Üç kanatlı pervanenin işletme şartlarında modal analizi

Abstract

Titreşimler birçok yapı elemanında hasar oluşmasına, makine hatlarının durmasına, ürünlerin hatalı üretilmesine, makine elemanlarının fonksiyonlarını kaybetmesine ve hatta geri döndürülemeyen kalıcı hasarlara sebep olabilir. Üreticiler titreşim yüzünden oluşabilecek hasarlara veya ürünlerin kalitesini düşürecek etkilerine karşı önlem almalıdırlar. Tarihte rezonans olgusundan dolayı köprü yıkılması, helikopter kazası gibi büyük olayların temelinde titreşimlerin oluşturduğu hasarlar yer alır. Titreşimler dikkat edilmediği sürece sadece hatalı ürünlere değil, hayatlara da mal olabilir. Gemilerin hem yolcu ve çalışan konforu hem de emniyetli çalışabilmesi için titreşimlerin mutlaka kontrol altında tutulması gerekmektedir. Gemilerde en büyük titreşim yaratan elemanlar, itki sistemleridir. İtki sistemleri içinde, motor, güç aktarım organları ve pervane gibi ana elemanlar bulunmaktadır. Titreşim analizi, bir yapının çalışmadan önce, titreşim sebepli oluşabilecek hasarların önlenmesinde kullanılır. Olası titreşim belirtilerine karşı çalışma şartları veya yapı değiştirilerek tedbir alınabilir. Pervanelerde ki titreşimler, gemi titreşimlerinin incelenmesinde büyük bir önceliğe sahiptir. Bu yüzdendir ki araştırmacılar pervaneden kaynaklı titreşimleri en aza indirmek için yöntemler aramaktadırlar. Çalışma koşullarında, pervaneler elverişsiz akıştan dolayı büyük bir enerji sönümlemektedir. Pervanenin çalışması esnasında, oluşan dengesiz kuvvetler, pervane-şaft sistemi, makine dairesi gibi önemli bölgelerde sorun oluşturabilir. Bu çalışmada pervanenin doğal frekans analizi yapılmıştır. Titreşim modları incelenerek doğal frekans olgusu üzerinde çalışılmıştır. Yapılan sonlu elemanlar çalışmaları, deneysel sonlu elemanlar çalışmalarıyla karşılaştırılmıştır. Doğrulama yapıldıktan sonra, farklı malzemelerde sonlu elemanlar ile çalışmalar yapılmıştır. Pervanenin işletme şartlarında çalışması durumunda, oluşabilecek titreşim hasarlarının önüne geçilebilmesi için, titreşim analizi yapılarak, çalışma devri belirlenmeye çalışılmıştır. Eriş Pervanenin EP 090 model 3 kanatlı pirinç pervanesi üzerinde çalışmalar yapılmıştır.