Vibrasyon motorunun ürettiği merkezkaç kuvveti, mil uçlarındaki dengesiz ağırlıkların açısal konumuyla ölçeklenir. Ağırlık ayarı, motoru değiştirmeden kuvveti kademeli olarak azaltmaya olanak tanır.
Ağırlık takımının yapısı
Her mil ucunda iki parça ağırlık bulunur. İçteki ağırlık mile kama ile kenetlenmiştir ve dönmez. Dıştaki ağırlık ise mil çevresinde açısal olarak kaydırılabilir ve bir cıvatayla sabitlenir. İki ağırlık üst üste geldiğinde dengesiz kütle en büyük değerine ulaşır. Dıştaki ağırlık döndürülüp içtekiyle arasındaki açı büyütüldüğünde, iki kütlenin bileşke etkisi azalır.
Yüzde ölçeği
Ağırlığın üzerine, açısal konumu gösteren bir yüzde ölçeği kazınmıştır. İki ağırlık çakışıkken ölçek yüzde yüzü gösterir ve motor katalogdaki merkezkaç kuvvetinin tamamını üretir. Dış ağırlık kaydırıldıkça bu değer düşer. Ölçek üzerindeki yüzde, dengesiz kütlenin bileşke değerinin katalog değerine oranıdır. Bu oran, üretilen merkezkaç kuvvetiyle doğrudan orantılıdır.
Kuvvet ve çalışma momenti bağıntısı
Merkezkaç kuvveti, dengesiz kütlenin ağırlığı ile bu kütlenin dönme eksenine olan uzaklığının çarpımına bağlıdır. Bu çarpım çalışma momenti olarak adlandırılır ve kilogram-santimetre biriminde verilir. Kuvvet, çalışma momentinin açısal hızın karesiyle çarpımından doğar. Ağırlık ayarı çalışma momentini değiştirir, devri değiştirmez.
Ölçek yüzde elliye getirildiğinde çalışma momenti yarıya iner ve merkezkaç kuvveti de yarıya iner. Kuvvetin devirle olan kareli ilişkisi bu ayarda devreye girmez, çünkü devir sabit kalır.
İki ucun eşit ayarlanması zorunluluğu
Motorun iki ucundaki ağırlık takımları aynı yüzdeye ayarlanmalıdır. Bir uç tam değerde, diğeri yüzde elli kalırsa mil boyunca dengesiz bir moment doğar. Bu moment, gövdeyi mil eksenine dik bir eksende sallanmaya zorlar ve rulmanlara tasarım dışı bir yük bindirir. Ayar sırasında iki uçtaki ölçek değerleri okunur ve eşitlendiği doğrulanır. Ölçek okunamıyorsa ağırlıkların açısal konumu işaretlenerek karşılaştırılır.
Ağırlıkların yönü ve faz ilişkisi
İki uçtaki dengesiz kütlelerin mile göre açısal konumu da aynı olmalıdır. İki uç birbirine göre kaydırılırsa, bileşke kuvvet vektörleri farklı anlarda tepe yapar. Ortaya çıkan sallanma hareketi, doğrusal ya da dairesel titreşimin yerine düzensiz bir yörünge kurar. Fabrika çıkışında ağırlıklar aynı fazda kilitlenir; sahada söküldüğünde bu konum işaretlenerek geri kurulur.
Ayarın sahada uygulanışı
Ayar, motorun enerjisi kesilip mil durduktan sonra yapılır. Ağırlık kapağı sökülür, dış ağırlığın sıkma cıvatası gevşetilir ve ağırlık istenen yüzdeye döndürülür. Cıvata, üreticinin verdiği tork değeriyle sıkılır; gevşek bir cıvata çalışma sırasında ağırlığı kaydırır. İki uçta aynı işlem yinelenir ve kapaklar contalarıyla birlikte kapatılır. İlk çalıştırmada genlik ölçülür ve beklenen değerle karşılaştırılır.
Genliğin doğrulanması
Ayarın sonucu, titreşen makinenin genliğiyle doğrulanır. Genlik, makine gövdesine yapıştırılan ölçek kartıyla okunur. Kart üzerindeki içi boş üçgen desen, titreşim sırasında bir tepe noktasında kesişir ve genliği milimetre cinsinden verir. Ölçüm, makine yüklüyken ve boşken ayrı ayrı yapılır. Yüklü genliğin katalogdaki tasarım değerine oturması beklenir.
