarda doğal frekans ve rezonans konusu oldukça önemlidir. Yapılarda zaman zaman nereden kaynaklandığı bilinmeyen titreşimlere rastlanır. Bu titreşimler kimi zaman sadece izleyende rahatsızlığa neden olur ama bazen de bir makinanın arızalanması veya bir konstrüksiyonun çökmesine kadar giden ciddi sonuçlar doğurabilir. “Napolyon’un askerleri geçerken çöken köprü” hikayesi bu konu açıldığında sıklıkla dile getirilir. Konuyu iyice merak edenler ABD’de Seattle yakınlarındaki Tacoma Narrows Köprüsü’nün 1940 Kasım ayında rezonansa girip çöküşünün videolarını izlemiştir.

Rezonans konusunu tartışmadan önce günlük konuşmalarda birbirine karıştınlabilen üç kavramı tarif edip birbirinden ayırmalıyız: Doğal frekans, kritik hız ve rezonans.

Dönmekte olan bir mil aynı zamanda bir kiriştir ve yataklandırmasına bağlı olarak belli doğal frekansa sahiptir. Bu milin kiriş olarak sahip olduğu doğal frekansla çakışan mil devrine “Kritik Hız” denir. Örnek olarak bazı termik santrallerde bulunan buhar türbinlerinin 1200 devir/dk’da birinci kritik hız, 2700 devir/dk civarında da ikinci kritik hızları bulunur. Bu türbinlerin ve kritik hızda çalışan hiçbir makinanın kritik hız devrinde uzun süre çalışmaması ve bu dönme devrini hızlı bir şekilde geçmeleri gerekir. Aksi takdirde kritik hızda çalışma, türbinin veya o makinanın hasara uğrayıp dağılmasına neden olabilir.

Yorumlar