Ayarın devreden bağımsızlığı
Ağırlık ayarı, motorun elektriksel büyüklüklerini değiştirmez. Sargı gerilimi, kutup sayısı ve senkron hız aynı kalır. Değişen tek şey, milin döndürdüğü dengesiz kütlenin bileşke değeridir. Ayar düşürüldüğünde motor daha az mekanik güç harcar ve çektiği akım azalır. Termik röle ayarı yine motorun anma akımına göre yapılır, ağırlık yüzdesine göre değil. Ağırlık düşürülmüş bir motorda röle değerinin küçültülmesi, kalkış akımında yanlış açmaya yol açar. Motorun etiketindeki anma akımı, ayarın tek dayanağıdır.
Frekans invertörüyle sürüşte ayar
Frekans invertörü kullanıldığında merkezkaç kuvveti, devrin karesiyle birlikte değişir. Devri yarıya indirmek, kuvveti dörtte bire düşürür. Bu davranış, ağırlık ayarına göre keskin bir ölçekleme sağlar. İnvertörlü bir tahrikte ağırlıklar en büyük değere kurulur ve kuvvet devirle ayarlanır. Düşük devirde motorun kendi soğutması da zayıfladığından ısınma ayrıca izlenir.
Ayarın rulman ömrüne etkisi
Merkezkaç kuvveti, rulmanların taşıdığı sürekli radyal yükün tamamıdır. Ağırlık yüzdesi düşürüldüğünde bu yük de doğru orantılı olarak azalır. Gereğinden yüksek bir kuvvetle çalışan bir motorda rulman ömrü hızla tükenir. Uygulamanın gerektirdiği en küçük kuvvetle çalışmak, hem rulmanı hem makine gövdesini korur. Aşırı kuvvet ayrıca gövde kaynaklarında yorulma çatlağı başlatır.
Ayar öncesi güvenlik
Ağırlık kapağı açılmadan önce motorun beslemesi kesilir ve pano üzerinde kilitlenir. Mil, elle çevrilerek serbest kaldığı doğrulanır. Ağırlıklar keskin kenarlı ve ağır parçalardır; kapak açıkken motora enerji verilmesi ciddi bir yaralanma riski doğurur. İki uçta çalışılırken motorun bağlı olduğu makine de hareketsiz tutulur. Enerji kilidi, ayar tamamlanıp kapaklar kapandıktan sonra kaldırılır. Kilidi takan kişi, kaldıran kişiyle aynı olmalıdır ve pano üzerinde adı yazılı kalır.
Sık yapılan ayar hataları
İki ucu farklı yüzdeye ayarlamak, en sık görülen hatadır ve gövdeyi sallanmaya zorlar. Cıvatayı yetersiz torkla sıkmak, ağırlığın çalışma sırasında kaymasına yol açar. Ağırlık kapağını contasız kapatmak, toz ve nemin rulman bölgesine girmesine neden olur. Genliği ölçmeden ayarı doğru saymak ise makinenin tasarım noktasından uzaklaşmasına yol açar. Bu dört noktanın denetlenmesi, ayarı sahada güvenilir kılar.
Ayardan sonraki kontrol
İlk çalıştırmadan sonraki birkaç saat içinde ağırlık cıvataları yeniden sıkılır. Titreşim, sıkma torkunu zamanla düşüren en güçlü etkendir. Aynı kontrol, montaj cıvataları için de yinelenir. Motorun bağlı olduğu makinede kaynak dikişleri gözle taranır. Ayarın kalıcılığı, bu ilk denetimden sonra düzenli bakım programına bağlanır.
Ayarın seçimle bağı
Ağırlık ayarı, kuvveti yalnızca aşağı yönde ölçekler. Katalog değerinin üzerinde bir kuvvet gerekiyorsa motor daha büyük seçilir ya da devir kademesi değiştirilir. Kuvvetin devirle kareli ilişkisi vibrasyon motorunun çalışma prensibinde açıklanmıştır. Ayarın rulman üzerindeki etkisi ise rulman ve gres seçimiyle birlikte değerlendirilir. Motorun grup içindeki yeri özel amaçlı sanayi motorları yaklaşımıyla ele alınır.
Ağırlık ayarı, vibrasyon motorunun kuvvetini motoru değiştirmeden ölçeklendiren tek araçtır. İki ucun eşit yüzdede ve aynı fazda kurulması, ayarın hem titreşim biçimini hem rulman ömrünü koruması için zorunludur.
